动车组制动控制单元的制作方法
【专利摘要】本实用新型的目的是提供一种适用于250公里及以下速度等级动车组的制动控制单元，包括集成于同一制动控制柜内部的气动制动控制单元PBCU和电子制动控制单元EBCU，气动制动控制单元PBCU主要由充气电磁阀、排气电磁阀、紧急阀、空重车阀、中继阀和减压阀组成,中继阀采用双预控中继阀，即将常用制动预控制压力口和紧急制动预控制压力口分为独立的两条通路，增加系统的冗余性，且该制动控制单元在制动缸压力输出通路设置强迫缓解装置和远程缓解阀，列车上设有控制该远程缓解的开关，可通过操作开关对制动缸压力进行远程缓解，降低系统操作的复杂性，提高系统的可维护性。
【专利说明】动车组制动控制单元
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及轨道车辆制动控制系统，具体的说，涉及一种动车组制动控制单
J Li ο
【背景技术】
[0002]列车制动系统也称列车制动装置，主要作用是借助于摩擦作用或其它方法使列车在运行中降低速度、停止运动或匀速运行，或在停留中不致溜逸。动车组制动系统主要采用微机控制直通电空制动系统，主要包括制动控制系统、基础制动装置、风源系统等，其中制动控制系统主要由制动控制单元、气动控制模块以及防滑部件组成。
[0003]制动控制单元是动车组制动控制系统的核心部件，安装于动车组每辆车上，其主要作用是将司机制动控制器及列车控制系统发出的制动指令通过充气电磁阀和排气电磁阀或紧急阀转换为相应的预控制压力，进而控制中继阀产生制动缸的控制压力，控制基础制动装置进行制动的施加和缓解。
[0004]制动控制单兀的性能决定着制动控制系统能否准确、稳定、可罪地实现制动力的控制，对动车组运行的安全性起着至关重要的作用。中国专利号CN 103010251公开一种高速动车组和城轨交通车辆用制动控制单元，包括空电转换阀、紧急阀、空重车阀和中继阀，且各个阀门之间通过管路连接，具有较高的互换性，且能够实现空簧压力、制动缸压力、预控制压力和储风缸压力的测试，但其存在以下缺点:(I)上述制动控制单元仅有气动制动控制单元PBCU模块，电子制动控制单元EBCU分散安装在其他部位，集成度不高，需要分别进行操作和维护；(2)上述制动控制单元常用制动的预控制压力和紧急制动的预控制压力在紧急阀处合并为一个控制通路，造成紧急阀故障时，丧失所有制动控制压力，缺少制动的冗余性。且现有的制动控制单元，在中继阀故障或其他原因造成无法缓解制动缸压力时，多数需要通过手动操作进行制动缸的缓解，操作不便。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种适用于250公里及以下速度等级动车组的制动控制单兀。
[0006]本实用新型的技术方案是:动车组制动控制单元，包括集成于同一制动控制柜内部的气动制动控制单元PBCU和电子制动控制单元EBCU，气动制动控制单元PBCU主要由充气电磁阀、排气电磁阀、紧急阀、空重车阀、中继阀和减压阀组成，所述减压阀通过管路连接所述充气电磁阀、所述排气电磁阀和所述空重车阀，使用减压阀对制动储风缸压力进行降压，并作为充气电磁阀和排气电磁阀的风源供给；所述空重车阀通过管路连接所述紧急阀，所述充气电磁阀、所述排气电磁阀和所述紧急阀通过管路连接所述中继阀，所述中继阀设有常用制动预控制压力口和紧急制动预控制压力口，即中继阀采用双预控中继阀，所述充气电磁阀和排气电磁阀通过管路与所述常用制动预控制压力口连接，所述紧急阀通过管路与所述紧急制动预控制压力口连接，增加系统的冗余性。
[0007]所述气动制动控制单元PBCU还包括设置于制动缸压力输出通路的强迫缓解装置，所述强迫缓解装置包括先导电磁阀和气动阀，列车控制系统通过所述先导电磁阀控制所述气动阀的通断，所述气动阀通过管路与所述中继阀连接，需强迫缓解作业时，通过设置于列车上的开关直接对制动缸压力进行远程缓解，有效降低系统操作的复杂性，提高系统的可维护性。
[0008]所述动车组制动控制单元还设有多个压力测试接口，可在试验或检修时对相关压力进行人工测试，包括制动储风缸压力测试接口 Tl、常用制动预控制压力测试接口 T2、空簧压力测试接口 T3和制动缸压力测试接口 T4，所述制动储风缸压力测试接口 Tl与制动储风缸压力输出通路R连接，所述常用制动预控制压力测试接口 T2与所述充气电磁阀和所述排气电磁阀连接，所述空簧压力测试接口 T3与空簧压力端连接，所述制动缸压力测试接口T4与制动缸压力输出通路连接。
[0009]所述气动制动控制单元PB⑶还设有多个压力传感器，可实现对相关压力进行监控，包括制动储风缸压力传感器S1、常用制动预控制压力传感器S2、空簧压力传感器S3和紧急制动预控制压力传感器S4，其中，所述制动储风缸压力传感器SI与储风缸压力输出通路连接，所述常用制动预控制压力传感器S2与所述充气电磁阀和所述排气电磁阀连接，所述空簧压力传感器S3与空簧压力端连接，所述紧急制动预控制压力传感器S4与所述紧急阀连接。
[0010]所述电子制动控制单元EB⑶主要由电源模块、数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块、主控制单元、DNRA控制模块、通讯模块、人机接口、存储模块和WSP控制模块组成，各个单元模块电气连接，所述气动制动控制单元PBCU和电子制动控制单元EBCU集成于一个控制柜内，集成度高，操作维护方便。
[0011]所述气动制动控制单元PBCU还设有远程缓解阀，所述远程缓解阀通过管路与制动缸压力输出通路连接，列车上设有控制该远程缓解的开关。
[0012]动车组制动控制单元各气路接口和电气接口均设置于制动控制柜背部，方便快速安装；气路接口采用端面密封的直管螺纹，电气接口采用能快速脱开的电气连接器，方便系统安装与调试。
[0013]本实用新型与现有技术相比的有益效果为:
[0014](I)该制动控制单元将气动制动控制单元PBCU和电子制动控制单元EBCU集成于同一制动控制柜内部，制动控制柜吊装于动车组底仓内，操作维护方便；
[0015](2)该制动控制单元设有减压阀，减压阀安装于制动储风缸与充气电磁阀和排气电磁阀之间，通过减压阀对制动储风缸压力进行降压后，作为充气电磁阀和排气电磁阀的风源供给，在充排气电磁阀故障时，可限制常用制动通路最高压力，避免制动力过大，提高系统的可靠性；
[0016](3)现有技术的单预控中继阀，是将常用制动预控制压力口和紧急制动预控制压力口在紧急阀处合并为一个控制通路，造成紧急阀故障时，丧失所有制动控制压力。而该制动控制单元中继阀采用双预控中继阀，即将常用制动预控制压力口和紧急制动预控制压力口分为独立的两条通路，增加系统的冗余性；
[0017](4)现有技术的制动控制单元当中继阀故障或其它原因故障造成无法缓解制动缸压力时，需要手动操作进行制动缸的缓解，安全性差且操作不便；该制动控制单元在制动缸压力输出通路设置强迫缓解装置和远程缓解阀，列车上设有控制该远程缓解的开关，可通过操作开关对制动缸压力进行远程缓解，降低系统操作的复杂性，提高系统的可维护性；
[0018](5)本实用新型将制动控制柜内部的电气连接器安装于电气箱内，通过隔板将电子制动控制单元(EBCU)与其他部件隔离，提高了系统的电磁兼容性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的气动制动控制单元PB⑶原理图；
[0020]图2为本实用新型的气动制动控制单元PBCU结构示意图。
[0021]I充气电磁阀；2排气电磁阀；3带电触点塞门；4减压阀；5强迫缓解装置；6压力开关紧急阀；8中继阀；9压力传感器；10空重车阀；11测试接口 ；12气路板；S1制动储风缸压力传感器；S2常用制动预控制压力传感器；S3空簧压力传感器；S4紧急制动预控制压力传感器；T1制动储风缸压力测试接口 ；T2常用制动预控制压力测试接口 ；Τ3空簧压力测试接口 ；Τ4制动缸压力测试接口 ；R制动储风缸压力输出通路；C制动缸压力输出通路；T空簧压力端。
【具体实施方式】
[0022]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。
[0023]实施例1
[0024]动车组制动控制单元,包括集成于同一制动控制柜内部的气动制动控制单元PB⑶和电子制动控制单元EBCU，气动制动控制单元PBCU主要由充气电磁阀1、排气电磁阀2、紧急阀7、空重车阀10、中继阀8和减压阀4组成，储风缸压力输出端经过减压阀4降压分为两路输出，一路通过管路输出至空重车阀10，另一路直接与充气电磁阀I和排气电磁阀2连接，作为充气电磁阀I和排气电磁阀2的风源供给；中继阀8采用双预控中继阀，设有常用制动预控制压力口和紧急制动预控制压力口两条独立通路，充气电磁阀I和排气电磁阀2通过管路与常用制动预控制压力口连接，紧急阀7通过管路与紧急制动预控制压力口连接，上述两条独立通道可分别控制中继阀8的输出，当常用制动预控制压力口和紧急制动预控制压力口均有压力时，按照两者较大的预控制压力控制中继阀8的输出。
[0025]动车组制动控制单元还设有多个压力测试接口 11，可在试验或检修时对相关压力进行人工测试，包括制动储风缸压力测试接口 Tl、常用制动预控制压力测试接口 Τ2、空簧压力测试接口 Τ3和制动缸压力测试接口 Τ4，制动储风缸压力测试接口 Tl与制动储风缸压力输出通路R连接，常用制动预控制压力测试接口 Τ2与充气电磁阀I和排气电磁阀2连接，空簧压力测试接口 Τ3与空簧压力端T连接，制动缸压力测试接口 Τ4与制动缸压力输出通路C连接，可采用外接设备对制动储风缸压力、常用制动预控制压力、空簧压力和制动缸压力进行测试。上述各个压力测试接口均采用快速插接方式的接口，便于连接测试设备。
[0026]气动制动控制单元PB⑶还设有多个压力传感器9，可实现对相关压力进行监控，包括制动储风缸压力传感器S1、常用制动预控制压力传感器S2、空簧压力传感器S3和紧急制动预控制压力传感器S4，其中，制动储风缸压力传感器SI与储风缸压力输出通路连接，常用制动预控制压力传感器S2与充气电磁阀I和排气电磁阀2连接，空簧压力传感器S3与空簧压力端T连接，紧急制动预控制压力传感器S4与紧急阀7连接，可实时对制动储风缸压力、常用制动预控制压力、空簧压力和紧急制动预控制压力进行检测。
[0027]为实现将来自制动储风缸的空气压力转换成与电信号相对应的预控制压力，气动制动控制单元PBCU的充气电磁阀1、排气电磁阀2和常用制动预控制压力传感器S2三者构成闭环控制，可保证控制压力的精确调节。
[0028]紧急阀7设置有电磁阀，电磁阀采用常带电模式，当列车由于意外导致紧急环路失电时，可自动触发紧急制动，具有故障导向安全作用。
[0029]空重车阀10采用杠杆平衡式，能够根据车辆载荷的变化，按比例调整输出至中继阀8的预控制压力，从而使制动缸压力按载荷变化进行调整。
[0030]气动制动控制单元PB⑶还设有强迫缓解装置5，强迫缓解装置5包括先导电磁阀和气动阀，列车控制系统通过先导电磁阀控制气动阀的通断，需强迫缓解作业时，通过控制先导电磁阀的通断控制气动阀动作，进而控制中继阀8至制动缸压力的通断。
[0031]电子制动控制单兀EB⑶主要由电源模块、数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块、主控制单元、DNRA控制模块、通讯模块、人机接口、存储模块和WSP控制模块组成，各个单元模块电气连接，气动制动控制单元PBCU和电子制动控制单元EBCU集成于一个控制柜内，集成度高，操作维护方便。
[0032]动车组制动控制单元实现制动和缓解性能包括常用制动、紧急制动、常用制动缓解和紧急制动缓解四个过程:
[0033](I)常用制动
[0034]常用制动时，气动制动控制单元PBCU根据电子制动控制单元EBCU传来的电信号和车辆当前载荷，通过充气电磁阀I和排气电磁阀22将经过减压阀4降压的压缩空气转换成常用制动预控制压力，然后该预控制压力到达中继阀8的常用制动预控制压力口，打开中继阀8中制动储风缸与制动缸的压力输出通路，使制动缸获得符合常用制动要求的空气压力。
[0035](2)紧急制动
[0036]紧急制动时，经减压阀4降压的压缩空气受空重车阀10调整为相应的紧急制动预控制压力，并到达紧急阀7，此时紧急阀7断电，该预控制压力经紧急阀7到达中继阀8的紧急制动预控制压力口，打开中继阀8中制动储风缸与制动缸的压力输出通路，使制动缸获得紧急制动要求的空气压力。为增加系统冗余性，紧急制动的同时，在常用制动通路通过电子制动控制单元EBCU控制充气电磁阀I和排气电磁阀22产生与紧急制动通路相同的预控制压力。
[0037](3)常用制动缓解
[0038]常用缓解制动时，气动制动控制单元PBCU的排气电磁阀2励磁打开，充气电磁阀I不励磁，常用制动预控制压力经排气电磁阀2排大气，中继阀8膜板移动，切断制动储风缸与制动缸的压力输出通路，打开制动缸与大气的通路，制动缸压力排大气缓解。
[0039](4)紧急制动缓解
[0040]紧急制动缓解时，紧急阀7通电，紧急制动预控制压力经紧急阀7的排气通路排出，常用制动通路的冗余预控制压力通过与常用制动缓解相同的方式排出，中继阀8膜板移动，切断制动储风缸与制动缸的通路，打开制动缸与大气的通路，制动缸压力排大气缓解。
[0041]在制动和缓解过程中，通过设有的压力传感器，实时对制动储风缸压力、常用制动预控制压力、空簧压力和紧急制动预控制压力进行检测。
[0042]本领域技术人员可理解附图只为一个优选的实施例的示意图，附图中的结构与组成并不一定是实施本实用新型所必须的。
[0043]最后应说明的是:以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.动车组制动控制单元，包括气动制动控制单元PBCU和电子制动控制单元EBCU,气动制动控制单元PBCU主要由充气电磁阀、排气电磁阀、紧急阀、空重车阀、中继阀和减压阀组成，所述减压阀通过管路连接所述充气电磁阀、所述排气电磁阀和所述空重车阀，所述空重车阀通过管路连接所述紧急阀，所述充气电磁阀、所述排气电磁阀和所述紧急阀通过管路连接所述中继阀，其特征在于:所述中继阀设有常用制动预控制压力口和紧急制动预控制压力口，所述充气电磁阀和排气电磁阀通过管路与所述常用制动预控制压力口连接，所述紧急阀通过管路与所述紧急制动预控制压力口连接。
2.根据权利要求1所述的动车组制动控制单元，其特征在于:所述气动制动控制单元PBCU还包括设置于制动缸压力输出通路的强迫缓解装置，所述强迫缓解装置包括先导电磁阀和气动阀，通过所述先导电磁阀控制所述气动阀的通断，所述气动阀通过管路与所述中继阀连接。
3.根据权利要求1或2所述的动车组制动控制单元,其特征在于:所述动车组制动控制单元还设有多个压力测试接口，包括制动储风缸压力测试接口 Tl、常用制动预控制压力测试接口 T2、空簧压力测试接口 T3和制动缸压力测试接口 T4，所述制动储风缸压力测试接口 Tl与制动储风缸压力输出通路连接，所述常用制动预控制压力测试接口 T2与所述充气电磁阀和所述排气电磁阀连接，所述空簧压力测试接口 T3与空簧压力端连接，所述制动缸压力测试接口 T4与制动缸压力输出通路连接。
4.根据权利要求3所述的动车组制动控制单元，其特征在于:所述气动制动控制单元PBCU还设有多个压力传感器，包括制动储风缸压力传感器S1、常用制动预控制压力传感器S2、空簧压力传感器S3和紧急制动预控制压力传感器S4，其中，所述制动储风缸压力传感器SI与储风缸压力输出通路连接，所述常用制动预控制压力传感器S2与所述充气电磁阀和所述排气电磁阀连接，所述空簧压力传感器S3与空簧压力端连接，所述紧急制动预控制压力传感器S4与所述紧急阀连接。
5.根据权利要求1所述的动车组制动控制单元，其特征在于:所述电子制动控制单元EBCU主要由电源模块、数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块、主控制单元、DNRA控制模块、通讯模块、人机接口、存储模块和WSP控制模块组成，所述气动制动控制单元PB⑶和电子制动控制单元EBCU集成于一个控制柜内。
6.根据权利要求2所述的动车组制动控制单元，其特征在于:所述气动制动控制单元PBCU还设有远程缓解阀，所述远程缓解阀通过管路与制动缸压力输出通路连接，列车上设有控制该远程缓解的开关。
【文档编号】B61H11/06GK204055821SQ201420565205
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】赛华松, 台秀华, 胡淼, 陈磊, 陈澍军, 梁建全, 孟庆荣, 温玮琦, 刘成铭, 王善方 申请人:青岛思锐科技有限公司