一种用于遥控机车的电控制动机的制作方法

文档序号：18079456发布日期：2019-07-03 04:54阅读：352来源：国知局

本发明涉及机车制动控制技术领域，特别涉及一种用于遥控机车的电控制动机。

背景技术：

现有冶金企业厂矿的铁路运输部门使用的电力机车制动系统，主要是以压缩空气作为制动原动力的纯空气制动系统，以改变压缩空气的压强来操纵控制电力机车的制动，即利用制动管和空气制动控制阀气路压力变化进行机车制动控制。由于纯空气制动系靠制动管压力变化波动传递制动信息，波速低，导致机车中后部车辆获得制动信息延时长，使得前后部机车车辆制动控制阀受制动管压力波驱动后产生的制动动作时间差异大，同步性差。尤其是在车辆在前、机车在后的调车推进过程中，调车长和司机只能依靠连接员给出的信号判断是继续推进还是停车，或者由连接员主动判断是否采取紧急停车措施。如果由于工作疏忽或者恶劣天气导致视线受阻，会使连接员无法获取进路方向信号机状态，从而不能及时发出通知或作出正确抉择，再加上制动控制阀受制动管压力波驱动后产生的制动动作时间差异大，同步性差的不足，造成机车车辆冒进的现象时有发生，轻则挤坏道岔、或尽头线，重则导致安全事故发生。因此，需要一种技术方案解决现有问题的不足。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于遥控机车的电控制动机，采用手持遥控器通过车辆i遥控接收器、车辆ii遥控接收器、车辆n遥控接收器、机车遥控控制器分别对机车车辆的列车风管和制动缸进行无线控制，提高该机稳定性，降低故障率。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种用于遥控机车的电控制动机，包括手持遥控器、车辆i遥控接收器、车辆ii遥控接收器、车辆n遥控接收器、机车遥控控制器、车辆i电控制动机、车辆ii电控制动机、车辆n电控制动机、机车车载控制器、其它辅助系统、机车制动控制装置、机车柴油机控制系统、机车电气控制系统；

所述手持遥控器分别与车辆i遥控接收器、车辆ii遥控接收器、车辆n遥控接收器、机车遥控控制器无线连接，所述车辆i遥控接收器与车辆i电控制动机电性连接，所述车辆ii遥控接收器与车辆ii电控制动机电性连接，所述车辆n遥控接收器与车辆n电控制动机电性连接，所述机车遥控控制器与机车车载控制器电性连接，所述机车车载控制器分别与其它辅助系统、机车制动控制装置、机车柴油机控制系统、机车电气控制系统电性连接。

所述手持遥控器的发射遥控有效工作范围半径为1600m，当机车超出有效工作范围，接收不到信息，在接收电路中设置了看门狗，使空气制动自动开启,机车停车；所述手持遥控器由发射器、发射天线以及直流12v电源组成，所述发射器安装于手持遥控器内，发射器台面具有电源键、方向键、加载卸载键、制动键、紧急停车键、调速间以及发射器发射的指令速度显示窗口；发射器搬键具有机械互锁控制功能。在机车换向时，必须先将搬键搬到卸载位,使机车卸载停车,然后进行换向。

所述车辆i遥控接收器、车辆ii遥控接收器、车辆n遥控接收器、机车遥控控制器均设置有接收装置，其中机车遥控控制器由安装于机车顶部的接收天线和安装于司机室内的接收器组成，车辆i遥控接收器、车辆ii遥控接收器、车辆n遥控接收器由安装于转向架顶部的接收天线和安装于转向架内的接收器组成，接收器通过接收天线接收手持遥控器无线发出的操作指令信号,将其换向、加载、卸载、常用制动信号转化成开关量信号输出，将开关量输入控制电路中，以遥控控制机车车辆的换向、加载、卸载和常用制动；并将发射器发出的速度信号指令转化为4～20ma模拟量电信号输出，作为机车车辆的速度给定；这种接收器开关量操作输出和速度信号模拟量输入方式使控制电路简单明了。

所述车辆i电控制动机、车辆ii电控制动机、车辆n电控制动机采用相同结构、分装在车辆i、车辆ii、车辆n上，该电控制动机运用微机自动控制单元控制技术，具有列车自动制动、机车单独制动、空电联合制动控制、断钩保护、无火回送、制动重联控制、列车监控配合等基本功能。同时，系统具备mvb网络和无线遥控通讯能力，并具有单机自检、故障诊断、数据记录与存储等功能。

所述机车车载控制器负责复杂的逻辑运算、网络通信、人机交互以及外围设备驱动，接收手持遥控器的信令和采集传输的各压力传感器采集到的数据后对机车柴油机控制系统及其机车制动进行启停、换向和转速的控制，负责外围设备驱动，并通过前端各个压力传感器进行数据采集，接收主控板控制指令，通过控制电控制动机风缸压力控制制动过程，通过电气控制系统步进电机控制柴油机转速，通过控制加载/卸载电磁线圈控制机车的启停、加载/卸载、加减速、换向和制动；所述其它辅助系统主要是辅助变流器apu，将主变压器次边提供399v\50hz的交流电转换为dc750v直流电，一方面为机车充电装置psu提供电源，另一方面通过逆变器单元转换成380v交流电为各负载提供电源。

本发明电控制动机，包括制动控制单元、无线遥控器接口、mvb网络接口、制动控制灯、大闸控制、小闸控制、各压力传感器、atp安全装置、列车风管充风流量检测、均衡ep控制单元、单元单缓电空阀、分配阀、均衡风缸、切控阀、中继阀、后备制动阀、流量传感器、制动缸、列车风管、电动放风阀、紧急阀、车长阀；

所述制动控制单元分别与无线遥控器接口、mvb网络接口、制动控制灯、大闸控制、小闸控制、各压力传感器、atp安全装置、列车风管充风流量检测、均衡ep控制单元、单元单缓电空阀、切控阀电性连接，所述单元单缓电空阀、分配阀、切控阀、制动缸顺次管路连接，所述均衡ep控制单元与电动放风阀电性连接，所述均衡ep控制单元、均衡风缸、中继阀、分配阀顺次管路连接，所述均衡风缸与后备制动阀管路连接，所述中继阀、列车风管、电动放风阀顺次管路连接，所述列车风管分别与紧急阀、车长阀管路连接，所述列车风管与流量传感器、列车风管充风流量检测、制动控制单元顺次电性连接。

本发明电控制动机在正常运用情况下，当司乘人员操作手持遥控器的自动制动控制手柄进行大闸控制自动制动时，所述制动控制单元通过无线遥控器接口接收自动制动手柄发出的控制信号，控制均衡ep控制单元，从而控制均衡风缸的压力，均衡风缸的压力通过中继阀控制列车风管压力增减，从而实现列车的自动制动；同时分配阀根据列车风管压力变化产生闸缸压力，通过切控阀进入制动缸实现机车车辆自动制动。

当司乘人员操作手持遥控器的单独制动手柄进行小闸控制单独制动时，所述制动控制单元接收通过无线遥控器接口接收单独制动手柄发出的控制信号，所述制动控制单元发出的控制信号给单制单缓电空阀，通过控制单制单缓电空阀而直接控制机车车辆的分配阀的作用管压力，通过切控阀进入机车车辆的制动缸控制机车车辆的单独制动和缓解。

在司乘人员操作手持遥控器的自动制动控制手柄进行大闸控制自动制动、以及司乘人员操作手持遥控器的单独制动手柄进行小闸控制单独制动的控制过程中，所述制动控制单元可实时根据各压力传感器的反馈信号，与指令要求的压力值进行比较，实现均衡压力和制动缸压力的闭环控制。

当本发明电控制动机出现故障、无法实现正常的制动缓解功能时，可通过后备制动阀直接控制均衡风缸压力，通过中继阀控制列车风管，分配阀根据列车风管压力变化情况产生相应动作，实现机车车辆的制动和缓解，作为“电空位”故障后的一种应急补救操纵措施，以免在区间途停而影响线路正常运行。

本发明电控制动机设置有电动放风阀、车长阀和紧急阀等，可在紧急情况下触发紧急制动。本发明电控制动机设置有制动状态灯，可根据故障级别提示司机制动机状态。本发明电控制动机可接收atp安全装置的制动指令，实现紧急制动和惩罚制动功能。

所述制动机控制单元是本发明电控制动机的核心部件，用来实时、快速的处理整个制动机模拟量、网络及无线通讯数据以及制动机信息化数据，实现机车车辆制动机模拟与逻辑控制、制动机状态监控及故障检测、诊断、显示、告警、数据记录存储、网络通讯、制动机单机自动测试等功能，采用欧式4u标准结构框架，包括pwm板、输出板、输入板、控制板、模拟板、电源板等标准插件。

所述大闸控制是本发明电控制动机的主要操纵部件，当司乘人员操作手持遥控器的自动制动控制手柄进行大闸控制自动制动时，自动制动手柄前推最前位为带排风紧急位，往后拉依次为重联位、制动位、中立位、运转位、过充位，所述大闸控制的自动制动手柄在各位置功能分别如下：

过充位：可使列车风管获得过充压力，加速列车风管充风速度，车辆可快速缓解，机车仍处制动后保压的工作位置；

运转位：列车风管根据定压进行充风，列车缓解的位置；

中立位：操纵列车车辆常用制动前的准备和常用制动后保压的位置；

制动位：该位置是操纵列车常用制动的工作位置；

大闸控制的自动制动手柄在该位置停留时间的长短，控制着列车风管从最小常用制动减压量到最大常用制动减压量间的各种不同常用制动减压量，它与大闸控制的自动制动手柄中立位配合使用可使列车风管实现阶段常用减压，实现列车的常用制动；

重联位：该位置是是本发明电控制动机非操纵端以及无火回送、重联时大闸控制的自动制动手柄所放位置，同时也是本发明电控制动机开机解锁以及惩罚制动解锁的位置；

紧急位：大闸控制的自动制动手柄此位置设有列车风管排风阀，能对本发明电控制动机施行紧急制动，大闸控制的自动制动手柄置于该位置列车风管压力以紧急速度放风到零。

所述小闸控制是司乘人员操作手持遥控器的单独制动手柄进行小闸控制单独制动的控制时，单独制动手柄前推最前位为制动位，往后依次为中立位、运转位、自动复位的缓解位。所述单独制动手柄在各位置功能分别如下：

缓解位：此位置用来单独缓解机车车辆制动缸压力。

运转位：此位置为机车车辆正常运行时所放位置，用来缓解单独制动手柄产生的机车车辆的制动缸压力。

中立位：为机车车辆单独制动前的准备以及单独制动后的保压。

制动位：单独操纵机车车辆制动的作用位置。

所述后备阀是是本发明电控制动机在纯空气位时的主要操纵设备，从前往后拉依次为“制动”、“保压”和“缓解”，此时仅能实现机车车辆的制动、保压、缓解的基本功能。

制动显示屏是手持遥控器重要的人机界面，采用彩色液晶显示屏，液晶屏边框有8个用于设置和操作的功能软键，显示屏可通过无线遥控器接口与制动控制单元通信，实时显示均衡风缸、列车风管、总风缸和制动缸压力值及列车风管充风流量值、制动机状态等信息，通过显示屏功能软键可查询是本发明电控制动机的事件日志，设置或选择制动机模式等。

本发明电控制动机的车长阀设置在机车司机室，用于紧急情况下直接排列车风管风引发紧急制动作用，也可由手持遥控器通过无线遥控器接口与制动控制单元通信，用于车长阀紧急情况下直接排列车风管风引发紧急制动作用，机车司机室设置了机械风表，以确保制动故障情况下的行车安全。

所述空气制动柜是为方便安装与维修，机车空气制动柜将本发明电控制动机及控制管路系统的辅助风源部分高度集成于一体，整个制动柜结构紧凑、布置美观、操纵维护与检修方便，实现制动控制电路、气路集成。制动柜上的制动控制装置的管路采用集成气路板，阀类、电器部件采用板前安装方式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明公开一种用于遥控机车的电控制动机，制动控制单元与无线遥控器接口、mvb网络接口、制动控制灯、大闸控制、小闸控制、各压力传感器、atp安全装置、列车风管充风流量检测、均衡ep控制单元、单元单缓电空阀、切控阀连接，单元单缓电空阀、分配阀、切控阀、制动缸连接，均衡ep控制单元与电动放风阀连接，均衡ep控制单元、均衡风缸、中继阀、分配阀连接，均衡风缸与后备制动阀连接，中继阀、列车风管、电动放风阀连接，列车风管分别与紧急阀、车长阀连接，列车风管与流量传感器、列车风管充风流量检测、制动控制单元连接。其中大闸、小闸控制接收制动控制单元发出控制指令，分别对列车风管和制动缸进行控制，提高该机稳定性，降低故障率。

附图说明

图1是本发明的用于遥控机车的电控制动机遥控原理示意图；

图2是本发明电控制动机结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示，是本发明的用于遥控机车的电控制动机遥控原理示意图，包括手持遥控器、车辆i遥控接收器、车辆ii遥控接收器、车辆n遥控接收器、机车遥控控制器、车辆i电控制动机、车辆ii电控制动机、车辆n电控制动机、机车车载控制器、其它辅助系统、机车制动控制装置、机车柴油机控制系统、机车电气控制系统；

如图2所示，是本发明电控制动机结构示意图，包括制动控制单元、无线遥控器接口、mvb网络接口、制动控制灯、大闸控制、小闸控制、各压力传感器、atp安全装置、列车风管充风流量检测、均衡ep控制单元、单元单缓电空阀、分配阀、均衡风缸、切控阀、中继阀、后备制动阀、流量传感器、制动缸、列车风管、电动放风阀、紧急阀、车长阀；