一种具有报警功能的供风单元空气滤清器自动清洁系统的制作方法

本实用新型涉及轨道车辆供风单元领域，尤其涉及一种具有报警功能的供风单元空气滤清器自动清洁系统。

背景技术：

用于给车辆刹车系统提供压缩空气的供风单元常安置于开放式车底架的电力轨道车辆上，供风单元在工作期间需要吸入经过空气滤清器过滤后的空气，经空气压缩机进行压缩后输出特定压力的气体，因开放式车底架直接与大气相通，空气质量的好坏取决于车辆运行区段的实时环境，影响空气滤芯的清洁程度及保养周期，在空气中颗粒物含量较高时，容易堵塞空气滤芯，缩短空气滤芯的保养周期，而且一旦空气滤芯堵塞，供风单元不能吸入足量的空气，无法完成空气的压缩工作，严重的情况下造成滤芯的损坏，一旦滤芯损坏，未经过滤的空气进入压缩机的活塞缸，造成活塞异常磨损，影响供风单元的使用寿命，同时也会影响电力轨道车辆的正常运行。现有的电力轨道车辆供风单元的空气滤芯虽具有报警功能，但空气滤芯堵塞报警器仅由一个机械式的结构执行，且位于车体底部的供风单元上，发生堵塞状态时发出的报警信号不易被发现。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种具有报警功能的供风单元空气滤清器自动清洁系统，所述技术方案如下：

本实用新型提供了一种具有报警功能的供风单元空气滤清器自动清洁系统，用于对供风单元的空气滤清器进行清洁，所述清洁系统包括电气控制电路、被控电路和气路执行单元，所述电气控制电路包括第一电源、压力开关、控制器、电磁阀、接触器线圈，所述被控电路包括与所述接触器线圈对应的常闭式接触器开关，所述常闭式接触器开关控制第二电源与供风单元的通断；

所述第一电源、压力开关与控制器串联形成第一支路，所述压力开关用于检测供风单元内空气滤清器处的压力并控制所述第一支路的通断；所述电磁阀、接触器线圈设置在第二支路上，所述控制器控制所述第一电源与第二支路的通断；

所述气路执行单元包括用于向空气滤清器提供气流的气源，所述电磁阀根据所述第一电源与第二支路的通断来控制所述气源与空气滤清器之间气路的通断。

进一步地，所述控制器包括执行开关，所述第二支路通过所述执行开关与所述第一电源连接，所述执行开关根据控制器的控制指令而动作。

进一步地，所述控制器还包括用于计时的计时器，所述控制器在计时完成后控制所述执行开关断开。

进一步地，所述电气控制电路还包括强制启动按钮、继电器线圈及对应的常闭式继电器开关，所述第一电源、强制启动按钮与继电器线圈串联形成第三支路，所述常闭式继电器开关用于控制所述第一电源与第二支路的通断。

进一步地，所述气路执行单元还包括设置在所述气源与空气滤清器之间的单向阀和/或压力调节装置，所述电磁阀为二位二通电磁阀，所述单向阀的导通方向为由气源向空气滤清器的方向。

进一步地，所述气路执行单元的气源包括空气压缩机和储气罐，所述储气罐用于存储所述空气压缩机输出的压缩空气。

进一步地，所述气路执行单元的气源为供风单元的气源，所述储气罐具有至少两个排气口。

进一步地，所述气路执行单元还包括空气干燥器和/或安全阀，所述空气干燥器设置在所述空气压缩机与储气罐之间，所述安全阀设置在所述储气罐进气口之前的管路上。

进一步地，所述电气控制电路还包括报警装置，所述报警装置设置在所述第二支路中。

进一步地，所述电气控制电路还包括第一断路器，所述第一断路器用于控制第一电源；所述被控电路还包括第二断路器，所述第二断路器用于控制第二电源；所述第二电源为三相交流电源，所述供风单元中空气压缩机的三相电机通过所述第二断路器和常闭式接触器开关与所述第二电源连接。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果如下：

a.自动检测空气滤清器的堵塞状态，准确触发气路执行单元对所述空气滤清器进行气流吹扫，有效去除空气滤清器上堵塞的颗粒物；

b.在触发气路执行单元吹扫的同时，自动切断供风单元，确保在对空气滤清器吹扫去堵的过程中供风单元停止工作，以防止吹扫下来的颗粒物被反吸入空气压缩机；

c.在气路执行单元中合理设计单向阀、压力调节装置和安全阀，确保对空气滤清器进行吹扫的气流安全性；

d.合理设计强制启动按钮，有效在控制器出现控制逻辑错误状况后，对供风单元的空气压缩机进行强制启动，即对清洁系统进行初始化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的空气滤清器自动清洁系统的电气控制电路图；

图2是本实用新型另一优选实施例提供的清洁系统的电气控制电路图；

图3是本实用新型实施例提供的空气滤清器自动清洁系统的被控电路图；

图4是本实用新型实施例提供的空气滤清器自动清洁系统的清洁气路示意图。

其中，附图标记包括：11-第一电源，12-压力开关，13-控制器，14-电磁阀，15-接触器线圈，16-强制启动按钮，17-继电器线圈，18-常闭式继电器开关，19-报警装置，21-常闭式接触器开关，22-第二电源，31-单向阀，32-压力调节装置，33-安全阀，34-空气干燥器，41-空气滤清器，42-空气压缩机，43-储气罐，44-三相电机，51-第一断路器，52-第二断路器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本实用新型的一个实施例中，提供了一种具有报警功能的供风单元空气滤清器自动清洁系统，用于对供风单元的空气滤清器41进行清洁，所述清洁系统包括电气控制电路、被控电路和气路执行单元，如图1所示，所述电气控制电路包括第一电源11、压力开关12、控制器13、电磁阀14、接触器线圈15，如图3所示，所述被控电路包括与所述接触器线圈15对应的常闭式接触器开关21，所述常闭式接触器开关21控制第二电源22与供风单元的通断；

所述第一电源11、压力开关12与控制器13串联形成第一支路，所述压力开关12用于检测供风单元内空气滤清器41处的压力并控制所述第一支路的通断；所述电磁阀14、接触器线圈15设置在第二支路上，所述控制器13控制所述第一电源11与第二支路的通断；

如图4所示，所述气路执行单元包括用于向空气滤清器41提供气流的气源，所述电磁阀14根据所述第一电源11与第二支路的通断来控制所述气源与空气滤清器41之间气路的通断。

如图1所示，本实施例提供的空气滤清器自动清洁系统的工作过程如下：

当空气滤清器发生堵塞时，在供风单元中空气压缩机的吸力作用下，空气滤清器41与外筒体之间的压力会较空气滤清器未堵塞时的压力降低(压力开关12即安装在此区域)，当压力降低到预设的压力阈值，此时安装在此区域的压力开关12闭合(在脱离所述压力阈值之后，所述压力开关12会自动断开)，所述第一支路导通，即控制器13收到一个触发信号，此时所述控制器13控制第一电源11为第二支路上的电磁阀14和接触器线圈15供电。在所述接触器线圈15得电的情况下，所述被控电路上的常闭式接触器开关21由闭合变为断开，则第二支路断开，供风单元压缩机的三相电机42断电，则供风单元停止工作；另一方面，在所述电磁阀14得电的情况下，所述气路执行单元工作，即气源向所述空气滤清器41提供一定压力的气流，所述气流对所述空气滤清器41进行吹扫，以去除堵塞在所述空气滤清器41上的颗粒或灰尘，解除所述空气滤清器41的堵塞状况。而一旦供风单元停止工作，则所述空气滤清器41与外筒体之间的负压就会消除，则压力开关12断开，待所述压力开关12再次闭合时对所述控制器进行新的触发。

优选地，所述电气控制电路还包括报警装置19，所述报警装置19设置在所述第二支路中，如图1或图2所示，所述报警装置19与所述电磁阀14串联，本实用新型对所述报警装置19的连接位置不作限定，比如其还可以设置为与所述接触器线圈15串联，或者设置在干路上。其次，所述电磁阀14和接触器线圈15可以如图所示并联连接，也可以串联连接(未图示)，本实用新型需要说明的是，所述电磁阀14、接触器线圈15、报警装置19在第二支路上的连接关系不应当作为限定本实用新型保护范围的依据。

在实际情况中，一旦供风单元4中预存储的气体消耗完，供风单元4停止工作的状态不利于轨道车辆的安全运行。因此，在本实用新型的一个优选实施例中，所述控制器13还包括用于计时的计时器，所述控制器在计时完成后控制所述执行开关断开，具体的定时时间可以人为设定，比如设置20s的定时时间，则所述在所述压力开关12闭合触发控制器13后，计时器开始计时，达到20s后，所述控制器13控制所述第一电源11停止为第二支路供电，具体地，所述控制器13包括执行开关，所述第二支路通过所述执行开关与所述第一电源11连接，所述执行开关根据控制器13的控制指令而动作。比如，所述执行开关可选用一个电磁继电器，当压力开关12闭合时，则控制器13向所述电磁继电器输出一个高电平，电磁继电器闭合；当计时结束，则控制器13向所述电磁继电器输出一个低电平，电磁继电器断开。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述电气控制电路还包括强制启动按钮16、继电器线圈17及对应的常闭式继电器开关18，如图2所示，所述第一电源11、强制启动按钮16与继电器线圈17串联形成第三支路，所述常闭式继电器开关18用于控制所述第一电源11与第二支路的通断。本优选实施例的优点在于，当控制器13的控制逻辑出现问题时，比如定时时间到了以后，没有切断第二支路的供电，则此时需要按下强制启动按钮16,第三支路导通，即继电器线圈17得电，对应地，所述长闭式继电器开关18断开，则第一电源11与第二支路强制断开，正如上述，随着所述接触器线圈15失电，则所述常闭式接触器开关21恢复闭合，所述第二电源22与供风单元接通，供风单元恢复工作，直至下一次的压力开关12闭合。

下面对所述气路执行单元的结构进行说明，参见图4，所述气路执行单元除了气源，还包括设置在所述气源与空气滤清器41之间的单向阀31、压力调节装置32、空气干燥器34和安全阀33，所述单向阀31的导通方向为由气源向空气滤清器41的方向，其作用在于防止未经过滤的空气回流，所述压力调节装置32的作用在于将气体压力降低到合适吹扫空气滤清器的大小，所述电磁阀14为二位二通电磁阀，当所述二位二通电磁阀得电时，所述电磁阀14顶出(在图4中向右顶出)，从而气路导通。具体地，所述气路执行单元的气源包括空气压缩机42和储气罐43，所述储气罐43用于存储所述空气压缩机42输出的压缩空气，所述空气干燥器34设置在所述空气压缩机42与储气罐43之间，其作用在于对待存入储气罐43的空气进行干燥，所述安全阀33设置在所述储气罐43进气口之前的管路上，所述安全阀33的作用在于防止进入储气罐43的气流压力过大，当超过一定压力值时，所述安全阀33打开以缓解过大的气流压力，保证气流存储过程的安全性。

上述空气压缩机42和储气罐43可以为独立于供风单元以外的气源，或者更优选地，所述气路执行单元的气源和供风单元的气源为用一个，即利用供风单元本身的空气压缩机压缩的气体(存储在储气罐中)对供风单元内待清洁的空气滤清器41进行吹扫，所述储气罐43具有至少两个排气口，即其中一个通向所述空气滤清器41，另一个为正常的轨道车辆供风单元出口。

如图1所示，所述电气控制电路还包括第一断路器51，所述第一断路器51用于控制第一电源11；如图3所示，所述被控电路还包括第二断路器52，所述第二断路器52用于控制第二电源22；所述第二电源22为三相交流电源，所述供风单元中空气压缩机的三相电机44通过所述第二断路器52和常闭式接触器开关21与所述第二电源22连接。

本实用新型的供风单元空气滤清器自动清洁系统包括电气控制电路、被控电路和气路执行单元，当供风单元的空气滤清器堵塞而引起一定的压力变化时，电气控制电路中的压力开关闭合，随之所述电气控制电路触发被控电路中的供风单元停止工作，同时触发气路执行单元开启对所述空气滤清器的清洁工作。本实用新型能够自动检测到供风单元的空气滤清器的堵塞情况，并自动开启对其的清洁工作，同时保证供风单元的空压机在空气滤清器清洁时停止工作以确保安全运行；控制完成一次空气滤清器的吹扫时间后，则自动停止对空气滤清器的清洁，同时供风单元恢复工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。