机车制动缸和平均管压力控制系统及控制方法与流程

技术特征：

1.机车制动缸和平均管压力控制系统，其特征在于，包括：

电子分配阀，用于输出自动制动制动缸预控压力；

紧急增压旁路装置，用于输出紧急制动制动缸预控压力；

单独制动预控装置，用于输出单独制动制动缸预控压力；

本机补机切换装置，用于本机模式与补机模式的切换，包括切换电磁阀，所述切换电磁阀的第2口与平均管相连通；在本机模式下，所述切换电磁阀失电，所述切换电磁阀的第1口与第2口导通；在补机模式下，所述切换电磁阀得电，以使所述切换电磁阀的第2口与第3口导通；

第一双向阀，所述第一双向阀的第一输入口与所述电子分配阀的输出端相连通，其第二输入口与所述紧急增压旁路装置的输出端相连通；

第二双向阀，所述第二双向阀的第一输入口与所述切换电磁阀的第3口相连通，其第二输入口与所述第一双向阀的输出口相连通；

第三双向阀，所述第三双向阀的第一输入口与所述第二双向阀的输出口相连通，其第二输入口与所述单独制动预控装置的输出端相连通；

平均管中继阀，用于向平均管输出平均管压力，所述平均管中继阀的预控口与所述第三双向阀的输出口相连通，所述平均管中继阀的输入口与总风相连通，所述平均管中继阀的输出口与所述切换电磁阀的第1口相连通；

自动制动中继阀，用于输出自动制动制动缸压力，所述自动制动中继阀的预控口与所述第二双向阀的输出口相连通，所述自动制动中继阀的输入口与所述总风相连通；

单独制动中继阀，用于输出单独制动制动缸压力，所述单独制动中继阀的预控口与所述单独制动预控装置的输出端相连通，所述单独制动中继阀的输入口与所述总风相连通；

第四双向阀，所述第四双向阀的第一输入口与所述单独制动中继阀的输出口相连通，其第二输入口与所述自动制动中继阀的输出口相连通，其输出口与所述制动缸相连通。

2.根据权利要求1所述的机车制动缸和平均管压力控制系统，其特征在于：所述本机补机切换装置还包括切换辅助电磁阀，所述切换辅助电磁阀的第1口与所述切换电磁阀的第3口和所述第二双向阀的第一输入口均连通，所述切换辅助电磁阀的第2口与大气相连通，所述切换辅助电磁阀的第3口处于堵死状态；所述切换辅助电磁阀在本机模式下失电，失电时，所述切换辅助电磁阀的第1口和第2口导通，所述切换辅助电磁阀在补机模式下得电，得电时，所述切换辅助电磁阀的第2口和第3口导通。

3.根据权利要求1所述的机车制动缸和平均管压力控制系统，其特征在于：所述电子分配阀包括第一减压阀、第一充气电磁阀和第一排气电磁阀；所述第一减压阀的输入口与所述总风相连通；所述第一充气电磁阀的第1口与所述第一减压阀的输出口相连通，所述第一充气电磁阀的第2口与所述第一排气电磁阀的第2口和所述第一双向阀的第一输入口均分别连通，所述第一充气电磁阀的第3口处于堵死状态；所述第一排气电磁阀的第1口处于堵死状态，所述第一排气电磁阀的第3口与大气相连通；所述第一充气电磁阀和第一排气电磁阀均在所述电子分配阀实际输出的自动制动制动缸预控压力小于自动制动制动缸预控压力目标值时得电，得电时，所述第一充气电磁阀的第1口和第2口导通且所述第一排气电磁阀的第1口和第2口导通，所述第一充气电磁阀和第一排气电磁阀均在所述电子分配阀实际输出的自动制动制动缸预控压力大于自动制动制动缸预控压力目标值时失电，失电时，所述第一充气电磁阀的第2口和第3口导通且所述第一排气电磁阀的第2口和第3口导通；

所述单独制动预控装置包括第二减压阀、第二充气电磁阀和第二排气电磁阀；所述第二减压阀的输入口与所述总风相连通；所述第二充气电磁阀的第1口处于堵死状态，所述第二充气电磁阀的第2口与所述第二排气电磁阀的第2口、第三双向阀的第二输入口和单独制动中继阀的预控口均分别连通，所述第二充气电磁阀的第3口与所述第二减压阀的输出口相连通；所述第二排气电磁阀的第1口与大气相连通，所述第二排气电磁阀的第3口处于堵死状态；所述第二充气电磁阀和第二排气电磁阀均在所述单独制动预控装置实际输出的单独制动制动缸预控压力小于单独制动制动缸预控压力目标值时失电，失电时，所述第二充气电磁阀的第2口和第3口导通且所述第二排气电磁阀的第2口和第3口导通，所述第二充气电磁阀和第二排气电磁阀均在所述单独制动预控装置实际输出的单独制动制动缸预控压力大于单独制动制动缸预控压力目标值时得电，得电时，所述第二充气电磁阀的第1口和第2口导通且所述第二排气电磁阀的第1口和第2口导通。

4.根据权利要求1或3所述的机车制动缸和平均管压力控制系统，其特征在于：所述单独制动中继阀的输出口与所述第四双向阀的第一输入口之间还设有用于隔离所述单独制动预控装置的单独制动隔离塞门。

5.根据权利要求3所述的机车制动缸和平均管压力控制系统，其特征在于：所述单独制动预控装置中，所述第二充气电磁阀和第二排气电磁阀安装于同一块气路板上，通过所述气路板的内部气路形成用于平缓所述单独制动制动缸预控压力的预控容积。

6.根据权利要求1所述的机车制动缸和平均管压力控制系统，其特征在于：所述紧急增压旁路装置包括紧急增压减压阀和紧急增压气控阀；所述紧急增压减压阀的输入口与所述总风相连通；所述紧急增压气控阀的第1口与所述第一双向阀的第二输入口相连通，所述紧急增压气控阀的第2口与所述紧急增压减压阀的输出口相连通，所述紧急增压气控阀的第3口与大气相连通，所述紧急增压气控阀的第4口与列车管相连通；当所述紧急增压气控阀的第4口处的压力小于或等于预设紧急压力时，所述紧急增压气控阀的第1口和第2口导通，当所述紧急增压气控阀的第4口处的压力高于所述预设紧急压力时，所述紧急增压气控阀的第1口和第3口导通。

7.根据权利要求1所述的机车制动缸和平均管压力控制系统，其特征在于：所述第一双向阀的输出口与所述第二双向阀的第二输入口之间设有用于响应所述单独制动手柄单缓动作的单缓电磁阀，所述单缓电磁阀的第1口与所述第一双向阀的输出口相连通，所述单缓电磁阀的第2口与所述第二双向阀的第二输入口相连通，所述单缓电磁阀的第3口与大气相连通；所述单缓电磁阀在所述单独制动手柄进行单缓动作时得电，得电时，所述单缓电磁阀的第2口与第3口导通，所述单缓电磁阀在所述单独制动手柄离开单缓位时失电，失电时，所述单缓电磁阀的第1口与第2口导通。

8.根据权利要求1所述的机车制动缸和平均管压力控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括空电联锁控制装置，所述空电联锁控制装置包括用于响应电制动以隔离空气制动的空电联锁电磁阀以及用于隔离电制动的电制动隔离压力开关；

所述空电联锁电磁阀的第1口与所述第二双向阀的输出口相连通，所述空电联锁电磁阀的第2口与所述自动制动中继阀的预控口相连通，所述空电联锁电磁阀的第3口与大气相连通，所述空电联锁电磁阀在机车进行电制动时得电，得电时，所述空电联锁电磁阀的第2口和第3口导通，所述空电联锁电磁阀在机车进行空气制动时失电，失电时，所述空电联锁电磁阀的第1口和第2口导通；

所述电制动隔离压力开关设置于所述单独制动中继阀的输出口与所述第四双向阀的第一输入口之间，当所述单独制动中继阀输出的单独制动制动缸压力大于所述电制动隔离压力开关的设定压力时，所述电制动隔离压力开关发出隔离电制动信号。

9.机车制动缸和平均管压力控制方法，其特征在于，应用如权利要求1-8任一项所述的机车制动缸和平均管压力控制系统进行控制，包括：

本机模式下自动制动手柄常用制动控制：当操作所述自动制动手柄进行常用制动时，所述电子分配阀响应所述自动制动手柄闸位变化输出自动制动制动缸预控压力，所述自动制动制动缸预控压力依次流经所述第一双向阀和第二双向阀并在通过所述第二双向阀后分为两路，一路输出至所述自动制动中继阀的预控口，另一路流经所述第三双向阀输出至所述平均管中继阀的预控口；所述自动制动中继阀根据所述自动制动制动缸预控压力输出自动制动制动缸压力，所述自动制动制动缸压力流经所述第四双向阀输出至制动缸；所述平均管中继阀根据自动制动制动缸预控压力输出平均管压力，所述平均管压力流经所述切换电磁阀输出至平均管；

本机模式下单独制动手柄制动控制：当操作所述单独制动手柄进行制动时，所述单独制动预控装置响应所述单独制动手柄闸位变化输出单独制动制动缸预控压力，所述单独制动制动缸预控压力分为两路，一路输出至所述单独制动中继阀的预控口，另一路流经所述第三双向阀输出至所述平均管中继阀的预控口；所述单独制动中继阀根据所述单独制动制动缸预控压力输出单独制动制动缸压力，所述单独制动制动缸压力流经所述第四双向阀输出至制动缸；所述平均管中继阀根据单独制动制动缸预控压力输出平均管压力，所述平均管压力流经所述切换电磁阀输出至平均管；

本机模式下自动制动手柄和单独制动手柄同时制动控制：当同时操作所述自动制动手柄和单独制动手柄进行制动时，所述电子分配阀响应所述自动制动手柄闸位变化输出自动制动制动缸预控压力，所述自动制动制动缸预控压力分为两路，一路输出至所述第三双向阀，另一路输出至所述自动制动中继阀的预控口，所述自动制动中继阀根据所述自动制动制动缸预控压力输出自动制动制动缸压力，所述自动制动制动缸压力输出至所述第四双向阀；同时，所述单独制动预控装置响应所述单独制动手柄闸位变化输出单独制动制动缸预控压力，所述单独制动制动缸预控压力分为两路，一路输出至所述第三双向阀，另一路输出至所述单独制动中继阀的预控口，所述单独制动中继阀根据所述单独制动制动缸预控压力输出单独制动制动缸压力，所述单独制动制动缸压力输出至所述第四双向阀；所述第三双向阀比较所述自动制动制动缸预控压力和单独制动制动缸预控压力的大小并将较大者输出至所述平均管中继阀的预控口以作为平均管预控压力，所述平均管中继阀根据所述平均管预控压力输出平均管压力，所述平均管压力流经所述切换电磁阀输出至平均管；所述第四双向阀比较所述自动制动制动缸压力和单独制动制动缸压力的大小并将较大者输出至制动缸；

本机模式下紧急制动控制：当所述自动制动手柄置于重联位或紧急位或存在外部紧急源时，所述紧急增压旁路装置输出紧急制动制动缸预控压力，所述第一双向阀比较所述紧急制动制动缸预控压力和所述电子分配阀输出的自动制动制动缸预控压力的大小并将较大者分别输出至所述自动制动中继阀和平均管中继阀，所述自动制动中继阀向制动缸输出自动制动制动缸压力，所述平均管中继阀向所述平均管输出平均管压力；

补机模式下制动控制：所述切换电磁阀得电，所述切换电磁阀的第2口与第3口导通，重联本务机车的平均管压力进入重联补机机车后再经所述切换电磁阀的第2口引入并经所述切换电磁阀的第3口输出至所述第二双向阀，进而输出至所述自动制动中继阀的预控口，所述自动制动中继阀向制动缸输出自动制动制动缸压力。

10.根据权利要求9所述的机车制动缸和平均管压力控制方法，其特征在于，还包括本机模式下系统失电时的制动控制：

当系统失电时，列车管压力下降，所述紧急增压旁路装置响应列车管压力变化输出紧急制动制动缸预控压力，所述紧急制动制动缸预控压力输出至所述自动制动中继阀的预控口，所述自动制动中继阀根据所述紧急制动制动缸预控压力输出自动制动制动缸压力，所述自动制动制动缸压力输出至所述第四双向阀；

同时，系统失电时，所述第二充气电磁阀的第2口和第3口处于导通状态，且所述第二排气电磁阀的第2口和第3口也处于导通状态，所述总风流经所述第二减压阀、第二充气电磁阀输出单独制动制动缸预控压力，所述单独制动制动缸预控压力输出至所述单独制动中继阀的预控口，所述单独制动中继阀根据所述单独制动制动缸预控压力输出单独制动制动缸压力，所述单独制动制动缸压力输出至所述第四双向阀；

所述第四双向阀比较所述自动制动制动缸压力和单独制动制动缸压力的大小并将较大者输出至制动缸。

技术总结
本发明涉及一种机车制动缸和平均管压力控制系统及控制方法，其中控制系统包括用于输出自动制动制动缸预控压力的电子分配阀，用于输出紧急制动制动缸预控压力的紧急增压旁路装置，用于输出单独制动制动缸预控压力的单独制动预控装置，用于本机模式与补机模式的切换的本机补机切换装置，用于输出平均管压力的平均管中继阀，用于输出自动制动制动缸压力的自动制动中继阀，用于输出单独制动制动缸压力的单独制动中继阀，以及在上述装置之间传递压力的第一双向阀、第二双向阀、第三双向阀和第四双向阀。该控制系统多冗余、可靠性高，且便于进行本机模式和补机模式的切换。

技术研发人员：吕枭;夏军;侯化安;任向杰;孙彬;朱冠汶;吴君良
受保护的技术使用者：中车青岛四方车辆研究所有限公司;青岛思锐科技有限公司
技术研发日：2021.03.31
技术公布日：2021.06.22