联锁控制系统及转胎设备的制作方法

本实用新型涉及铁路车辆车体检修设备技术领域，尤其涉及一种用于监控火车车体卡紧的联锁控制系统及转胎设备。

背景技术：

铁路车辆的车体用于承载货物或者乘客，其通常为长方形，由底架、侧墙、墙体和车顶组成。车辆的车体在长时间运行后，零部件会逐渐磨耗、腐蚀和损伤，为了使得车辆能够保持稳定运行，需要定期对达到公里数或者时限的车辆进行检修。

相关技术中，各机车车辆在进行车体检修时，首先需要使用转胎设备中的卡具对车体两侧进行固定，之后再通过转胎设备中的翻转机构对车体进行翻转，使得作业人员能够便捷的对车体进行全方位的检修。

但是，在使用转胎设备对车体进行翻转时，现有的卡具对车体的锁紧状态是通过作业人员人工判断的，一旦出现判断失误，导致车体在未卡紧的情况下进行翻转，则会造成车体滑落、人员伤亡等事故。

技术实现要素：

本实用新型提供一种用于监控火车车体卡紧的联锁控制系统及转胎设备，用以解决人工判断卡具对车体的锁紧状态而导致容易出现事故的问题。

根据本实用新型的实施例，一方面，提供一种转胎设备的联锁控制系统，包括控制器、主控电路和信号反馈电路，所述信号反馈电路包括并联设置的第一采样开关和第二采样开关，所述第一采样开关和第二采样开关均与所述控制器通讯连接；所述第一采样开关被配置成根据所述第一卡具的锁紧状态在开路和闭路之间进行切换，所述第二采样开关被配置成根据所述第二卡具的锁紧状态在在开路和闭路之间进行切换；所述主控电路包括交流接触器，所述交流接触器用于串联在三相电源与所述翻转电机之间并控制所述三相电源与所述翻转电机的通断；所述交流接触器包括第一线圈、第一组动合触头以及常开的第一控制开关和第二控制开关；所述第一控制开关、第二控制开关与所述第一线圈串联在所述三相电源的其中两相之间，所述第一控制开关和第二控制开关与所述控制器通讯连接；所述第一组动合触头用于与所述翻转电机串联；所述控制器用于在所述第一采样开关的开闭状态变化时控制所述第一控制开关闭合，所述控制器还用于在所述第二采样开关的开闭状态变化时控制所述第二控制开关闭合。

如上所述的联锁控制系统，其中，所述第一采样开关和第二采样开关为常开开关。

如上所述的联锁控制系统，其中，所述交流接触器还包括第二线圈和第二组动合触头；所述第二线圈与所述第一线圈并联后与所述第一控制开关和第二控制开关串联；所述第二组动合触头与第一组动合触头并联后用于与所述翻转电机串联。

如上所述的联锁控制系统，其中，所述交流接触器还包括两个第一熔断器，两个所述第一熔断器的其中一个串联在所述第一控制开关与所述三相电源的其中一相之间，两个所述第一熔断器的另外一个串联在所述第一线圈与所述三相电源的另外一相之间。

如上所述的联锁控制系统，其中，所述第一组动合触头与三相电源的各相之间串联有第二熔断器。

如上所述的联锁控制系统，其中，所述交流接触器和所述三相电源之间还串联有断路器。

如上所述的联锁控制系统，其中，所述第一控制开关、第二控制开关、所述第一采样开关和第二采样开关均为限位开关。

如上所述的联锁控制系统，其中，所述第一采样开关、第二采样开关、所述第一控制开关、第二控制开关均通过无线通信模块与所述控制器通讯连接。

如上所述的联锁控制系统，其中，所述无线通信模块为蓝牙模块、wifi模块、zigbee模块、5g模块中的至少一种。

根据本实用新型的实施例，另一方面，提供一种转胎设备，包括用于夹紧车体的第一卡具和第二卡具、用于翻转车体的翻转电机，以及本实用新型实施例的一方面提供的所述的联锁控制系统。

本实用新型提供的一种转胎设备的联锁控制系统，联锁控制系统包括控制器、主控电路和信号反馈电路，信号反馈电路包括并联设置的第一采样开关和第二采样开关，第一采样开关和第二采样开关均与控制器通讯连接；第一采样开关被配置成根据第一卡具的锁紧状态在开路和闭路之间进行切换，第二采样开关被配置成根据所述第二卡具的锁紧状态在在开路和闭路之间进行切换；主控电路包括交流接触器，交流接触器用于串联在三相电源与翻转电机并控制三相电源与翻转电机的通断；控制器用于在第一采样开关的开闭状态变化时控制第一控制开关闭合，控制器还用于在第二采样开关的开闭状态变化时控制第二控制开关闭合。通过上述设置，信号反馈电路能够自动采集卡具的锁紧状态并据此控制采样开关开闭，控制器根据采样状态的开闭状态变化来控制主控电路的控制开关的开闭状态变化，只有第一卡具和第二卡具均锁紧车体时，主控电路导通，翻转电机才能通电运行，有助于避免车体在未卡紧的情况下进行翻转，提高了安全性，实现了对转胎卡具的安全联锁控制。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本申请实施例提供的转胎设备的示意图；

图2为本申请实施例提供的联锁控制系统中主控电路的示意图一；

图3为本申请实施例提供的联锁控制系统中信号反馈电路的示意图；

图4为本申请实施例提供的联锁控制系统中主控电路的示意图二。

附图标记：

10：转胎设备；

11：工装平台；

m：翻转电机；

k1：第一采样开关；k2：第二采样开关；

s1：第一控制开关；s2：第二控制开关；

km1：第一线圈；km2：第二线圈；

km1-1：第一组动合触头；km2-1：第二组动合触头；

fu1：第一熔断器；fu2：第二熔断器；

qs：断路器；

fr：热继电器；

sb1：第一按钮开关；sb2：第二按钮开关；sb3：第三按钮开关。

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

现有的各机车车辆在进行车体检修时，需要对车体各部分进行排查，而车体的结构复杂，多个结构安装在车体的底部、侧壁以及顶部，因此想要对车体进行全面检修，因此需要使用转胎设备中的卡具对车体两侧进行固定，之后再通过转胎设备中的翻转机构对车体进行翻转，从而使得作业人员能够便捷的对车体进行全方位的检修。但是，在使用转胎设备对车体进行翻转时，现有的卡具对车体的锁紧状态是通过作业人员人工进行判断，一旦出现判断失误，导致车体在未卡紧的情况下进行翻转，则车体从转胎设备上滑落，造成重大安全事故。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种转胎设备的联锁控制系统，包括控制器、主控电路和信号反馈电路，主控电路与翻转电机导通，信号反馈电路能够自动采集卡具的状态，当卡具锁紧车体时，信号反馈电路的采样开关发生状态变化，则控制器控制主控电路导通，此时翻转电机才能通电运行以驱动车体翻转，以免车体在未卡紧时翻转而导致车体从翻转设备上滑落。

下面结合附图，对本实用新型的典型实现方式进行介绍，以便本领域技术人员能更清晰地了解本公开的方案。需要指出的是，下文中介绍的不同实现方式中的某个或者某些结构可以相互替换，并且本公开的实现方式也不仅限于下述示例，在上述构思下，本领域技术人员还可以根据下文中的示例得到其他可能的实现方式，这些实现方式同样应当视为本公开的内容。

图1为本申请实施例提供的转胎设备的示意图。参照图1，本申请实施例提供一种转胎设备10，转胎设备10包括第一卡具、第二卡具、工装平台11和翻转电机，第一卡具和第二卡具相对设置，工装平台11设置在第一卡具和第二卡具之间，工装平台11用于供列车的车体安放，第一卡具和第二卡具能够夹紧安装在工装平台11上的车体，翻转电机用于驱动工装平台11绕水平的轴线转动。

检修时，先将车体放置在工装平台11上，并操作第一卡具和第二卡具使得第一卡具和第二卡具夹紧车体，然后再控制翻转电机启动，翻转电机驱动工装平台11转动进而带动放置在工装平台11上的车体翻转，从而使得车体翻转过来便于作业人员进行维修。

图2为本申请实施例提供的联锁控制系统中主控电路的示意图一，图3为本申请实施例提供的联锁控制系统中信号反馈电路的示意图。参照图2和图3，本申请实施例的转胎设备10还包括联锁控制系统，联锁控制系统用于自动判断第一卡具和第二卡具的卡紧状态，并根据卡具的卡紧状态控制翻转电机m的启停。具体的，联锁控制系统包括控制器、主控电路和信号反馈电路，控制器同时与信号反馈电路和主控电路通讯。

信号反馈电路包括并联设置的第一采样开关k1和第二采样开关k2，第一采样开关k1和第二采样开关k2均与控制器通讯连接，第一采样开关k1被配置成根据第一卡具的锁紧状态在开路和闭路之间进行切换，第二采样开关k2被配置成根据第二卡具的锁紧状态在开路和闭路之间进行切换。也就是说，在第一卡具由解锁状态切换成锁紧状态时，第一采样开关k1由开路切换成闭合或者由闭合切换成开路；在第二卡具由解锁状态切换成锁紧状态时，第二采样开关k2由开路切换成闭合或者由闭合切换成开路。

具体来说，第一采样开关k1和第二采样开关k2可以为常开开关、也可以为常闭开关。以采样开关是常开开关为例进行说明，工装平台11上未安放有车体、第一卡具未锁紧车体时，第一采样开关k1为开路状态，第一卡具锁紧车体时，第一采样开关k1切换为闭合状态。需要说明的是，由于信号反馈电路中第一采样开关k1和第二采样开关k2并联，因此，第一采样开关k1和第二采样开关k2的开闭状态均不影响信号反馈电路的通断，则两个采样开关不会相互影响。

主控电路包括交流接触器，交流接触器用于串联在三相电源与翻转电机m之间并控制三相电源与翻转电机m的通断，以使第一卡具和第二卡具均锁紧车体时导通翻转电机m。

具体的，交流接触器包括第一线圈km1、第一组动合触头km1-1、第一控制开关s1和第二控制开关s2，第一控制开关s1、第二控制开关s2与第一线圈km1串联在三相电源的其中两相之间，第一组动合触头km1-1用于与翻转电机m串联。其中，第一组动合触头km1-1、第一控制开关s1和第二控制开关s2均为常开开关。这样，初始状态时或者转胎设备10不工作时，交流接触器不导通，翻转电机m未通电运行，进而确保转胎设备10处于非工作状态时翻转电机m不会驱动工装平台11转动。

第一控制开关s1和第二控制开关s2还与控制器通讯，控制器用于在第一采样开关k1的开闭状态变化时控制第一控制开关s1闭合，用于在第二采样开关k2的开闭状态变化时控制第二控制开关s2闭合。以第一控制开关s1为例进行说明，当第一卡具由解锁状态切换成锁紧状态时，第一采样开关k1的开闭状态变化，相应的，控制器控制常开的第一控制开关s1闭合。

需要说明的是，因为第一控制开关s1和第二控制开关s2串联，所以只有第一控制开关s1和第二控制开关s2同时闭合时，交流接触器才导通，此时翻转电机m才导通以驱动工装平台11转动。

本实施例中联锁控制系统的一种示例性的工作原理为：

作业人员将车体放置在工装平台11上并操作第一卡具锁紧车体，第一采样开关k1采集到第一卡具由解锁状态变化为锁紧状态而在开路和闭路之间切换，控制器在第一采样开关k1的开闭状态变化时控制第一控制开关s1由常开切换为闭合；

同时，作业人员操作第二卡具锁紧车体，第二采样开关k2采集到第二卡具由解锁状态变化为锁紧状态而在开路和闭路之间切换，控制器在第二采样开关k2的开闭状态变化时控制第二控制开关s2由常开切换为闭合；

第一控制开关s1和第二控制开关s2均闭合，交流接触器的电路导通，第一线圈km1导通并产生磁力，磁力吸引第一组动合触头km1-1，使得第一组动合触头km1-1闭合，翻转电机m通电运行，进而驱使工装平台11转动以使卡紧在工装平台11上的车体翻转。

结合前文描述的内容可知，只有第一卡具和第二卡具均由解锁状态切换成锁紧状态时，第一采样开关k1和第二采样开关k2均切换开闭状态，相应的，第一控制开关s1和第二控制开关s2均由开路切换成闭路，才能导通翻转电机m。

综上，本申请实施例提供的联锁控制系统，设有控制器、信号反馈电路和主控电路，信号反馈电路能够自动采集卡具的锁紧状态并据此控制采样开关开闭，控制器根据采样状态的开闭状态变化来控制主控电路的控制开关的开闭状态变化，只有第一卡具和第二卡具均锁紧车体时，主控电路导通，翻转电机m才能通电运行，有助于避免车体在未卡紧的情况下进行翻转，提高了安全性，实现了对转胎卡具的安全联锁控制。

正如上述实施例所描述的，第一采样开关k1和第二采样开关k2可以为常开开关、也可以为常闭开关。本实施例较佳的实现方式为第一采样开关k1和第二采样开关k2均为常开开关，这样，转胎设备10不论是处于工作状态还是非工作状态，第一采样开关k1的开闭状态均与第一控制开关s1的开闭状态保持一致，第二采样开关k2的开闭状态均与第二控制开关s2的开闭状态保持一致，则作业人员通过对采样开关的开闭状态进行判断，即可了解主控电路的情况。

图4为本申请实施例提供的联锁控制系统中主控电路的示意图二。参照图4，进一步地，本实施例中交流接触器还可以包括第二线圈km2和第二组动合触头km2-1，第二线圈km2与第一线圈km1并联后与第一控制开关s1和第二控制开关s2串联；第二组动合触头km2-1与第一组动合触头km1-1并联后用于与翻转电机m串联。通过设置将第二线圈km2设置为与第一线圈km1并联、将第二组动合触头km2-1设置为与第一组动合触头km1-1并联，第二线圈km2和第二组动合触头km2-1起到了备用的作用，主控电路相当于增加了一条支路，以在第一线圈km1或者第一组动合触头km1-1失效时，能够确保主控电路能够顺利导通。

具体的，当第一卡具与第二卡具均锁紧时，第一控制开关s1与第二控制开关s2均闭合，则第二线圈km2也能够导通并产生磁力，磁力吸引第二组动合触头km2-1，使得第二组动合触头km2-1闭合，翻转电机m通电运行，进而驱使工装平台11转动以使卡紧在工装平台11上的车体翻转。其中，与第一组动合触头km1-1类似的，第二组动合触头km2-1也为常开开关，以确保转胎设备10在非工作状态时翻转电机m不导通。还需说明的是，第一组动合触头km1-1和第二组动合触头km2-1用于为翻转电机m正反转提供两种不同的电源相序。

在本申请的一些示例中，如图4所示，交流接触器还包括两个第一熔断器fu1，两个第一熔断器fu1的其中一个串联在第一控制开关s1与三相电源的其中一相之间，两个第一熔断器fu1的另外一个串联在第一线圈km1与三相电源的另外一相之间。如此设置，两个第一熔断器fu1分别设置在主控电路的两端，当主控电路的电流出现异常时，第一熔断器fu1能够切断电路，以免主控电路出现故障或者异常，从而实现了对主控电路的安全保护。

在其他示例中，第一组动合触头km1-1与三相电源的各相之间串联有第二熔断器fu2，第二熔断器fu2用于保护翻转电机m连接三相电源的电路，以在该电路过流时切断电路，有利于避免该电路出现故障或者异常。

继续参照图4，本申请实施例中，交流接触器和三相电源之间还可以串联有断路器qs，断路器qs起到控制和保护的双重作用，正常情况下，断路器qs通过改变开闭状态可以用于接通或断开主控电路，主控电路出现短路时，断路器qs能够可靠断开以避免出现故障。

另外，第一组动合触头km1-1与翻转电机m之间还串联有热继电器fr，并且热继电器fr也位于第二组动合触头km2-1与翻转电机m之间。这里，热继电器fr用于在翻转电机m长期负载过重造成电流增大且电流小于短路动作值的过载保护。

在一种可实现的方式，第一采样开关k1、第二采样开关k2、第一控制开关s1以及第二控制开关s2均为限位开关。通过上述设置，翻转电机m驱动工装平台11转动以使得车体翻转到位之后，第一控制开关s1和第二控制开关s2能够自动断开，主控电路断开，翻转电机m停止工作，有助于避免车体翻转到位后翻转电机m还控制车体翻转。

进一步地，主控电路还包括第一按钮开关sb1，第一按钮开关sb1串联在三相电源的其中一相与第一控制开关s1之间，且介于第一熔断器fu1与第一控制开关s1之间。如此，作业人员能够手动按压第一按钮开关sb1，以对主控电路的通断进行人为控制。

更进一步地，主控电路还包括第二按钮开关sb2和第三按钮开关sb3，第二按钮开关sb2串联在第一线圈km1和第二控制开关s2之间，第三按钮开关sb3串联在第二线圈km2和第二控制开关s2之间，且第二按钮开关sb2和第三按钮开关sb3并联。如此，作业人员能够手动按压第二按钮开关sb2，以对第一线圈km1的通断进行人为控制；同时，作业人员还能够手动按压第三按钮开关sb3，以对第二线圈km2的通断进行人为控制。

在上述实施例的基础上，第一采样开关k1、第二采样开关k2、第一控制开关s1以及第二控制开关s2均可通过无线通信模块与控制器通信连接，从而使得控制器能够根据第一采样开关k1发出的无线通信信号来控制第一控制开关s1、并能够根据第二采样开关k2发出的无线通信信号来控制第二控制开关s2，信号传输方便。当然，作为一种可实现的方式，第一采样开关k1、第二采样开关k2、第一控制开关s1以及第二控制开关s2也可以通过移动通信模块与控制器通信连接。

示例性地，当控制器与各个采样开关以及各个控制开关通过无线通信模块来连接时，无线通信模块具体可以为蓝牙模块、wifi模块、zigbee模块、5g模块中的至少一种，本实施例对此不做限制。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。