一种机车，风源系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及轨道交通车辆制动技术领域，特别是一种机车，风源系统及其控制方法。


背景技术：

2.干燥器是目前机车车辆压缩空气的后处理装置，将压缩机产生的压缩空气进行干燥除油除尘处理，为机车车辆气动设备提供清洁的压缩空气，保证后部气动设备不受水，尘和油的侵蚀，影响系统及部件的功能。
3.每台机车车辆上，一般设置两台压缩机，每台压缩机输出端设置一台干燥器，对压缩空气进行处理。一台压缩机对应一台干燥器组成一个单独的风源系统，因此一般机车设有两个互相独立的风源系统。
4.公开号为cn207631273u的专利文件公开了一种机车风源系统，在干燥器与压缩机连接处设置旁通支路，所述旁通装置用于比较所述干燥器的进风口和出风口的压力大小。所述旁通支路包括带有电气反馈触点的旁通装置、单向阀和多个管路。当干燥器出现故障时，所述进风口与所述出风口的压力差大于预设阈值，所述旁通装置的内部薄膜移动，所述旁通装置导通。即所述旁通装置可直接沟通干燥器的输入和输出，压缩空气即可直接进入后部系统。
5.如此，压缩空气不经处理直接输出到后部系统，空气中的水分和油污杂质进入后部阀类等气动装置后，容易引发设备锈蚀，阀类卡滞等问题，导致系统故障率升高甚至影响机车安全运行。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种机车，风源系统及其控制方法，当其中一台干燥器出现故障，通过控制可实现干燥器之间的切换，使用另一台干燥器对压缩机输出的压缩空气进行干燥处理。
7.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种机车的风源系统，包括并行的第一路风源系统和第二路风源系统，所述第一路风源系统包括第一压缩机和接在其后的第一干燥器，所述第二路风源系统包括第二压缩机和接在其后的第二干燥器。还包括第一阀，第二阀，第三阀，第四阀和第五阀。所述第三阀包括两个输入端，该两个输入端中，气压较大的那一个输入端导通。所述第五阀包括一个输入端和两个输出端，仅当所述第五阀的输入端有气体进入时，所述第五阀的两个输出端导通。所述第一压缩机的输出端与所述第一阀的输入端相连，所述第二压缩机的输出端与所述第二阀的输入端相连；所述第一阀的输出端与所述第二阀的输出端分别接入所述第三阀的两个输入端；所述第三阀的输出端与所述第四阀的输入端相连；所述第四阀的输出端与所述第五阀的输入端相连；所述第五阀的两个输出端分别接连接所述第一干燥器的输入端和所述第二干燥器的输入端。
8.所述第一路风源系统工作时，压缩气体由所述第一压缩机的输出端进入所述第一
干燥器的输入端，再有所述第一干燥器的输出端进入后部系统；当所述第一干燥器故障时，系统接收到其故障信号后，控制所述第二干燥器开始工作，同时控制所述第一阀和所述第四阀开启，所述第二阀关闭，则所述第一压缩机产生的压缩空气，经所述第一阀进入第三阀的一个输入端，此时所述第三阀与所述第一阀连接处的输入端气压大于所述第三阀与所述第二阀连接的输入端气压，则所述第三阀的输出端与靠近所述第一阀的输入端与所述第一阀连通，压缩空气通过所述第四阀进入所述第五阀的输入端，此时所述第五阀的两个输出端导通，所述第一压缩机产生的压缩空气可经所述第五阀进入所述第二干燥器，所述第二干燥器对该压缩气体进行处理后进入后部系统。所述第二路风源系统或者当两路风源系统都工作时，同理。
9.具体地，还包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀的输入端与所述第一阀的输入端并联接于所述第一压缩机的输出端，所述第一单向阀的输出端与所述第五阀靠近所述第一压缩机的输出端并联接于所述第一干燥器的输入端之间；所述第二单向阀的输入端与所述第二阀的输入端并联接于所述第二压缩机的输出端，所述第二单向阀的输出端与所述第五阀靠近所述第二压缩机的输出端并联接于与所述第二干燥器的输入端之间。
10.所述第一单向阀与所述第二单向阀可保证气流方向为压缩机至干燥器，防止正常和故障冗余切换后压缩空气回流进入不处于工作状态的压缩机，防止不处于工作状态的压缩机带载启动，以达到保护不处于工作状态的压缩机的目的。
11.具体地，所述第三阀为双向压力比较阀。
12.具体地，所述第一阀，所述第二阀与所述第四阀均为电空阀。可通过电信号控制所述第一阀，所述第二阀与所述第四阀的通断，更加自动化。
13.具体地，所述第五阀为切控阀。
14.基于同一个技术构思，本发明还提供了一种风源系统的控制方法，包括以下步骤：
15.i，控制所述第一阀，所述第二阀与所述第四阀失电；
16.ii，检测所述第一干燥器与所述第二干燥器是否有反馈故障信号，若是，则进入步骤iii，若否，持续检测所述第一干燥器与所述第二干燥器是否有故障信号；
17.iii，判断哪一个干燥器故障，若是第一干燥器，进入步骤iv，若是第二干燥器，进入步骤v；
18.iv，发送工作指令至第二干燥器，控制所述第一阀和所述第四阀得电，所述第二阀失电；
19.v，发送工作指令至第一干燥器，控制所述第二阀和所述第四阀得电，所述第一阀失电。
20.与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明的风源系统在其中一台干燥器发生故障时，通过控制气路的通断将压缩气体自动切换到另外一台干燥器的输入端，使得压缩气体经干燥器处理之后在进入后部系统，能够解决现有技术中空气中的水分和油污杂质进入后部阀类等气动装置后，容易引发设备锈蚀，阀类卡滞等问题，导致系统故障率升高甚至影响机车安全运行。大大提高了风源系统的可靠性，降低了干燥器故障给后部设备带来的危害。且本发明仅需要在原有气路上安装阀门，可操作性和实用性较强，原理简单，适用范围广。
附图说明
21.图1为本发明一实施例的气路结构图。
22.图2为本发明一实施例的控制指令及反馈信号示意图。
23.图3为本发明一实施例的控制方法流程图。
24.其中，c1为第一压缩机，c2为第二压缩机，d1为第一干燥器，d2为第二干燥器，s1为第一阀，s2为第二阀，s3为第三阀，s4为第四阀，s5为第无阀，s6为第一单向阀，s7为第二单向阀，r1为总风缸。
具体实施方式
25.如图1所示，本发明一实施例的机车包括风源系统，该风源系统包括并行的第一路风源系统cd1和第二路风源系统cd2，所述第一路风源系统包括第一压缩机c1和接在其后的第一干燥器d2，所述第二路风源系统包括第二压缩机c2和接在其后的第二干燥器d2。所述第一干燥器d1与所述第二干燥器d2的输出端均接入总风格r1。
26.如图1所示，本发明一实施例的风源系统还包括第一阀s1，第二阀s2，第三阀s3，第四阀s4和第五阀s5。
27.所述第三阀s3为双向压力比较阀，包括两个输入端，该两个输入端，压力大的那一个输入端导通。
28.所述第一阀s1，所述第二阀s2与所述第四阀s4均为电空阀。可通过电信号控制所述第一阀s1，所述第二阀s2与所述第四阀s4的通断。
29.所述第五阀s5为切控阀，包括一个输入端和两个输出端，该输入端为所述第五阀s5的控制端，即仅当所述第五阀的输入端有气体进入时，所述第五阀的两个输出端导通。
30.所述第一压缩机c1的输出端与所述第一阀s1的输入端相连，所述第二压缩机c2的输出端与所述第二阀s2的输入端相连；所述第一阀s1的输出端与所述第二阀s2的输出端分别接入所述第三阀s3的两个输入端；所述第三阀s3的输出端与所述第四阀s4的输入端相连；所述第四阀s4的输出端与所述第五阀s5的输入端相连；所述第五阀s5的两个输出端分别接连接所述第一干燥器d1的输入端和所述第二干燥器d2的输入端。
31.如图1所示，本发明一实施例的风源系统还包括第一单向阀s6和第二单向阀s7。所述第一单向阀s6的输入端与所述第一阀s1的输入端并联接于所述第一压缩机c1的输出端，所述第一单向阀s6的输出端与所述第五阀s5靠近所述第一压缩机c1的输出端并联接于所述第一干燥器d1的输入端之间。所述第二单向阀s7的输入端与所述第二阀s2的输入端并联接于所述第二压缩机c2的输出端，所述第二单向阀s2的输出端与所述第五阀s5靠近所述第二压缩机c2的输出端并联接于与所述第二干燥器d2的输入端之间。所述第一单向阀s6与所述第二单向阀s7可保证气流方向为压缩机至干燥器，防止正常工作和故障切换时压缩空气回流进入不处于工作状态的压缩机，防止不处于工作状态的压缩机机带载启动，以达到保护压缩机的目的。
32.如图2与图3所示，本发明一实施例的风源系统的控制由机车的控制系统完成，方法包括以下步骤：
33.i，控制所述第一阀s1，所述第二阀s2与所述第四阀s4失电；
34.ii，检测所述第一干燥器d1与所述第二干燥器d2是有否反馈故障信号，若是，则进
入步骤iii，若否，继续检测所述第一干燥器d1与所述第二干燥器d2是否有故障信号；
35.iii，判断哪一个干燥器故障，若是第一干燥器d1，进入步骤iv，若是第二干燥器d2，进入步骤v；
36.iv，发送工作指令至第二干燥器d2，控制所述第一阀s1和所述第四阀s2得电，所述第二阀s2失电；
37.v，发送工作指令至第一干燥器d1，控制所述第二阀s2和所述第四阀s4得电，所述第一阀s1失电。
38.正常情况下，所述第一路风源系统cd1工作时，所述第一阀s1，所述第二阀s2与所述第四阀s4失电，则压缩气体由所述第一压缩机d1的输出端进入所述第一单向阀s6，然后进入所述第一干燥器d1的输入端，经所述第一干燥器d1处理后经其输出端进入总风缸r1，所述总风缸r1的输出端连接后部系统。
39.当所述第一干燥器d1故障时，系统接收到其故障信号后，控制所述第二干燥器d2开始工作，同时控制所述第一阀s1和所述第四阀s4得电，所述第二阀s2失电，所述第一阀s1和所述第四阀s4导通，所述第二阀s2关闭，则所述第一压缩机c1产生的压缩空气，进入所述第一阀s1，此时，所述第三阀s3与所述第一阀s1连接处的输入端气压大于所述第三阀s3与所述第二阀s2连接的输入端气压，则所述第三阀s3与所述第一阀s1的输入端与所述第一阀s1连通。压缩空气经所述第一阀s1进入所述第三阀s3后，通过所述第四阀s4进入所述第五阀s5的输入端，此时所述第五阀s5的两个输出端导通，所述第一压缩机c1产生的压缩空气则经过所述第一单向阀s6进入所述第二干燥器，所述第二干燥器d2对该压缩气体进行处理后进入后部系统。
40.所述第二路风源系统cd2工作时，所述第一阀s1，所述第二阀s2与所述第四阀s4失电，则压缩气体由所述第二压缩机d2的输出端进入所述第二单向阀s7，然后进入所述第二干燥器d2的输入端，经所述第二干燥器d2处理后经其输出端进入总风缸r1。
41.当所述第二干燥器d2故障时，系统接收到其故障信号后，控制所述第一干燥器d2开始工作，同时控制所述第二阀s2和所述第四阀s4得电，所述第一阀s1失电，所述第二阀s2和所述第四阀s4导通，所述第一阀s1关闭，则所述第二压缩机c2产生的压缩空气，进入所述第二阀s2，此时，此时，所述第三阀s3与所述第二阀s2连接处的输入端气压大于所述第三阀s3与所述第一阀s1连接的输入端气压，则所述第三阀s3与所述第二阀s2的输入端与所述第二阀s2连通。压缩空气经所述第二阀s2进入所述第三阀s3后，通过所述第四阀s4进入所述第五阀s5的输入端，此时所述第五阀s5的两个输出端导通，所述第二压缩机c2产生的压缩空气则经过所述第二单向阀s7进入所述第一干燥器d1，所述第一干燥器d1对该压缩气体进行处理后进入后部系统。
42.当采用压缩机强泵模式时，两路风源系统均投入使用，同理可控制该风源系统达到干燥器的冗余使用。
43.本发明一实施例的风源系统能够在任意一台干燥器发生故障时，通过控制所述第一阀s1，所述第二阀s2与所述第四阀s4的通断，将压缩气体自动切换到另外一台干燥器的输入端，使得压缩气体经干燥器处理之后在进入总风格，然后再进入后部系统，能够解决现有技术中心空气中的水分和油污杂质进入后部阀类等气动装置后，容易引发设备锈蚀，阀类卡滞等问题，导致系统故障率升高甚至影响机车安全运行。大大提高了风源系统的可靠
性，降低了干燥器故障给后部设备带来的危害。且本发明仅需要在原有气路上安装阀门，可操作性和实用性较强，原理简单，适用范围广。