一种踏面清扫阀的控制方法、系统及机车与流程

1.本发明涉及轨道交通车辆技术领域，特别是一种踏面清扫阀的控制方法、系统及机车。


背景技术：

2.踏面清扫系统是用来对车轮踏面进行粗糙处理及清洁，并用此方式改善轮与轨之间的摩擦力，以期达到改善粘着系数的目的，其结构和原理类似制动系统的基础制动装置。
3.目前，为改善车轮踏面状态及增加粘着系数，大部分机车车辆配置有该装置，公开号为cn111560911a的中国专利公开了一种踏面清扫装置及控制方法，通过设置持续清扫和间歇清扫这两种清扫模式，分别在不同的情况下执行，能够避免在机车牵引时实施踏面清扫，同时减轻对车轮踏面和清扫装置造成的磨损。
4.同时，公开号为cn111560911a的中国专利中的方法执行踏面清扫时，是对全车的踏面清扫装置统一控制，因此一旦踏面清扫装置开始工作，将引起非常大的冲动，车辆的轴数越多，冲动越大，且一旦踏面清扫开关故障，将会引起踏面清扫装置不动作或一直动作，有一定的安全隐患。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种踏面清扫阀的控制方法、系统及机车，当机车轴数较多时，执行踏面清扫不会造成冲动过大的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种踏面清扫阀的控制方法，所述踏面清扫阀的数量大于1，将踏面清扫阀编为n组，n为大于1的自然数，控制n组所述踏面清扫阀的方法包括以下步骤：
7.i、判断机车是否处于紧急制动的状态，或由零启动运行且速度≥30km/h的状态，或司控器处于电制动位且电制力为240kn的状态；若是，直接进入步骤ii，若否，继续判断机车是否处于紧急制动的状态，或由零启动运行且速度≥30km/h的状态，或司控器处于电制动位且电制力为240kn的状态；；
8.ii、判断距离上一次踏面清扫动作结束的时间是否超过第一预设时间，若是，进入步骤iii，否则返回步骤i；
9.iii、判断所述踏面清扫阀气路输入端的压力是否大于第一预设压力值，若是，进入步骤iv，否则发出所述踏面清扫阀气路的输入端故障的警示；
10.iv、开始本次踏面清扫动作：
11.开启第i组所述踏面清扫阀，保持第二预设时间后停止；间隔第三预设时间后开启第i 1组所述踏面清扫阀，保持第二预设时间后停止；
12.i＝1,2,
…
,n-1；从i＝1开始，至i＝n-1时结束；
13.v、记录本次踏面清扫动作结束的时间。
14.通过所述步骤i，仅在机车处于紧急制动的状态，或由零启动运行且速度≥30km/h
的状态，或司控器处于电制动位且电制力为240kn的状态时执行踏面清扫；通过所述步骤ii，可在正常行驶的过程中，每间隔一次所述第一预设时间执行一次整车的踏面清扫；所述步骤i与所述步骤ii均可减轻对车轮踏面和清扫装置的磨损。所述踏面清扫阀只有在其气路输入端的压力高于其工作压力时，所述踏面清扫阀才能够正常启动，通过所述步骤iii，可获知所述踏面清扫阀气路的输入端是否故障，便于工作人员的检修。通过所述步骤iv，对多个所述踏面清扫阀进行分组分时的控制，每组所述踏面清扫阀执行踏面清扫的时间为第二预设时间，该组所述踏面清扫阀执行踏面清扫造成的冲动可在间隔的所述第三预设时间内缓解，待缓解之后再开启下一组的所述踏面清扫阀，有效地减少了执行踏面清扫时对机车造成的冲动。所述第一预设压力值即为所述踏面清扫阀的工作压力。所述第一预设时间、所述第二预设时间与所述第三预设时间可根据实际应用进行设定。
15.进一步地，当检测到踏面清扫阀的手动开启指令，判断机车是否处于紧急制动的状态，或由零启动运行且速度≥30km/h的状态，或司控器处于电制动位且电制力为240kn的状态；若是，直接进入步骤iii，若否，等待机车进入紧急制动的状态，或由零启动运行且速度≥30km/h的状态或司控器处于电制动位且电制力为240kn的状态，并进入步骤iii。当出现特殊情况需要执行踏面清扫，司机手动闭合所述踏面清扫开关，当检测到所述踏面清扫阀的手动开启指令，通过上述方案可执行手动开启指令下对所述踏面清扫阀的启停控制。
16.进一步地，第一预设压力值为2.8bar。
17.进一步地，所述第一预设时间为30min。
18.进一步地，所述第二预设时间为4s，所述第三预设时间为6s。
19.进一步地，若检测到所述踏面清扫开关闭合时间超过10s，发出所述踏面清扫开关故障的警示。由于所述踏面清扫开关为自复位式开关，因此所述踏面清扫开关持续闭合为异常现象，若所述踏面清扫开关故障，将导致司机手动闭合所述踏面清扫开关后，所述踏面清扫阀不动作或者一直动作的情况，具有较大的安全隐患。通过上述方案，可及时获知所述踏面清扫开关的状态，及时检修以规避危险的发生。
20.基于同一个技术构思，本发明还提供了一种踏面清扫阀的控制系统，包括多个踏面清扫阀、自复位式踏面清扫开关与ccu(列车的网络控制系统，英文central control unit，简称ccu)，其特征在于，每一个所述踏面清扫阀的气路输入端设有一个所述压力检测装置；所述压力检测装置用于获取所述踏面清扫阀气路的输入端的压力值；所述踏面清扫开关、多个所述踏面清扫阀、多个所述压力检测装置均与所述ccu电连接；所述踏面清扫开关为自复位式开关，用于向所述ccu发出所述踏面清扫阀的手动开启指令；所述ccu被配置或编程为用于实现所述踏面清扫阀的控制方法的步骤。
21.与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明通过所述ccu对多个所述踏面清扫阀进行分组分时的控制，在执行踏面清扫时减小冲动。本发明通过所述压力检测装置与所述ccu，可将故障定位为所述踏面清扫阀气路的输入端故障，便于工作人员的检修。所述ccu通过检测所述踏面清扫开关的状态，获知是否有手动开启指令的下方，以执行手动开启指令下对所述踏面清扫阀的启停控制。
附图说明
22.图1为本发明一实施例的踏面清扫阀的控制系统的电连接关系示意图。
23.图2为本发明一实施例的踏面清扫阀的控制方法流程图。
24.其中，w1为第一网络模块，w2为第二网络模块，w3为第三网络模块，w4为第四网络模块，b1为第一压力检测装置，b2为第二压力检测装置，b12为第十二压力检测装置，l1为指示灯，s1为踏面清扫开关，s101为第一触点，s102为第二触点，k1为第一踏面清扫阀，k2为第二踏面清扫阀，k3为第三踏面清扫阀，k4为第四踏面清扫阀，k12为第十二踏面清扫阀，dc110v 为电源正极，dc110v-为电源负极。
具体实施方式
25.本发明一实施例的机车包括六节车辆与踏面清扫阀的控制系统。分别为两节操控车辆与四节相同的中间车辆。所述操控车辆包括第一操控车辆c1与第二操控车辆c3。所述踏面清扫阀的控制系统包括12个踏面清扫阀，12个压力监测装置，踏面清扫阀手动开关，指示灯与ccu。
26.所述踏面清扫阀包括第一踏面清扫阀k1，第二踏面清扫阀k2，
…
，第十一踏面清扫阀k11与第十二踏面清扫阀k12。所述压力监测装置包括第一压力监测装置b1，第二压力监测装置b2，
…
，第十一压力监测装置b11与第十二压力监测装置b12。
27.所述踏面清扫阀手动开关包括第一踏面清扫手动开关与第二踏面清扫手动开关，所述第一踏面清扫开关与啥意思第二踏面清扫手动开关均为自复位式开关。所述第一踏面清扫开关包括第一触点s101与第二触点s102，所述第一触点s101与所述第二触点s102的状态始终一致。所述第二踏面清扫开关包括第三触点s201与第三触点s202，所述第三触点s101与所述第四触点s102的状态始终一致。
28.所述指示灯包括第一指示灯l1与第二指示灯l2。
29.所述ccu包括互相连接的第一网络模块，第二网络模块，第三网络模块与第四网络模块。所述第一网络模块包括101网络模块w101，102网络模块w102，
…
，106网络模块w106。所述第二网络模块包括201网络模块w201与202网络模块w202。所述第三网络模块包括301网络模块w301与302网络模块w302。所述第四网络模块包括401网络模块w401，402网络模块w402，
…
，412网络模块w412。ccu在各节车辆之间通过wtb网络连接。
30.所述第一踏面清扫阀k1与所述第二踏面清扫阀k2设于第一操控车辆c1的底架。所述第一压力检测装置b1设于所述第一踏面清扫阀k1的气路输入端，用于检测第一踏面清扫阀k1的气路压力，所述第二压力检测装置b2设于所述第二踏面清扫阀k2的气路输入端，用于检测第二踏面清扫阀k2的气路压力。第一触点s101、第二触点s102、第一指示灯l1、101网络模块w101，201网络模块w201，301网络模块w301，401网络模块w401与402网络模块w402均设于第一操控车辆c1中。
31.所述第一踏面清扫阀k1与所述第二踏面清扫阀k2并联形成第一并联支路，所述101网络模块w101与所述第一触点s101并联形成第二并联支路，所述第一并联支路与所述第二并联支路串联于电源正负极之间。所述201网络模块w201与所述第二触点s102电连接，以获取所述第一踏面清扫开关的状态。所述301网络模块w301与所述第一指示灯l1串联于电源正负极之间。所述401网络模块w401与第一压力检测装置b1电连接，以获取所述第一踏面清扫阀k1的气路输入端压力值。所述402网络模块w402与第二压力检测装置b2电连接，以获取所述第二踏面清扫阀k2的气路输入端压力值。
32.如图1所示，所述踏面清扫阀的控制系统在所述第二操控车辆c3中与其在第一操控车辆c1中的结构以及连接关系相同。
33.如图1所示，所述踏面清扫阀的控制系统在中间车辆内的结构及连接关系以第一中间车辆c2的结构以及连接关系为例进行说明。
34.所述第三踏面清扫阀k3与所述第四踏面清扫阀k4设于所述第一中间车辆c2的底架。所述第三压力检测装置b3设于所述第三踏面清扫阀k3的气路输入端，用于检测第三踏面清扫阀k3的气路压力。第四压力检测装置b4设于所述第四踏面清扫阀k4的气路输入端，用于检测第四踏面清扫阀k4的气路压力。
35.所述102网络模块w102，所述403网络模块w403，所述404网络模块w404均设于所述第一中间车辆c2。所述第三踏面清扫阀k3与所述第二踏面清扫阀k4并联形成第三并联支路，所述102网络模块w102与所述第三并联支路串联于电源的正负极之间。所述403网络模块w403与所述第三压力检测装置b3电连接，以获取所述第三踏面清扫阀k3的气路输入端压力值。所述404网络模块w404与所述第四压力检测装置b4电连接，以获取所述第四踏面清扫阀k4的气路输入端压力值。
36.如图2所示，本发明一实施例的踏面清扫阀的控制系统的控制方法中，将12个所述踏面清扫阀编为6组，即图2中n取值为6，每组包括两个所述踏面清扫阀，控制所述踏面清扫阀启停的方法包括以下步骤：
37.i、判断机车是否处于紧急制动的状态，或由零启动运行且速度≥30km/h的状态，或司控器处于电制动位且电制力为240kn的状态；若是，直接进入步骤ii，若否，继续判断机车是否处于紧急制动的状态，或由零启动运行且速度≥30km/h的状态，或司控器处于电制动位且电制力为240kn的状态；
38.ii、判断距离上一次踏面清扫动作结束的时间是否超过30min，若是，进入步骤iii，否则返回步骤i；
39.iii、通过所述第四网络模块判断所述踏面清扫阀气路输入端的压力是否大于2.8bar，若是，进入步骤iv，否则发出所述踏面清扫阀气路的输入端故障的警示；
40.iv、通过所述第一网络模块控制12个所述踏面清扫阀开始本次踏面清扫动作：
41.开启第1组所述踏面清扫阀，保持4s后停止；间隔6s后开启第2组所述踏面清扫阀，保持4s后停止；间隔6s后开启第3组所述踏面清扫阀，保持4s后停止；间隔6s后开启第4组所述踏面清扫阀，保持4s后停止；间隔6s后开启第5组所述踏面清扫阀，保持4s后停止；间隔6s后开启第6组所述踏面清扫阀，保持4s后停止；
42.v、记录本次踏面清扫动作结束的时间。
43.当司机发现需要执行踏面清扫，可手动闭合所述第一踏面清扫开关或所述第二踏面清扫开关，此时所述第二网络模块检测到所述第一踏面清扫开关或所述第二踏面清扫开关闭合一次，开始判断机车是否处于紧急制动的状态，或由零启动运行且速度≥30km/h的状态，或司控器处于电制动位且电制力为240kn的状态；若是，直接进入步骤iii，若否，等待机车进入紧急制动的状态，或由零启动运行且速度≥30km/h的状态或司控器处于电制动位且电制力为240kn的状态，并进入步骤iii。
44.同时，所述第三网络模块获取开始执行手动开启指令的反馈，并控制所述第一指示灯l1或所述第二指示灯l2亮起，司机可通过观察所述第一指示灯l1或所述第二指示灯l2
的状态，得知踏面清扫是否已经开始执行。
45.由于所述第一踏面清扫开关与所述第二踏面清扫开关均为自复位式开关，因此，司机手动闭合后，所述第一踏面清扫开关或所述第二踏面清扫开关会自动断开，若所述第二网络模块检测到所述第一踏面清扫开关或所述第二踏面清扫开关的闭合时间超过10s，说明所述第一踏面清扫开关或所述第二踏面清扫开关故障，将导致司机手动闭合所述第一踏面清扫开关或所述第二踏面清扫开关后，所述踏面清扫阀不动作或者一直动作的情况，具有较大的安全隐患。此时发出所述踏面清扫开关故障的警示，可及时获知所述踏面清扫开关的状态，及时检修以规避危险的发生。