專利名稱：高速動車組和城軌交通車輛用制動控制單元的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及軌道車輛的制動控制系統，具體的說，涉及一種高速動車組和城軌交通車輛用制動控制單元。
背景技術：
高速動車組和城市軌道交通車輛主要采用微機控制直通電空制動系統，該制動系統包括制動控制系統、基礎制動系統、風源系統及輔助供風部件等，其中，制動控系統主要由制動控制單元和電子控制單元組成。制動控制單元是軌道交通車輛制動系統的核心，是制動控制系統的氣動控制部件，是實現電空制動的執行機構，其主要功能是將電子控制單元發出的制動指令電信號通過空電轉換閥轉換成相應的預控制壓力信號，以及在緊急制動時通過空重車閥進行相應的載荷補償修正，使軌道交通車輛按照指令施加制動和緩解。制動控制單元對于制動控制系統能否實現動力的準確、穩定控制，起著至關重要的作用。但是現有的制動控制單元，有的采用比例電磁閥控制制動缸壓力，長期使用后控制的線性度不穩定，影響控制精度；有的緊急閥可靠性不足，造成緊急制動后不能正常緩解，影響列車正常運營；有的壓力測試不方便，影響使用維護的方便性；還有的冗余設計不足，影響產品的可靠性。
實用新型內容本實用新型針對現有控制單元在制動過程中存在的不能準確、穩定控制制動力、且維修不便等上述不足，提供了一種能夠滿足微機控制直通電空制動系統緊急制動作用控制要求的高速動車組和城軌交通車輛用制動控制單元，該制動控制單元具有較高的互換性，維修方便，能夠實現對空簧壓力、制動缸壓力、預控制壓力、儲風缸壓力進行測試。本實用新型的技術方案是:一種高速動車組和城軌交通車輛用制動控制單元，包括空電轉換閥、緊急閥、空重車閥和中繼閥，其中，空電轉換閥通過管路連接緊急閥，緊急閥通過管路連接空重車閥，空重車閥通過管路連接中繼閥，該制動控制單元還包括連接板和安裝在連接板上的集成氣路板，連接板安裝在車體底部的吊架上；空電轉換閥、緊急閥、空重車閥和中繼閥均安裝在集成氣路板上。優選的是，集成氣路板上還設置有空簧壓力測試接口、制動缸壓力測試接口、預控制壓力測試接口和儲風缸壓力測試接口，分別用于對空簧壓力、制動缸壓力、預控制壓力和儲風缸壓力進行測試。優選的是，空簧壓力測試接口、制動缸壓力測試接口、預控制壓力測試接口和儲風缸壓力測試接口的接口管路上均設置有壓力傳感器，用于檢測空簧壓力、制動缸壓力、預控制壓力和儲風缸壓力。優選的是，空簧壓力測試接口、制動缸壓力測試接口、預控制壓力測試接口和儲風缸壓力測試接口均為采用快速插接方式的接口。[0010]優選的是，集成氣路板的背面上安裝有電氣連接器，該制動控制單元通過電氣連接器與電子控制單元連接。優選的是，空電轉換閥設置有充、排氣電磁閥，緊急閥設置有電磁閥，電磁閥在正常情況下帶電。優選的是，所述的空重車閥采用杠桿平衡式，能夠根據車輛載荷變化對預控制壓力進行連續調整，且預控制壓力與空簧壓力的比例以及調整范圍均可調整；中繼閥能夠根據預控制壓力的變化，對制動壓力進行精細、快速、成比例的調節。優選的是，所述的制動控制單元還設有防護罩，該防護罩安裝在集成氣路板上。優選的是，常用制動情況下，空電轉換閥根據電子控制單元的控制信號，產生與制動力需求相適應的預控制壓力，該預控制壓力與車輛載荷相適應，產生過程受到防沖動要求的限制，預控制壓力經過緊急閥、空重車閥，到達中繼閥，成為中繼閥的先導控制壓力，使得中繼閥打開制動儲風缸與制動缸之間的通路，形成符合常用制動要求的制動缸壓力。優選的是，緊急制動情況下，制動儲風缸的壓縮空氣通過緊急閥到達制動空重車閥，由空重車閥根據車輛載荷進行調整，形成預控制壓力，到達中繼閥，成為中繼閥的先導控制壓力，使得中繼閥打開制動儲風缸與制動缸之間的通路，形成符合緊急制動要求的制動缸壓力。本實用新型的有益效果是:(I)本實用新型采用模塊化設計，將空電轉換閥、緊急閥、空重車閥和中繼閥集成安裝在集成氣路板上，采用整體吊裝的方式安裝在車體底部的吊架上，具有較高的互換性，維修方便。(2)本實用新型設有空氣壓力測試接口，接口采用快速插接方式的接口，方便接近，在連接時不需要拆卸車上的管路；且可通過外部設備對空簧壓力、制動缸壓力、預控制壓力、儲風缸壓力進行測試。(3 )本實用新型通過電氣連接器與電子控制單元進行通訊，能夠快速脫開，便于使用。(4)本實用新型設有防護罩，安裝在集成氣路板上，起到防水、防塵的作用。(5)本實用新型在常用制動情況下，能夠與電子控制單元構成閉環控制，根據要求準確而穩定地控制制動缸壓力，制動缸壓力值控制在設定值±10kPa范圍內；且制動缸壓力根據沖動限制斜率要求上升或下降。(6)本實用新型在制動情況下，能夠根據車輛載荷的變化控制制動缸壓力，制動缸壓力值控制在設定值±20kPa范圍內；制動缸壓力上升到最高壓力90%的時間應不超過1.5s，一次緩解時緩解到最高壓力10%的時間不超過2.5s。
附圖1為本實用新型具體實施例的結構示意圖。附圖2為本實用新型具體實施例的側視圖。附圖3為本實用新型具體實施例的氣路原理圖。附圖4為本實用新型常用制動狀態圖。附圖5為本實用新型緊急制動狀態圖。附圖6為本實用新型常用制動后保壓狀態圖。附圖7為本實用新型制動后緩解狀態圖。
具體實施方式
[0024]
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。如圖1所示，一種高速動車組和城軌交通車輛用制動控制單元，包括空電轉換閥
1、緊急閥2、空重車閥3和中繼閥4，其中，空電轉換閥I通過管路連接緊急閥2，緊急閥2通過管路連接空重車閥3，空重車閥3通過管路連接中繼閥4，該制動控制單元還包括連接板5和安裝在連接板5上的集成氣路板6，連接板5安裝在車體底部的吊架上；空電轉換閥1、緊急閥2、空重車閥3和中繼閥4均安裝在集成氣路板6上。在車輛處于靜止狀態時，為了能夠實現外部設備對空簧壓力、制動缸壓力、預控制壓力和儲風缸壓力進行測試，集成氣路板6上還設置有空簧壓力測試接口、制動缸壓力測試接口、預控制壓力測試接口和儲風缸壓力測試接口，分別用于對空簧壓力、制動缸壓力、預控制壓力和儲風缸壓力進行測試。上述空簧壓力測試接口、制動缸壓力測試接口、預控制壓力測試接口和儲風缸壓力測試接口的接口管路上均設置有壓力傳感器，用于檢測空簧壓力、制動缸壓力、預控制壓力和儲風缸壓力。空簧壓力測試接口、制動缸壓力測試接口、預控制壓力測試接口和儲風缸壓力測試接口均為采用快速插接方式的接口。為了實現制動控制單元與電子控制單元之間的通訊，上述集成氣路板6的背面上安裝有能夠迅速脫開的電氣連接器7，該制動控制單元通過電氣連接器7與電子控制單元連接。為了實現將來自制動儲風缸的空氣壓力轉換成與電子控制單元電信號相對應的預控制壓力，上述空電轉換閥I設置有充氣電磁閥9和排氣電磁閥10，且電磁閥采用高頻開關電磁閥，能夠保證空氣壓力的精細調節。上述緊急閥2設置有電磁閥，電磁閥在長期帶電狀態下能夠可靠工作，響應時間短。空重車閥3采用杠桿平衡式，能夠根據車輛載荷變化對預控制壓力進行連續調整，且預控制壓力與空簧壓力的比例以及調整范圍均可調整；中繼閥4能夠根據預控制壓力的變化，對制動壓力進行精細、快速、成比例的調節。為了使制動控制單元具有防水、防塵作用，所述的制動控制單元還設有防護罩8，該防護罩8安裝在集成氣路板6上。常用制動情況下，空電轉換閥根據電子控制單元的控制信號，產生與制動力需求相適應的預控制壓力，該預控制壓力與車輛載荷相適應，產生過程受到防沖動要求的限制，預控制壓力經過緊急閥、空重車閥，到達中繼閥，成為中繼閥的先導控制壓力，使得中繼閥打開制動儲風缸與制動缸之間的通路，形成符合常用制動要求的制動缸壓力。緊急制動情況下，制動儲風缸的壓縮空氣通過緊急閥到達制動空重車閥，由空重車閥根據車輛載荷進行調整，形成預控制壓力，到達中繼閥，成為中繼閥的先導控制壓力，使得中繼閥打開制動儲風缸與制動缸之間的通路，形成符合緊急制動要求的制動缸壓力。工作原理:常用制動時，制動控制單元根據電子控制單元傳來的電信號，通過充、排氣電磁閥將來自制動儲風缸的空氣壓力轉換成與電信號相對應的預控制壓力，然后預控制壓力經緊急閥(此時緊急電磁閥得電，接通空電轉換閥與空重車閥之間的通路)到達空重車閥，受到空重車閥的檢測和限制，從空重車閥出來的預控制壓力到中繼閥，打開中繼閥中制動儲風缸與制動缸的通路，最后使制動缸獲得符合制動力要求的空氣壓力。緊急制動時，緊急閥斷電，接通制動儲風缸與空重車閥之間的通路，來自制動儲風缸的壓縮空氣直接通過緊急閥到達空重車調整閥，預控制壓力只受空重車閥控制，從空重車閥出來的預控制壓力到中繼閥，打開中繼閥中制動儲風缸與制動缸的通路，最后使制動缸獲得緊急制動壓力。如果緊急閥出現故障，沒有接通制動儲風缸與空重車閥之間的通路，則由電子控制單元根據設定的緊急制動力，通過空電轉換閥產生預控制壓力，實施緊急制動。電子控制單元發出緩解指令時，制動控制單元中的排氣電磁閥勵磁而打開，充氣電磁閥不通，預控制壓力經排氣閥排大氣，制動控制單元中繼閥膜板移動，切斷儲風缸與制動缸通路，打開制動缸與大氣的通路，制動缸排大氣。制動和緩解過程中通過各壓力傳感器檢測制動儲風缸壓力、預控制壓力、制動缸壓力和空氣彈簧壓力，并可通過各壓力測試接口對相應壓力進行測試。常用制動時，緊急閥可作為充氣電磁閥的備用控制部件。緊急制動時，充、排氣電磁閥可產生備用緊急壓力。
權利要求1.一種高速動車組和城軌交通車輛用制動控制單元，包括空電轉換閥、緊急閥、空重車閥和中繼閥，其中，空電轉換閥通過管路連接緊急閥，緊急閥通過管路連接空重車閥，空重車閥通過管路連接中繼閥，其特征在于:該制動控制單元還包括連接板和安裝在連接板上的集成氣路板，連接板安裝在車體底部的吊架上；空電轉換閥、緊急閥、空重車閥和中繼閥均安裝在集成氣路板上。
2.根據權利要求1所述的高速動車組和城軌交通車輛用制動控制單元，其特征在于:集成氣路板上還設置有空簧壓力測試接口、制動缸壓力測試接口、預控制壓力測試接口和儲風缸壓力測試接口，分別用于對空簧壓力、制動缸壓力、預控制壓力和儲風缸壓力進行測試。
3.根據權利要求2所述的高速動車組和城軌交通車輛用制動控制單元，其特征在于:空簧壓力測試接口、制動缸壓力測試接口、預控制壓力測試接口和儲風缸壓力測試接口的接口管路上均設置有壓力傳感器，用于檢測空簧壓力、制動缸壓力、預控制壓力和儲風缸壓力。
4.根據權利要求2所述的高速動車組和城軌交通車輛用制動控制單元，其特征在于:空簧壓力測試接口、制動缸壓力測試接口、預控制壓力測試接口和儲風缸壓力測試接口均為采用快速插接方式的接口。
5.根據權利要求1所述的高速動車組和城軌交通車輛用制動控制單元，其特征在于:集成氣路板的背面上安裝有電氣連接器，該制動控制單元通過電氣連接器與電子控制單元連接。
6.根據權利要求1所述的高速動車組和城軌交通車輛用制動控制單元，其特征在于:空電轉換閥設置有充、排氣電磁閥，緊急閥設置有電磁閥，電磁閥在正常情況下帶電。
7.根據權利要求1所述的高速動車組和城軌交通車輛用制動控制單元，其特征在于:所述的空重車閥采用杠桿平衡式，能夠根據車輛載荷變化對預控制壓力進行連續調整，且預控制壓力與空簧壓力的比例以及調整范圍均可調整；中繼閥能夠根據預控制壓力的變化，對制動壓力進行精細、快速、成比例的調節。
8.根據權利要求1所述的高速動車組和城軌交通車輛用制動控制單元，其特征在于:所述的制動控制單元還設有防護罩，該防護罩安裝在集成氣路板上。
專利摘要本實用新型涉及一種高速動車組和城軌交通車輛用制動控制單元，包括空電轉換閥、緊急閥、空重車閥和中繼閥，其中，空電轉換閥通過管路連接緊急閥，緊急閥通過管路連接空重車閥，空重車閥通過管路連接中繼閥，該制動控制單元還包括連接板和安裝在連接板上的集成氣路板，連接板安裝在車體底部的吊架上；空電轉換閥、緊急閥、空重車閥和中繼閥均安裝在集成氣路板上。本實用新型采用模塊化設計，將空電轉換閥、緊急閥、空重車閥和中繼閥集成安裝在集成氣路板上，采用整體吊裝的方式安裝在車體底部的吊架上，具有較高的互換性，維修方便。
文檔編號B60T13/68GK203020300SQ201220718899
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者李培署, 王鳳洲, 紀鉛磊, 賽華松 申請人:青島四方車輛研究所有限公司