[发明专利]一种实时控制列车管容积气压的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁道车辆制动装置的性能检查试验的风源的控制方法，具体涉及一种实时控制列车管容积气压的装置或控制方法。

背景技术

铁道车辆制动装置是列车行车安全的保证，制动机是产生制动原动力并进行操纵和控制的制动装置，其核心部件是制动阀，目前铁道车辆运用的主要是空气制动机。空气制动机要正常工作，就必须对符合车辆制动曲线(如图1所示)所示的列车管减压速度做出正确反应；这其中各种制动阀首先必须对符合该曲线所示的所有减压速度正确反应。

基于车辆空气制动机对列车行车安全的重要性，铁道部《车辆制动装置检修细则》规定了对空气制动机进行各级(分拆、单车和列车)试验检查的规定，由此研制并运用了各类相应的试验设备，主要有各种型号的制动阀试验台、单车试验器和列车试验器。

制动阀试验台是用以对各种制动阀(120阀、103阀、104阀等)进行性能检查试验的一类装置，可以手动和自动进行试验，制动阀经试验合格后方可装车使用。

单车试验器是一种可移动的试验装置，主要用于检验客、货车辆制动机的单车性能是否符合规定的技术标准，对新造车和制动辅修及以上修程的车辆及制动机发生故障的车辆均需经单车试验器进行单车性能试验，合格后方可使用。

列车试验器是设于地面的固定装置，用于对到达、始发的客、货列车空气制动装置技术状态进行检查的专用设备。它们在铁路车辆的运用中为保障安全行车发挥着主要的作用。

目前的各制动试验设备或方法，根据试验项目，控制列车管容积内的气压按一定速度下降或上升(如图1所示)，同时检查试验对象的状态的变化。这种控制气压以一定速度改变的方法是靠控制不同孔径的小孔充风或排风实现的，其原理是在固定容积中的气体，在内外压差的作用下，经特定孔径的小孔充风或漏泄，容积内气压发生相应速度的上升或下降，该变化速度在压差为2倍时仅决定于小孔的孔径；目前各制动试验设备均采用通过切换不同孔径的小孔充风或者排风，实现不同试验项目的减压或升压速度，因此各制动试验设备均装配有具有多个不同孔径小孔的操纵阀。

该种方法产生的气压变化准确度会受到环境气压、环境温度或制动管工作容积等因素的影响，使试验结果存在较明显的不确定性；另外，这些用以充风或排风的小孔，经过一段时间的使用，其孔径会因为各种原因(例如灰尘、空气中的油污等的堵塞)发生变化而不能产生规定的减压或升压速度，为了确保行车安全，各制动试验设备运用一定时间后必须要进行机能试验校核。

发明内容

本发明提供了一种不同于上述各制动试验设备或方法的一种实时控制列车管容积气压的装置。基于本发明进行的制动装置试验，其增压与减压过程可完全控制，在气压-时间图上表现为任何预设的曲线(直线)，因而很容易实现车辆制动曲线图所示的所有情况，可对制动阀的所有情况进行直接的试验检查，如对制动阀进行缓解、制动灵敏度、安定、及紧急制动试验等项目，同时也可大大提高试验的效率。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种实时控制列车管容积气压的装置，该装置包括伺服比例阀和电子控制电路，所述伺服比例阀通过充风或排风控制列车管容积气压，并实时检测列车管容积气压，所述电子控制电路对伺服比例阀给出目标压力值，并根据伺服比例阀检测到的当前列车管容积的实际压力，实时控制伺服比例阀充风或排风的流量大小，使列车管容积的压力达到目标压力值或以给定的速度连续地改变。

所述伺服比例阀上设有一个进风口、一个排风口和一个出风口，所述出风口连通列车管容积，以便列车管容积内气体通过伺服比例阀完成充风和排风，从而改变其内压力；所述进风口连通总风源，用于在需要使列车管容积压力增加时从总风源充风；所述排风口用于在需要使列车管容积压力减低时排出气体。

所述进风口和排风口控制为关闭状态或开口口径大小可控的开启状态；所述出风口则有关闭和开启两个状态。

本发明基于上述装置提供一种实时控制列车管容积气压的方法，该方法包括如下步骤：

(1)电子控制电路根据不同的试验任务给出目标压力值；

(2)伺服比例阀实时读取列车管实际压力值，并计算得到目标压力值与实际压力值的差值；

(3)电子控制电路根据该差值实时调整伺服比例阀排风口和进风口的流量，当实际压力值高于目标压力值时，打开或增加排风口的流量；当实际压力值低于目标压力值时，打开或增加进风口的流量；使得列车管容积内的实际压力值与目标压力值保持一致。