[发明专利]电力机车及受电弓控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力机车技术领域，特别是涉及一种电力机车的受电弓控制装置及方法。此外，本发明还涉及一种包括上述受电弓控制装置的电力机车。

背景技术

受电弓是电力机车获取并传输电流的重要装置，通过驱动装置驱动受电弓升降，驱动装置通常为气囊驱动装置，实现受电弓的碳滑板与接触网接触，从接触网获取电流。在电力机车实际的运行过程中，受电弓与接触网的接触状态直接影响了弓网的受流质量，当受电弓与接触网的接触压力偏小时，弓网间的振动容易产生弓网间虚接触甚至不接触，导致弓网间火花，加大电蚀磨耗，降低弓网受流质量；当受电弓与接触网的接触压力偏大时，接触网局部抬升过大，弓网机械磨耗加大，降低受电弓及接触网的使用寿命，严重时甚至产生恶性的弓网事故。

随着电力机车运行速度的逐步提高，受电弓预设的静态接触压力无法满足高速运行的受流性能要求，采用具有比例换向结构的控制装置可以实现气囊压力的动态调节。但是，电控比例换向结构的阀件相比于精密调压阀，其灵敏度较低，响应时间较长，导致采用电控比例换向结构的受电弓在升降弓过程中，同高度上受电弓的碳滑板与接触网的接触压力差进一步扩大，难以满足受电弓相关标准的要求。

综上所述，如何有效地解决受电弓动态调节控制装置的灵敏度较低，响应时间较长等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电力机车的受电弓控制装置及方法，有效地解决了受电弓动态调节控制装置的灵敏度较低，响应时间较长等问题；本发明的另一目的是提供一种包括上述受电弓控制装置的电力机车。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种电力机车的受电弓控制装置，包括：

先导式调压阀(3)，所述先导式调压阀(3)具有主阀体和先导腔，所述先导式调压阀(3)的主阀体与气源连通；

气囊(8)，所述气囊(8)与所述先导式调压阀(3)的主阀体连通；

压力反馈单元(7)，所述压力反馈单元(7)串接于所述先导式调压阀(3)的主阀体与气囊(8)之间的主气路上；

控制单元(9)，所述控制单元(9)的信号输入端分别与电力机车信号输出端和所述压力反馈单元(7)的信号输出端通信连接，所述压力反馈单元(7)能够向所述控制单元(9)反馈所述气囊(8)内的压力值；

排气阀(4)和进气阀(5)，所述排气阀(4)和进气阀(5)的信号输入端均与控制单元(9)的信号输出端通信连接；所述排气阀(4)的进气口和进气阀(5)的出气口均与先导式调压阀(3)的先导腔连通，所述排气阀(4)和进气阀(5)能够调节所述先导腔内的压力。

优选地，所述进气阀(5)的进气口与所述先导式调压阀(3)与气囊(8)之间的主气路连通。

优选地，所述先导式调压阀(3)与气囊(8)之间的主气路上串接有溢流阀(6)；

所述气源与所述先导式调压阀(3)之间的主气路上还串接有气体过滤器(1)。

优选地，所述气体过滤器(1)与所述先导式调压阀(3)之间的主气路上还串接有电磁阀(2)，在所述电磁阀(2)的供电线路上还串联有控制所述电磁阀(2)通断的控制器。

本发明还提供一种电力机车，包括受电弓控制装置及安装所述受电弓控制装置的车体，所述受电弓控制装置具体为上述任一项所述的受电弓控制装置。

本发明还提供一种电力机车的受电弓控制方法，包括以下步骤：

1)检测气囊(8)内的压力值，并反馈所述压力值；

2)比较反馈压力值和目标压力值的大小，判断是否需要调整所述气囊(8)内的压力值，如果需要，则调整输入所述气囊(8)内的压缩气体量。

优选地，步骤1)具体为通过压力传感器检测气囊(8)内的压力值；通过压力反馈单元(7)将反馈压力值反馈给所述控制单元(9)。

优选地，步骤2)中对输入所述气囊(8)内的压缩气体量的调整为所述控制单元(9)调整先导式调压阀(3)先导腔内的压力，控制所述先导式调压阀(3)主阀体输出到所述气囊(8)内的压缩气体量。

优选地，所述控制单元(9)控制进气阀(5)进气或者排气阀(4)排气来调整先导式调压阀(3)先导腔内的压力。

优选地，还包括判断气源与气囊(8)之间主气路上的压力值，在达到设定压力值时溢流阀(6)打开；

通过串联电磁阀(2)控制主气路通断；

在压缩气体进入所述先导式调压阀(3)之前用气体过滤器(1)对压缩气体进行过滤。