СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЖЕНИЕМ ЛОКОМОТИВА
LOCOMOTIVE BRAKING CONTROL SYSTEM AND METHOD

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к системе управления и способу управления торможением локомотива, относящимся к области управления торможением локомотива.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Одна из важных функций системы управления торможением локомотива заключается в управлении давлением уравнительной трубы тормозного цилиндра и давлением тормозного цилиндра; обычно давлением предварительного управления управляют с помощью высокочастотного электромагнитного клапана, и затем давление уравнительной трубы тормозного цилиндра или давление тормозного цилиндра, которое согласуется с давление предварительного управления, выдается с помощью переключающего клапана.
В документе CN104442903A раскрыты способ и устройство управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра тормоза локомотива. Устройство содержит: устройство для фильтрации источника воздуха; первый электромагнитный клапан, клапан повышения давления и третий электромагнитный клапан, соединенный с устройством для фильтрации источника воздуха и расположенный на плите для монтажа воздушной магистрали; второй электромагнитный клапан, соединенный с первым электромагнитным клапаном и расположенный на плите для монтажа воздушной магистрали; блок управления и устройство для измерения давления, соединенное с первым электромагнитным клапаном и вторым электромагнитным клапаном; резервуар управления, соединенный с клапаном повышения давления и устройством для измерения давления; и пневматический клапан реверса, соединенный с клапаном повышения давления и третьим электромагнитным клапаном, причем выход для воздуха пневматического клапана реверса соединен с выходным отверстием уравнительной трубы тормозного цилиндра.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается система управления торможением локомотива, содержащая систему управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, и систему управления тормозным цилиндром, причем
система управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, содержит:
первый главный резервуар;
первый электромагнитный клапан и первый клапан повышения расхода, оба из которых соединены с первым главным резервуаром;
второй электромагнитный клапан, соединенный с первым электромагнитным клапаном;
первое устройство для выбора давления, соединенное со вторым электромагнитным клапаном, и первое устройство для измерения давления, расположенное между вторым электромагнитным клапаном и первым устройством для выбора давления;
причем первое устройство для выбора давления соединено с первым клапаном повышения расхода; и
система управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, дополнительно содержит первый блок управления, электрически соединенный с первым электромагнитным клапаном, вторым электромагнитным клапаном и первым устройством для измерения давления.
Система управления тормозным цилиндром содержит:
второй главный резервуар;
третий электромагнитный клапан и второй клапан повышения расхода, оба из которых соединены со вторым главным резервуаром;
четвертый электромагнитный клапан, соединенный с третьим электромагнитным клапаном;
второе устройство для выбора давления, соединенное с четвертым электромагнитным клапаном, и второе устройство для измерения давления, расположенное между четвертым электромагнитным клапаном и вторым устройством для выбора давления;
причем второе устройство для выбора давления соединено со вторым клапаном повышения расхода;
второй клапан повышения расхода соединен с трубой тормозного цилиндра таким образом, чтобы осуществлять торможение; и
система управления тормозным цилиндром дополнительно содержит второй блок управления, электрически соединенный с третьим электромагнитным клапаном, четвертым электромагнитным клапаном и вторым устройством для измерения давления.
Между системой управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, и системой управления тормозным цилиндром имеется следующее:
первое устройство для выбора давления соединено с трубопроводом, расположенным между четвертым электромагнитным клапаном и вторым устройством для выбора давления; и
первый клапан повышения расхода соединен со вторым устройством для выбора давления.
Кроме того,
первое устройство для измерения давления приспособлено для запроса давления предварительного управления системы управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, в реальном времени и передачи запрошенного давления предварительного управления в первый блок управления, тем самым получая фактическую величину давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра.
Первый блок управления приспособлен таким образом, что, когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, принимает инструктивную информацию, выдаваемую с помощью рукоятки тормоза, приводимой в действие машинистом, и вычисляет целевую величину давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра в соответствии с инструктивной информацией; или первый блок управления принимает первую целевую величину от интегрированного блока управления, и интегрированный блок управления приспособлен таким образом, что, когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, принимает инструктивную информацию, выдаваемую с помощью рукоятки тормоза, приводимой в действие машинистом, и вычисляет первую целевую величину в соответствии с инструктивной информацией, причем первая целевая величина и целевая величина давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра являются равными и совместно называются целевой величиной.
Первый блок управления дополнительно приспособлен для сравнения целевой величины с фактической величиной, запрошенной первым устройством для измерения давления, и управления первым электромагнитным клапаном и/или вторым электромагнитным клапаном в соответствии с разностью целевой величины и фактической величины таким образом, чтобы фактическая величина была равна целевой величине, тем самым получая давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра; и передачи давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра в первое устройство для выбора давления.
Первый электромагнитный клапан представляет собой электромагнитный клапан нагнетания воздуха предварительного управления и приспособлен для открытия или закрытия канала нагнетания воздуха из первого главного резервуара в объем предварительного управления системы управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, в соответствии с разностью целевой величины давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра и фактической величины давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра.
Второй электромагнитный клапан представляет собой электромагнитный клапан выпуска воздуха предварительного управления и приспособлен для открытия или закрытия канала выпуска воздуха из объема предварительного управления системы управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, в окружающую среду в соответствии с разностью целевой величины давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра и фактической величины давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра.
Первое устройство для выбора давления приспособлено для сравнения давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра с давлением предварительного управления тормозного цилиндра и выдачи более высокого давления, называемого первым давлением, из давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра и давления предварительного управления тормозного цилиндра в первый клапан повышения расхода; и давление предварительного управления тормозного цилиндра поступает из системы управления тормозным цилиндром.
Первый клапан повышения расхода приспособлен для повышения первого давления с низким расходом до давления уравнительной трубы тормозного цилиндра с высоким расходом.
Второе устройство для измерения давления приспособлено для запроса давления предварительного управления системы управления тормозным цилиндром в реальном времени и передачи запрошенного давления предварительного управления во второй блок управления, тем самым получая фактическую величину давления предварительного управления тормозного цилиндра.
Второй блок управления приспособлен таким образом, что, когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, принимает инструктивную информацию, выдаваемую с помощью рукоятки тормоза, приводимой в действие машинистом, и вычисляет целевую величину давления предварительного управления тормозного цилиндра в соответствии с инструктивной информацией, причем целевая величина давления предварительного управления тормозного цилиндра равна целевой величине давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра; или, когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, второй блок управления принимает первую целевую величину от интегрированного блока управления.
Второй блок управления дополнительно приспособлен для сравнения целевой величины с фактической величиной, запрошенной вторым устройством для измерения давления, и управления третьим электромагнитным клапаном и/или четвертым электромагнитным клапаном в соответствии с разностью целевой величины и фактической величины таким образом, чтобы фактическая величина была равна целевой величине, тем самым получая давление предварительного управления тормозного цилиндра; и передачи давления предварительного управления тормозного цилиндра во второе устройство для выбора давления и первое устройство для выбора давления.
Третий электромагнитный клапан представляет собой электромагнитный клапан нагнетания воздуха предварительного управления и приспособлен для открытия или закрытия канала нагнетания воздуха из второго главного резервуара в объем предварительного управления системы управления тормозным цилиндром в соответствии с разностью целевой величины давления предварительного управления тормозного цилиндра и фактической величины давления предварительного управления тормозного цилиндра.
Четвертый электромагнитный клапан представляет собой электромагнитный клапан выпуска воздуха предварительного управления и приспособлен для открытия или закрытия канала выпуска воздуха из объема предварительного управления системы управления тормозным цилиндром в окружающую среду в соответствии с разностью целевой величины давления предварительного управления тормозного цилиндра и фактической величины давления предварительного управления тормозного цилиндра.
Второе устройство для выбора давления приспособлено для сравнения давления уравнительной трубы тормозного цилиндра с давлением предварительного управления тормозного цилиндра и выдачи более высокого давления, называемого вторым давлением, из давления уравнительной трубы тормозного цилиндра и давления предварительного управления тормозного цилиндра во второй клапан повышения расхода; и давление уравнительной трубы тормозного цилиндра поступает из системы управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра.
Второй клапан повышения расхода приспособлен для повышения второго давления с низким расходом до давления тормозного цилиндра с высоким расходом и передачи давления тормозного цилиндра в трубу тормозного цилиндра для осуществления торможения.
В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается способ управления торможением локомотива, в котором может быть применена вышеупомянутая система управления, включающий следующие этапы:
запрос давления предварительного управления системы управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, в реальном времени с помощью первого устройства для измерения давления и передачу запрошенного давления предварительного управления в первый блок управления, тем самым получая фактическую величину давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра;
когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, прием с помощью первого блока управления инструктивной информации, выдаваемой с помощью рукоятки тормоза, приводимой в действие машинистом, и вычисление целевой величины давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра в соответствии с инструктивной информацией; или, когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, прием с помощью интегрированного блока управления инструктивной информации, выдаваемой с помощью рукоятки тормоза, приводимой в действие машинистом, и вычисление первой целевой величины в соответствии с инструктивной информацией, и прием с помощью первого блока управления первой целевой величины от интегрированного блока управления, причем первая целевая величина и целевая величина давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра являются равными и совместно называются целевой величиной;
сравнение с помощью первого блока управления целевой величины с фактической величиной и управление первым электромагнитным клапаном и/или вторым электромагнитным клапаном в соответствии с разностью целевой величины и фактической величины таким образом, чтобы фактическая величина была равна целевой величине, тем самым получая давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра; и передачу давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра в первое устройство для выбора давления;
запрос давления предварительного управления системы управления тормозным цилиндром в реальном времени с помощью второго устройства для измерения давления и передачу запрошенного давления предварительного управления во второй блок управления, тем самым получая фактическую величину давления предварительного управления тормозного цилиндра;
когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, прием с помощью второго блока управления инструктивной информации, выдаваемой с помощью рукоятки тормоза, приводимой в действие машинистом, и вычисление целевой величины давления предварительного управления тормозного цилиндра в соответствии с инструктивной информацией, причем целевая величина давления предварительного управления тормозного цилиндра равна целевой величине давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра; или, когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, прием с помощью второго блока управления первой целевой величины от интегрированного блока управления;
сравнение с помощью второго блока управления целевой величины с фактической величиной и управление третьим электромагнитным клапаном и/или четвертым электромагнитным клапаном в соответствии с разностью целевой величины и фактической величины таким образом, чтобы фактическая величина была равна целевой величине, тем самым получая давление предварительного управления тормозного цилиндра; и передачу давления предварительного управления тормозного цилиндра во второе устройство для выбора давления и первое устройство для выбора давления;
сравнение давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра с давлением предварительного управления тормозного цилиндра с помощью первого устройства для выбора давления и выдачу более высокого давления, называемого первым давлением, из давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра и давления предварительного управления тормозного цилиндра в первый клапан повышения расхода;
повышение с помощью первого клапана повышения расхода первого давления с низким расходом до давления уравнительной трубы тормозного цилиндра с высоким расходом и выдачу давления уравнительной трубы тормозного цилиндра во второе устройство для выбора давления;
сравнение давления уравнительной трубы тормозного цилиндра с давлением предварительного управления тормозного цилиндра с помощью второго устройства для выбора давления и выдачу более высокого давления, называемого вторым давлением, из давления уравнительной трубы тормозного цилиндра и давления предварительного управления тормозного цилиндра во второй клапан повышения расхода; и
повышение с помощью второго клапана повышения расхода второго давления с низким расходом до давления тормозного цилиндра с высоким расходом и передачу давления тормозного цилиндра в трубу тормозного цилиндра, чтобы осуществить торможение.
В соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается способ управления торможением локомотива, с помощью которого переключение на резерв между системой управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, и системой управления тормозным цилиндром может быть осуществлено следующим образом:
когда давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра является недопустимым, первый электромагнитный клапан 101 и второй электромагнитный клапан 102 обесточивают, давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра постепенно понижают до нуля, и первое устройство 104 для выбора давления выбирает более высокое давление предварительного управления тормозного цилиндра в качестве первого давления, подлежащего выдаче в первый клапан 106 повышения расхода, и затем выдают давление уравнительной трубы тормозного цилиндра; или
когда давление предварительного управления тормозного цилиндра является недопустимым, третий электромагнитный клапан 201 и четвертый электромагнитный клапан 202 обесточивают, давление предварительного управления тормозного цилиндра постепенно понижают до нуля, и второе устройство 204 для выбора давления выбирает более высокое давление уравнительной трубы тормозного цилиндра в качестве второго давления, подлежащего выдаче во второй клапан 206 повышения расхода, и затем выдают давление тормозного цилиндра.
По сравнению с известным уровнем техники настоящая заявка обеспечивает следующие благоприятные результаты:
(1) осуществляется взаимодействие системы управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, и системы управления тормозным цилиндром; и
(2) когда возникает неисправность в части предварительного управления системы управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, или в части предварительного управления системы управления тормозным цилиндром, часть предварительного управления системы управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, и часть предварительного управления системы управления тормозным цилиндром могут быть взаимно резервными, в результате чего могут быть существенно улучшены показатели точности и надежности управления системы управления торможением локомотива.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг. 1 представлена принципиальная схема первого варианта осуществления системы управления торможением локомотива;
на фиг. 2 представлена принципиальная схема второго варианта осуществления системы управления торможением локомотива;
на фиг. 3 представлена принципиальная схема примера системы управления торможением локомотива;
где: 1 - система управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра; 101 - первый электромагнитный клапан; 102 - второй электромагнитный клапан; 103 - первый главный резервуар; 104 - первое устройство для выбора давления; 105 - первое устройство для измерения давления; 106 - первый клапан повышения расхода; 107 - первый резервуар предварительного управления; 108 - отсечной клапан; 109 - третье устройство для измерения давления; 110 - первый блок управления; 111 - первый трубопровод; 112 - третий трубопровод; 2 - система управления тормозным цилиндром; 201 - третий электромагнитный клапан; 202 - четвертый электромагнитный клапан; 203 - второй главный резервуар; 204 - второе устройство для выбора давления; 205 - второе устройство для измерения давления; 206 - второй клапан повышения расхода; 207 - пятый электромагнитный клапан; 208 - механический распределительный клапан; 209 - шестой электромагнитный клапан; 210 - второй резервуар предварительного управления; 211 - четвертое устройство для измерения давления; 212 - труба тормозного цилиндра; 213 - второй блок управления; 214 - второй трубопровод; 215 - четвертый трубопровод; и 3 - интегрированный блок управления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Технические решения в соответствии с настоящим изобретением будут описаны подробно ниже в комбинации с конкретными вариантами осуществления. Однако следует понимать, что элементы, структуры и признаки в одном варианте осуществления также могут быть преимущественно введены в другие варианты осуществления без дополнительного описания.
В описании настоящего изобретения следует отметить, что такие термины, как «первый» и «второй», употребляются исключительно в описательных целях и не могут толковаться как указывающие или подразумевающие относительную важность. Если только не указано и не определено иначе, соединение может представлять собой прямое соединение или непрямое соединение через промежуточное средство и может представлять собой внутреннее соединение двух элементов. Варианты осуществления описаны только в качестве предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения. Различные модификации и усовершенствования, выполненные по техническим решениям настоящего изобретения специалистами в данной области техники без отступления от сущности настоящего изобретения, будут попадать в пределы объема охраны, подтверждаемого пунктами формулы изобретения.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается система управления торможением локомотива, которая показана фиг. 1, содержащая систему 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, и систему 2 управления тормозным цилиндром.
(1) Система 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, содержит:
первый главный резервуар 103; первый электромагнитный клапан 101 и первый клапан 106 повышения расхода, оба из которых соединены с первым главным резервуаром 103; второй электромагнитный клапан 102, соединенный с первым электромагнитным клапаном 101; первое устройство 104 для выбора давления, соединенное со вторым электромагнитным клапаном 102, и первое устройство 105 для измерения давления, расположенное между ними; и причем первое устройство 104 для выбора давления соединено с первым клапаном 106 повышения расхода. Система 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, дополнительно содержит первый блок 110 управления, электрически соединенный с первым электромагнитным клапаном 101, вторым электромагнитным клапаном 102 и первым устройством 105 для измерения давления.
(2) Система 2 управления тормозным цилиндром содержит:
второй главный резервуар 203; третий электромагнитный клапан 201 и второй клапан 206 повышения расхода, оба из которых соединены со вторым главным резервуаром 203;
четвертый электромагнитный клапан 202, соединенный с третьим электромагнитным клапаном 201; второе устройство 204 для выбора давления, соединенное с четвертым электромагнитным клапаном 202, и второе устройство 205 для измерения давления, расположенное между ними; причем второе устройство 204 для выбора давления соединено со вторым клапаном 206 повышения расхода, и второй клапан 206 повышения расхода соединен с трубой 212 тормозного цилиндра, чтобы осуществлять торможение. Система 2 управления тормозным цилиндром дополнительно содержит второй блок 213 управления, электрически соединенный с третьим электромагнитным клапаном 201, четвертым электромагнитным клапаном 202 и вторым устройством 205 для измерения давления.
(3) Между системой 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, и системой 2 управления тормозным цилиндром имеется следующее:
первое устройство 104 для выбора давления соединено со вторым трубопроводом 214, расположенным между четвертым электромагнитным клапаном 202 и вторым устройством 204 для выбора давления; и первый клапан 106 повышения расхода соединен со вторым устройством 204 для выбора давления.
Кроме того,
первое устройство 105 для измерения давления приспособлено для запроса давления предварительного управления системы 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, в реальном времени и передачи запрошенного давления предварительного управления в первый блок 110 управления для получения фактической величины давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра.
Первый блок 110 управления приспособлен таким образом, что, когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, принимает инструктивную информацию, выдаваемую с помощью рукоятки тормоза, приводимой в действие машинистом, и вычисляет целевую величину давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра в соответствии с инструктивной информацией; или первый блок 110 управления принимает первую целевую величину от интегрированного блока управления, и интегрированный блок управления приспособлен таким образом, что, когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, принимает инструктивную информацию, выдаваемую с помощью рукоятки тормоза, приводимой в действие машинистом, и вычисляет первую целевую величину в соответствии с инструктивной информацией, причем первая целевая величина и целевая величина давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра являются равными.
Первый блок 110 управления дополнительно приспособлен для сравнения целевой величины с фактической величиной (то есть фактической величиной давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра), запрошенной первым устройством 105 для измерения давления, и управления первым электромагнитным клапаном 101 и/или вторым электромагнитным клапаном 102 в соответствии с разностью целевой величины и фактической величины таким образом, чтобы фактическая величина была равна целевой величине, тем самым получая давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра; и передачи давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра в первое устройство 104 для выбора давления.
Первый электромагнитный клапан 101 представляет собой электромагнитный клапан нагнетания воздуха предварительного управления и приспособлен для открытия или закрытия канала нагнетания воздуха из первого главного резервуара 103 в объем предварительного управления системы 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, в соответствии с разностью целевой величины давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра и фактической величины давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра.
Как видно из фиг. 1, объем предварительного управления может относиться к объему первого трубопровода 111, который расположен между вторым электромагнитным клапаном 102 и первым устройством 104 для выбора давления; и давление объема трубопровода представляет собой давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра.
Второй электромагнитный клапан 102 представляет собой электромагнитный клапан выпуска воздуха предварительного управления и приспособлен для открытия или закрытия канала выпуска воздуха из объема предварительного управления системы 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, в окружающую среду в соответствии с разностью целевой величины давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра и фактической величины давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра.
Первое устройство 104 для выбора давления приспособлено для сравнения давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра с давлением предварительного управления тормозного цилиндра и выдачи более высокого давления из них, называемого первым давлением, в первый клапан 106 повышения расхода; и давление предварительного управления тормозного цилиндра поступает из системы 2 управления тормозным цилиндром.
Первый клапан 106 повышения расхода приспособлен для повышения первого давления с низким расходом системы 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, до давления уравнительной трубы тормозного цилиндра с высоким расходом.
Второе устройство 205 для измерения давления приспособлено для запроса давления предварительного управления системы 2 управления тормозным цилиндром в реальном времени и передачи запрошенного давления предварительного управления во второй блок 213 управления для получения фактической величины давления предварительного управления тормозного цилиндра.
Второй блок 213 управления приспособлен таким образом, что, когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, принимает инструктивную информацию, выдаваемую с помощью рукоятки тормоза, приводимой в действие машинистом, и вычисляет целевую величину давления предварительного управления тормозного цилиндра в соответствии с инструктивной информацией, причем целевая величина давления предварительного управления тормозного цилиндра равна целевой величине давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра; или, когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, второй блок 213 управления принимает первую целевую величину от интегрированного блока управления.
Следует отметить, что целевая величина давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра, целевая величина давления предварительного управления тормозного цилиндра и первая целевая величина являются равными, в результате чего они совместно называются целевой величиной. Как известно из вышеупомянутого описания, целевая величина может быть, соответственно, вычислена с помощью первого блока 110 управления и второго блока 213 управления или может быть вычислена с помощью интегрированного блока управления, и затем полученная целевая величина распространяется на первый блок 110 управления и второй блок 213 управления, как показано на фиг. 4. Интегрированный блок 3 управления на фиг. 4 соединен с первым блоком 110 управления и со вторым блоком 213 управления пунктирными линиями, что значит, что настоящее изобретение может быть выполнено таким образом, что управление первым блоком управления и вторым блоком управления осуществляется с помощью интегрированного блока управления, или настоящее изобретение может быть выполнено без интегрированного блока управления.
Второй блок 213 управления дополнительно приспособлен для сравнения целевой величины с фактической величиной (то есть фактической величиной давления предварительного управления тормозного цилиндра), запрошенной вторым устройством 205 для измерения давления, и управления третьим электромагнитным клапаном 201 и/или четвертым электромагнитным клапаном 202 в соответствии с разностью целевой величины и фактической величины таким образом, чтобы фактическая величина была равна целевой величине, тем самым получая давление предварительного управления тормозного цилиндра; и передачи давления предварительного управления тормозного цилиндра во второе устройство 204 для выбора давления и первое устройство 104 для выбора давления.
Третий электромагнитный клапан 201 представляет собой электромагнитный клапан нагнетания воздуха предварительного управления и приспособлен для открытия или закрытия канала нагнетания воздуха из второго главного резервуара 203 в объем предварительного управления системы 2 управления тормозным цилиндром в соответствии с разностью целевой величины давления предварительного управления тормозного цилиндра и фактической величины давления предварительного управления тормозного цилиндра.
Как видно из фиг. 1, объем предварительного управления может относиться к объему второго трубопровода 214, который расположен между четвертым электромагнитным клапаном 202 и вторым устройством 204 для выбора давления; и давление объема трубопровода представляет собой давление предварительного управления тормозного цилиндра.
Четвертый электромагнитный клапан 202 представляет собой электромагнитный клапан выпуска воздуха предварительного управления и приспособлен для открытия или закрытия канала выпуска воздуха из объема предварительного управления системы 2 управления тормозным цилиндром в окружающую среду в соответствии с разностью целевой величины давления предварительного управления тормозного цилиндра и фактической величины давления предварительного управления тормозного цилиндра.
Второе устройство 204 для выбора давления приспособлено для сравнения давления уравнительной трубы тормозного цилиндра с давлением предварительного управления тормозного цилиндра и выдачи более высокого давления из них, называемого вторым давлением, во второй клапан 206 повышения расхода; и давление уравнительной трубы тормозного цилиндра поступает из системы 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра.
Второй клапан 206 повышения расхода приспособлен для повышения второго давления с низким расходом системы 2 управления тормозным цилиндром до давления тормозного цилиндра с высоким расходом и передачи давления тормозного цилиндра в трубу 212 тормозного цилиндра для осуществления торможения.
В качестве предпочтительного варианта осуществления устройства 105, 205 для измерения давления могут выбираться, но не ограничиваясь этим, из числа датчиков давления.
В качестве предпочтительного варианта осуществления устройства 104, 204 для выбора давления могут выбираться, но не ограничиваясь этим, из числа двухходовых клапанов или двухпозиционных трехходовых электромагнитных клапанов; в виду того, что для двухпозиционного трехходового электромагнитного клапана требуется дополнительно электрическое управление, предпочтительным является двухходовой клапан.
В качестве предпочтительного варианта осуществления клапаны 106, 206 повышения расхода могут выбираться, но не ограничиваясь этим, из числа переключающих клапанов.
В качестве предпочтительного варианта осуществления первый главный резервуар 103 и второй главный резервуар 203 могут быть одним и тем же главным резервуаром или разными главными резервуарами.
В качестве предпочтительного варианта осуществления, как показано на фиг. 1, второй электромагнитный клапан 102 дополнительно соединен с первым резервуаром 107 предварительного управления для увеличения объема предварительного управления системы 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра. Давление предварительного управления первого резервуара 107 предварительного управления может быть запрошено первым устройством 105 для измерения давления в реальном времени и передано в первый блок 110 управления с тем, чтобы использовать его в качестве фактической величины давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра; и затем фактическая величина сравнивается с целевой величиной, и путем управления первым электромагнитным клапаном 101 и/или вторым электромагнитным клапаном 102 обеспечивается равенство фактической величины давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра и целевой величины. Первый резервуар 107 предварительного управления способен увеличивать объем предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра, и, кроме того, первый трубопровод 111 может использоваться как объем предварительного управления, резервуар предварительного управления также может использоваться в качестве части объема предварительного управления, и, следовательно, удобным образом осуществляется управление давлением.
В качестве предпочтительного варианта осуществления, как показано на фиг. 1, четвертый электромагнитный клапан 202 дополнительно соединен со вторым резервуаром 210 предварительного управления для увеличения объема предварительного управления системы 2 управления тормозным цилиндром; и принцип работы второго резервуара 210 предварительного управления является таким же, как и принцип работы первого резервуара предварительного управления, описания принципа работы в данном документе опущены. Между тем, может быть также известно, что второй резервуар 210 предварительного управления расположен на передних концах первого устройства 104 для выбора давления и второго устройства 204 для выбора давления. Передний конец или задний конец в настоящем изобретении главным образом описан применительно к направлению потока давления воздуха.
В качестве предпочтительного варианта осуществления, как показано на фиг. 2, первый блок 110 управления может быть дополнительно электрически соединен с отсечным клапаном 108. Отсечной клапан 108 расположен в системе 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, предпочтительно расположен позади первого клапана 106 повышения расхода и используется для открытия или закрытия трубопровода выдачи давления уравнительной трубы тормозного цилиндра системы 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра.
Когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, первый блок 110 управления управляет отсечным клапаном 108 таким образом, чтобы обесточить его, и трубопровод выдачи давления уравнительной трубы тормозного цилиндра находится в соединенном состоянии; и, когда система управления торможением локомотива находится в режиме следования, первый блок 110 управления управляет отсечным клапаном 108 таким образом, чтобы запитать его, трубопровод выдачи давления уравнительной трубы тормозного цилиндра находится в закрытом состоянии, и, таким образом, может быть предотвращено дополнительное поступление в систему 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, давления воздуха с внешней границы раздела (не показанной на фигурах).
В качестве предпочтительного варианта осуществления, как показано на фиг. 2, в системе 2 управления тормозным цилиндром второй блок 213 управления дополнительно электрически соединен с пятым электромагнитным клапаном 207, который представляет собой электромагнитный клапан переключения распределительного клапана. Пятый электромагнитный клапан 207 соединен с четвертым электромагнитным клапаном с одной стороны, соединен с механическим распределительным клапаном 208 с другой стороны и соединен со вторым устройством 204 для выбора давления с еще одной стороны; и пятый электромагнитный клапан 207 используется для переключения и выбора источника давления предварительного управления тормозного цилиндра.
В частности, когда пятый электромагнитный клапан 207 запитан, давление предварительного управления тормозного цилиндра представлено давлением предварительного управления, создаваемым третьим электромагнитным клапаном 201 и четвертым электромагнитным клапаном 202; и, когда пятый электромагнитный клапан 207 обесточен, давление предварительного управления тормозного цилиндра поступает от механического распределительного клапана 208, который подсоединен с внешней стороны. Когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, и давление предварительного управления, создаваемое третьим электромагнитным клапаном 201 и четвертым электромагнитным клапаном 202, является ненормальным, пятый электромагнитный клапан 207 находится в запитанном состоянии.
В качестве предпочтительного варианта осуществления в системе 2 управления тормозным цилиндром второй блок 213 управления может быть дополнительно электрически соединен с шестым электромагнитным клапаном 209, который представляет собой электромагнитный клапан сброса. С одной стороны шестой электромагнитный клапан 209 соединен с четвертым электромагнитным клапаном или предпочтительно соединен с пятым электромагнитным клапаном 207, когда имеется пятый электромагнитный клапан 207; а с другой стороны шестой электромагнитный клапан 209 соединен со вторым устройством 204 для выбора давления, и шестой электромагнитный клапан 209 дополнительно соединен с окружающей средой. Шестой электромагнитный клапан 209 может быть использован для стравливания давления предварительного управления тормозного цилиндра на заднем конце шестого электромагнитного клапана 209, когда система управления торможением локомотива независимо разгружается.
В качестве предпочтительного варианта осуществления в системе 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, третий трубопровод 112, идущий от первого клапана 106 повышения расхода до второго устройства 204 для выбора давления, снабжен третьим устройством 109 для измерения давления, предпочтительно представляющим собой датчик давления, для запроса величины давления уравнительной трубы тормозного цилиндра. Третье устройство 109 для измерения давления может быть использовано для отображения и контроля давления уравнительной трубы тормозного цилиндра в реальном времени; и осуществления содействующего оценивания, возникает или нет неисправность в первом клапане 106 повышения расхода, в соответствии с разностью первого давления и фактического давления уравнительной трубы тормозного цилиндра.
В качестве предпочтительного варианта осуществления в системе 2 управления тормозным цилиндром четвертый трубопровод 215, идущий от второго клапана 206 повышения расхода до трубы 212 тормозного цилиндра, снабжен четвертым устройством 211 для измерения давления, предпочтительно представляющим собой датчик давления, для запроса величины давления тормозного цилиндра. Четвертое устройство 211 для измерения давления может быть использовано для отображения и контроля давления тормозного цилиндра в реальном времени; и осуществления содействующего оценивания, возникает или нет неисправность во втором клапане 206 повышения расхода в соответствии с разностью второго давления и фактического давления тормозного цилиндра.
В качестве предпочтительного варианта осуществления давление на выходе первого клапана 106 повышения расхода не превышает первое давление от первого устройства 104 для выбора давления для исключения вероятности возникновения нестабильности давления, вызываемой воздушным соединением второго устройства 204 для выбора давления, когда давление предварительного управления тормозного цилиндра является близким к давлению уравнительной трубы тормозного цилиндра.
В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения предлагается способ управления торможением локомотива, который может быть осуществлен с помощью вышеупомянутой системы управления торможением локомотива. Способ управления торможением локомотива содержит следующие этапы.
(1) Первое устройство 105 для измерения давления запрашивает давление предварительного управления системы 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, в реальном времени и передает запрошенное давление предварительного управления в первый блок управления для получения фактической величины давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра.
Когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, первый блок 110 управления принимает инструктивную информацию, выдаваемую с помощью рукоятки тормоза, приводимой в действие машинистом, и вычисляет целевую величину давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра в соответствии с инструктивной информацией; или первый блок 110 управления принимает первую целевую величину от интегрированного блока 3 управления, и, когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, интегрированный блок 3 управления принимает инструктивную информацию, выдаваемую с помощью рукоятки тормоза, приводимой в действие машинистом, и вычисляет первую целевую величину в соответствии с инструктивной информацией, причем первая целевая величина и целевая величина давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра являются равными и совместно называются целевой величиной.
Первый блок 110 управления сравнивает целевую величину с фактической величиной и управляет первым электромагнитным клапаном 101 и/или вторым электромагнитным клапаном 102 в соответствии с разностью целевой величины и фактической величины таким образом, чтобы фактическая величина была равна целевой величине, тем самым получая давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра; и передает давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра в первое устройство 104 для выбора давления.
(2) Второе устройство 205 для измерения давления запрашивает давление предварительного управления системы 2 управления тормозным цилиндром в реальном времени и передает запрошенное давление предварительного управления во второй блок 213 управления для получения фактической величины давления предварительного управления тормозного цилиндра.
Когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, второй блок 213 управления принимает инструктивную информацию, выдаваемую с помощью рукоятки тормоза, приводимой в действие машинистом, и вычисляет целевую величину давления предварительного управления тормозного цилиндра в соответствии с инструктивной информацией, причем целевая величина давления предварительного управления тормозного цилиндра равна целевой величине давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра; или, когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, второй блок управления принимает первую целевую величину от интегрированного блока 3 управления.
Второй блок управления сравнивает целевую величину с фактической величиной и управляет третьим электромагнитным клапаном 201 и/или четвертым электромагнитным клапаном 202 в соответствии с разностью целевой величины и фактической величины таким образом, чтобы фактическая величина была равна целевой величине, тем самым получая давление предварительного управления тормозного цилиндра; и передает давление предварительного управления тормозного цилиндра во второе устройство 204 для выбора давления и первое устройство 104 для выбора давления.
(3) Первое устройство 104 для выбора давления сравнивает давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра с давлением предварительного управления тормозного цилиндра и выдает более высокое давление (называемое первым давлением) из давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра и давления предварительного управления тормозного цилиндра в первый клапан 106 повышения расхода; и первый клапан 106 повышения расхода повышает первое давление с низким расходом до давления уравнительной трубы тормозного цилиндра с высоким расходом и затем выдает давление уравнительной трубы тормозного цилиндра во второе устройство 204 для выбора давления.
(4) Второе устройство 204 для выбора давления сравнивает давление уравнительной трубы тормозного цилиндра с давлением предварительного управления тормозного цилиндра и выдает более высокое давление (называемое вторым давлением) из давления уравнительной трубы тормозного цилиндра и давления предварительного управления тормозного цилиндра во второй клапан 206 повышения расхода; и второй клапан 206 повышения расхода повышает второе давление с низким расходом до давления тормозного цилиндра с высоким расходом и затем выдает давление тормозного цилиндра в трубу 212 тормозного цилиндра, чтобы осуществить торможение.
Способ управления торможением локомотива может быть осуществлен за счет применения вышеупомянутой системы управления торможением локомотива, и поэтому варианты осуществления в системе управления торможением локомотива также могут быть эффективно применены к настоящему способу, включая, но без ограничения, следующее.
В качестве предпочтительного варианта осуществления устройства 105, 205 для измерения давления выбираются, но не ограничиваясь этим, из числа датчиков давления; устройства 104, 204 для выбора давления могут выбираться, но не ограничиваясь этим, из числа двухходовых клапанов или двухпозиционных трехходовых электромагнитных клапанов; и клапаны 106, 206 повышения расхода могут выбираться, но не ограничиваясь этим, из числа переключающих клапанов.
В качестве предпочтительного варианта осуществления второй электромагнитный клапан 102 дополнительно соединен с первым резервуаром 107 предварительного управления для увеличения объема предварительного управления системы 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра. Первое устройство 105 для измерения давления запрашивает давление предварительного управления первого резервуара 107 предварительного управления в реальном времени в качестве фактической величины давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра и посылает его в первый блок 110 управления. Четвертый электромагнитный клапан 202 дополнительно соединен со вторым резервуаром 210 предварительного управления для увеличения объема предварительного управления системы 2 управления тормозным цилиндром. Второе устройство 205 для измерения давления может запрашивать давление предварительного управления второго резервуара 210 предварительного управления в реальном времени в качестве фактической величины давления предварительного управления тормозного цилиндра и посылать его во второй блок 213 управления.
В качестве предпочтительного варианта осуществления первый блок 110 управления дополнительно электрически соединен с отсечным клапаном 108, и отсечной клапан 108 расположен позади первого клапана 106 повышения расхода. Когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, первый блок 110 управления управляет отсечным клапаном 108 таким образом, чтобы обесточить его, и трубопровод выдачи давления уравнительной трубы тормозного цилиндра находится в соединенном состоянии.
В качестве предпочтительного варианта осуществления второй блок 213 управления дополнительно электрически соединен с пятым электромагнитным клапаном 207, который представляет собой электромагнитный клапан переключения распределительного клапана. Когда пятый электромагнитный клапан 207 запитан, давление предварительного управления тормозного цилиндра представлено давлением предварительного управления, создаваемым третьим электромагнитным клапаном 201 и четвертым электромагнитным клапаном 202; и, когда пятый электромагнитный клапан 207 обесточен, давление предварительного управления тормозного цилиндра поступает от механического распределительного клапана 208, который подсоединен с внешней стороны. Когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, и давление предварительного управления, создаваемое третьим электромагнитным клапаном 201 и четвертым электромагнитным клапаном 202, является ненормальным, пятый электромагнитный клапан 207 находится в запитанном состоянии.
В результате применения способа управления торможением локомотива, предлагаемого в соответствии с настоящим изобретением, переключение на резерв между системой 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, и системой 2 управления тормозным цилиндром может быть дополнительно осуществлено следующим образом:
когда давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра является недопустимым, первый электромагнитный клапан 101 и второй электромагнитный клапан 102 обесточивают, давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра постепенно понижают до нуля, и первое устройство 104 для выбора давления выбирает более высокое давление предварительного управления тормозного цилиндра в качестве первого давления, подлежащего выдаче в первый клапан 106 повышения расхода, и затем выдают давление уравнительной трубы тормозного цилиндра; или
когда давление предварительного управления тормозного цилиндра является недопустимым, третий электромагнитный клапан 201 и четвертый электромагнитный клапан 202 обесточивают, давление предварительного управления тормозного цилиндра постепенно понижают до нуля, и второе устройство 204 для выбора давления выбирает более высокое давление уравнительной трубы тормозного цилиндра в качестве второго давления, подлежащего выдаче во второй клапан 206 повышения расхода, и затем выдают давление тормозного цилиндра.
Или, боле конкретно,
(1) когда возникает неисправность в системе 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра:
первый блок 110 управления запрашивает давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра в реальном времени с помощью первого устройства 105 для измерения давления для получения фактической величины давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра;
когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, первый блок 110 управления сравнивает фактическую величину с целевой величиной и управляет первым электромагнитным клапаном 101 и вторым электромагнитным клапаном 102 в соответствии с результатом сравнения;
если фактическая величина не может быть согласована с целевой величиной в пределах заранее заданного диапазона времени, первый блок 110 управления определяет, что возникает неисправность в первом электромагнитном клапане 101, или во втором электромагнитном клапане 102, или в первом устройстве 105 для измерения давления, в результате чего три элемента обесточивают, и давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра стравливают в окружающую среду с помощью второго электромагнитного клапана 102; и
давление предварительного управления тормозного цилиндра от системы 2 управления тормозным цилиндром выбирают с помощью первого устройства 104 для выбора давления в качестве более высокого выходного и выдают в первый клапан 106 повышения расхода, а затем выдают давление уравнительной трубы тормозного цилиндра.
Или,
(2) когда возникает неисправность в системе 2 управления тормозным цилиндром:
второй блок 213 управления запрашивает давление предварительного управления тормозного цилиндра в реальном времени с помощью второго устройства 205 для измерения давления для получения фактической величины давления предварительного управления тормозного цилиндра;
когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, второй блок 213 управления сравнивает фактическую величину с целевой величиной и управляет третьим электромагнитным клапаном 201 и четвертым электромагнитным клапаном 202 в соответствии с результатом сравнения;
если фактическая величина не может быть согласована с целевой величиной в пределах заранее заданного диапазона времени, второй блок 213 управления определяет, что возникает неисправность в третьем электромагнитном клапане 201, или в четвертом электромагнитном клапане 202, или во втором устройстве 205 для измерения давления, в результате чего три элемента обесточивают, и давление предварительного управления тормозного цилиндра стравливают в окружающую среду с помощью четвертого электромагнитного клапана 202; и
давление уравнительной трубы тормозного цилиндра от системы 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, выбирают с помощью второго устройства 204 для выбора давления в качестве более высокого выходного и выдают во второй клапан 206 повышения расхода, а затем выдают давление тормозного цилиндра.
Когда возникает неисправность в части предварительного управления системы 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, или в части предварительного управления системы 2 управления тормозным цилиндром, часть предварительного управления системы управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, и часть предварительного управления системы управления тормозным цилиндром могут быть взаимно резервными, в результате чего существенно улучшаются показатели точности и надежности управления системы в том случае, если не введены клапаны распределения воздуха или другие конфигурации.
Следует отметить, что в настоящем изобретении первый главный резервуар 103 и второй главный резервуар 203 могут быть одним и тем же главным резервуаром или разными главными резервуарами, пока могут осуществляться функции в настоящем изобретении. Устройство для выбора давления предпочтительно выбирают из устройства с функцией сравнения давления, такого как двухходовой клапан, чтобы не требовалось дополнительное управление со стороны блока управления; очевидно, что двухпозиционный трехходовой клапан также может быть выбран и управляться с помощью блока управления, или также могут быть выбраны другие устройства, способные обеспечить вышеупомянутую цель. Клапан повышения расхода предпочтительно выбирают из устройства с функцией повышения расхода, такого как переключающий клапан, чтобы не требовалось дополнительное управление со стороны блока управления, или также могут быть выбраны другие устройства, способные обеспечить вышеупомянутую цель. В системе управления торможением локомотива первый блок 110 управления и второй блок 213 управления могут быть также дополнительно встроены в интегрированный блок 3 управления, пока могут осуществляться функции первого блока 110 управления и второго блока 213 управления в настоящем изобретении.
Настоящее изобретение будет описано подробно ниже со ссылкой на фиг. 3, фиг. 4 и варианты осуществления. Следует понимать, что настоящий вариант осуществления является только предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения и не может толковаться как ограничение объема охраны настоящего изобретения.
(1) Система управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра
Система 1 управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, содержит первый блок 110 управления, и причем первый блок 110 управления электрически соединен с первым электромагнитным клапаном 101, вторым электромагнитным клапаном 102, отсечным клапаном 108 и первым устройством 105 для измерения давления; причем первый электромагнитный клапан 101 представляет собой электромагнитный клапан нагнетания воздуха предварительного управления, второй электромагнитный клапан 102 представляет собой электромагнитный клапан выпуска воздуха предварительного управления, и первое устройство 105 для измерения давления представляет собой датчик давления; первое отверстие 1011 первого электромагнитного клапана 101 соединено с первым главным резервуаром 103, второе отверстие 1012 первого электромагнитного клапана 101 соединено с первым отверстием 1021 второго электромагнитного клапана 102, и второе отверстие 1022 второго электромагнитного клапана 102 соединено с окружающей средой; первое отверстие 1021 второго электромагнитного клапана 102 дополнительно соединено с первым отверстием 1041 первого двухходового клапана 104, и первое устройство 105 для измерения давления расположено между первым отверстием 1021 и первым отверстием 1041; и второе отверстие 1042 первого двухходового клапана 104 соединено с системой 2 управления тормозным цилиндром, третье отверстие 1043 первого двухходового клапана 104 соединено с первым отверстием 1061 первого переключающего клапана 106, второе отверстие 1062 первого переключающего клапана 106 соединено с первым главным резервуаром 103, и третье отверстие 1063 первого переключающего клапана 106 соединено с первым отверстием 1081 отсечного клапана 108, и второе отверстие отсечного клапана 108 соединено с системой 2 управления тормозным цилиндром.
(2) Система управления тормозным цилиндром
Система 2 управления тормозным цилиндром содержит второй блок 213 управления, и причем второй блок управления электрически соединен с третьим электромагнитным клапаном 201, четвертым электромагнитным клапаном 202, пятым электромагнитным клапаном 207, шестым электромагнитным клапаном 209 и вторым устройством 205 для измерения давления; третий электромагнитный клапан 201 представляет собой электромагнитный клапан нагнетания воздуха предварительного управления, четвертый электромагнитный клапан 202 представляет собой электромагнитный клапан выпуска воздуха предварительного управления, и второе устройство 205 для измерения давления представляет собой датчик давления; первое отверстие 2011 третьего электромагнитного клапана 201 соединено со вторым главным резервуаром 203, второе отверстие 2012 третьего электромагнитного клапана 201 соединено с первым отверстием 2021 четвертого электромагнитного клапана 202, и второе отверстие 2022 четвертого электромагнитного клапана 202 соединено с окружающей средой; первое отверстие 2021 четвертого электромагнитного клапана 202 дополнительно соединено с первым отверстием 2071 пятого электромагнитного клапана 207, и второе устройство 205 для измерения давления расположено между первым отверстием 2021 и первым отверстием 2071; и второе отверстие 2072 пятого электромагнитного клапана 207 соединено с механическим распределительным клапаном 208, и третье отверстие 2073 пятого электромагнитного клапана 207 соединено с первым отверстием 2091 шестого электромагнитного клапана 209 и вторым резервуаром 210 предварительного управления; первое отверстие 2091 шестого электромагнитного клапана 209 также соединено со вторым резервуаром 210 предварительного управления, второе отверстие 2092 шестого электромагнитного клапана 209 соединено с первым отверстием 2041 второго двухходового клапана 204 и вторым отверстием 1042 первого двухходового клапана 104, и третье отверстие 2093 шестого электромагнитного клапана 209 соединено с окружающей средой; и второе отверстие 2042 второго двухходового клапана 204 соединено со вторым отверстием 1802 отсечного клапана 108, третье отверстие 2043 второго двухходового клапана 204 соединено с первым отверстием 2061 второго переключающего клапана 206, второе отверстие 2062 второго переключающего клапана 206 соединено со вторым главным резервуаром 203, и третье отверстие 2063 второго переключающего клапана 206 соединено с трубой 212 тормозного цилиндра, чтобы можно было осуществлять торможение.
(3) Описание работы
Когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, первый блок 110 управления принимает инструктивную информацию, выдаваемую с помощью рукоятки автоматического тормоза и независимой рукоятки, приводимых в действие машинистом, вычисляет целевую величину давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра в соответствии с инструктивной информацией, сравнивает целевую величину с фактической величиной давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра, которую запрашивают с помощью первого устройства 105 для измерения давления, и управляет первым электромагнитным клапаном 101 и/или вторым электромагнитным клапаном 102 в соответствии с разностью целевой величины и фактической величины таким образом, чтобы фактическая величина была равна целевой величине, тем самым получая давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра. В частности, когда фактическая величина больше, чем целевая величина, управление вторым электромагнитным клапаном 102 осуществляется таким образом, чтобы выпускать воздух в окружающую среду через его второе отверстие 1022 для уменьшения фактической величины таким образом, чтобы фактическая величина была равна целевой величине; и, когда фактическая величина меньше, чем целевая величина, осуществляется управление первым электромагнитным клапаном 101 таким образом, чтобы нагнетать воздух в первый резервуар 107 предварительного управления через первый главный резервуар 103 для увеличения фактической величины таким образом, чтобы фактическая величина была равна целевой величине. В это время первый блок управления управляет отсечным клапаном 108 таким образом, чтобы обесточить его, в результате чего трубопровод выдачи давления уравнительной трубы тормозного цилиндра находится в соединенном состоянии.
Аналогичным образом, когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, второй блок 213 управления принимает инструктивную информацию, выдаваемую с помощью рукоятки автоматического тормоза и независимой рукоятки тормоза, приводимых в действие машинистом, вычисляет целевую величину давления предварительного управления тормозного цилиндра в соответствии с инструктивной информацией, сравнивает целевую величину с фактической величиной давления предварительного управления тормозного цилиндра, которую запрашивают с помощью второго устройства 205 для измерения давления, и управляет третьим электромагнитным клапаном 201 и/или четвертым электромагнитным клапаном 202 в соответствии с разностью целевой величины и фактической величины таким образом, чтобы фактическая величина была равна целевой величине, тем самым получая давление предварительного управления тормозного цилиндра. В частности, когда фактическая величина больше, чем целевая величина, управление четвертым электромагнитным клапаном 202 осуществляется таким образом, чтобы выпускать воздух в окружающую среду через его второе отверстие 2022 для уменьшения фактической величины таким образом, чтобы фактическая величина была равна целевой величине; и, когда фактическая величина меньше, чем целевая величина, осуществляется управление третьим электромагнитным клапаном 201 таким образом, чтобы нагнетать воздух во второй резервуар 210 предварительного управления через второй главный резервуар 203 для увеличения фактической величины таким образом, чтобы фактическая величина была равна целевой величине. При этом второй блок управления управляет пятым электромагнитным клапаном 207 таким образом, чтобы обесточить его, так что первое отверстие 2071 соединяется с третьим отверстием 2073; второй блок управления управляет шестым электромагнитным клапаном 209 таким образом, чтобы обесточить его, так что первое отверстие 2091 соединяется со вторым отверстием 2092, следовательно, трубопровод выдачи давления предварительного управления тормозного цилиндра находится в соединенном состоянии; и поэтому давление предварительного управления тормозного цилиндра может поступать на второе отверстие 1042 первого двухходового клапана 104 и первое отверстие 2041 второго двухходового клапана 204 через пятый электромагнитный клапан 207 и шестой электромагнитный клапан 209.
Или, когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, интегрированный блок 3 управления используется для приема инструктивной информации, выдаваемой с помощью рукоятки автоматического тормоза и рукоятки независимого тормоза, приводимых в действие машинистом, вычисления целевой величины давления предварительного управления тормозного цилиндра в соответствии с инструктивной информацией и передачи целевой величины в первый блок 110 управления и второй блок 213 управления соответственно, чтобы осуществить сравнение целевой величины и фактической величины и управление ими.
Первый двухходовой клапан 104 используется для сравнения давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра из первого отверстия 1041 с давлением предварительного управления тормозного цилиндра из второго отверстия 1042 и выдачи более высокого давления (то есть первого давления) из давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра и давления предварительного управления тормозного цилиндра в первое отверстие 1061 первого переключающего клапана 106.
Первый переключающий клапан 106 используется для повышения первого давления с низким расходом до давления уравнительной трубы тормозного цилиндра с высоким расходом, выходящего из третьего отверстия 1063 первого переключающего клапана и передаваемого во второе отверстие 2042 второго двухходового клапана 204 через отсечной клапан 108.
Второй двухходовой клапан 204 используется для сравнения давления предварительного управления тормозного цилиндра из первого отверстия 2041 с давлением уравнительной трубы тормозного цилиндра из второго отверстия 2042 и выдачи более высокого давления (то есть второго давления) из давления предварительного управления тормозного цилиндра и давления уравнительной трубы тормозного цилиндра в первое отверстие 2061 второго переключающего клапана 206.
Второй переключающий клапан 206 используется для повышения второго давления с низким расходом до давления тормозного цилиндра с высоким расходом и передачи давления тормозного цилиндра в трубу 212 тормозного цилиндра через третье отверстие 2063, чтобы осуществить торможение.
Пятый электромагнитный клапан 207 представляет собой электромагнитный клапан переключения распределительного клапана и используется для переключения и выбора источника давления предварительного управления тормозного цилиндра. В частности, когда пятый электромагнитный клапан 207 запитан, первое отверстие 2071 соединено с третьим отверстием 2073, и давление предварительного управления тормозного цилиндра представляет собой давление предварительного управления из задних концов третьего электромагнитного клапана 201 и четвертого электромагнитного клапана 202; и, когда пятый электромагнитный клапан 207 обесточен, второе отверстие 2072 соединено с третьим отверстием 2073, давление предварительного управления тормозного цилиндра поступает от механического распределительного клапана 208, который подсоединен с внешней стороны. Когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы, и давление предварительного управления тормозного цилиндра, создаваемое третьим электромагнитным клапаном 201 и четвертым электромагнитным клапаном 202, является ненормальным, пятый электромагнитный клапан 207 находится в запитанном состоянии.
Шестой электромагнитный клапан 209 представляет собой электромагнитный клапан сброса и может быть использован для стравливания давления предварительного управления тормозного цилиндра на заднем конце шестого электромагнитного клапана 209, когда система управления торможением локомотива независимо разгружается. Когда система управления торможением локомотива находится в режиме основной работы и в нормальном рабочем состоянии, шестой электромагнитный клапан 209 обесточен, и первое отверстие 2091 соединено со вторым отверстием 2092, так что трубопровод выдачи давления предварительного управления тормозного цилиндра находится в соединенном состоянии.
Кроме того, когда разность фактических давлений первого отверстия 2041 и второго отверстия 2042 второго двухходового клапана 204 не больше, чем допустимая разность давлений самого второго двухходового клапана 204, между первым отверстием 2041 и вторым отверстием 2042 может возникать воздушное соединение. Поэтому, когда давление предварительного управления тормозного цилиндра в первом отверстии 2041 второго двухходового клапана является близким к давлению уравнительной трубы тормозного цилиндра во втором отверстии 2042, возникает воздушное соединение между двумя отверстиями; если давление P1 в третьем отверстии 1063 первого переключающего клапана выше, чем давление P2 в первом отверстии 1061, давление в первом отверстии 2041 второго двухходового клапана равняется давлению во втором отверстии 1042 первого двухходового клапана, равняется давлению третьего отверстия 1043 первого двухходового клапана, равняется давлению в первом отверстии 1061 первого переключающего клапана, равняется P1 > P2, и поэтому давление в первом отверстии 1061 первого переключающего клапана становится все более высоким.
Например, если в обычном состоянии давление в третьем отверстии 1063 первого переключающего клапана всегда составляет на 5 кПа (что меньше или равно допустимой разности давлений двухходового клапана) больше, чем давление в первом отверстии 1061, беря как пример давление в первом отверстии 1061 первого переключающего клапана, составляющее 90 кПа, давление в третьем отверстии 1063 первого переключающего клапана составляет 95 кПа, и давление во втором отверстии 2042 второго двухходового клапана составляет 95 кПа; и, поскольку давление предварительного управления тормозного цилиндра в первом отверстии 2041 второго двухходового клапана является близким к давлению уравнительной трубы тормозного цилиндра во втором отверстии 2042, возникает воздушное соединение между первым отверстием 2041 и вторым отверстием 2042, в таком случае давление в первом отверстии 2041 второго двухходового клапана составляет 95 кПа, давление во втором отверстии 1042 первого двухходового клапана составляет 95 кПа, и давление в третьем отверстии 1043 первого двухходового клапана составляет 95 кПа, то есть давление в первом отверстии 1061 первого переключающего клапана составляет 95 кПа; по сравнению с исходным, равным 90 кПа, оно увеличивается на 5 кПа. При такой циркуляции давление уравнительной трубы тормозного цилиндра в конечном счете возрастет до давления главного резервуара, тем самым воздействуя на работу локомотива.
Поэтому в данном техническом решении давление в выходном отверстии (т. е. третьем отверстии 1063) первого переключающего клапана предпочтительно не выше давления в первом отверстии 1061 все время, чтобы исключить возможность нарушения нормальной работы локомотива.
(4) Описание резерва
Благодаря вышеупомянутой компоновке может быть осуществлено переключение на резерв между системой управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра, и системой управления тормозным цилиндром. В частности, первый блок управления и второй блок управления способны одновременно выдавать соответствующие давления в ответ на действие машиниста, приводящего в действие рукоятку автоматического тормоза и рукоятку независимого тормоза, и целевые величины обоих являются согласованными.
Первый двухходовой клапан 104 выдает более высокое давление из давления предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра и давления предварительного управления тормозного цилиндра в первое отверстие 1061 первого переключающего клапана 106 и выдает давление уравнительной трубы тормозного цилиндра после того, как давление первого отверстия 1061 подвергнется повышению расхода через выходное отверстие (т. е. третье отверстие 1063) первого переключающего клапана.
Второй двухходовой клапан 204 выдает более высокое давление из давления предварительного управления тормозного цилиндра и давления уравнительной трубы тормозного цилиндра в первое отверстие 2061 второго переключающего клапана 206 и выдает давление тормозного цилиндра после того, как давление первого отверстия 2061 подвергнется повышению расхода через выходное отверстие (т. е. третье отверстие 2063) второго переключающего клапана.
Первое отверстие и второе отверстие открыты, когда электромагнитный клапан 102, 202 выпуска воздуха предварительного управления обесточен, и первое отверстие и второе отверстие закрыты, когда электромагнитный клапан 101, 201 нагнетания воздуха предварительного управления обесточен; вследствие чего давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра и давление предварительного управления тормозного цилиндра могут постепенно понижаться до нуля, когда оба они обесточены;
когда давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра является недопустимым, первый электромагнитный клапан 101 и второй электромагнитный клапан 102 обесточиваются, давление предварительного управления уравнительной трубы тормозного цилиндра постепенно понижают до нуля, и первый двухходовой клапан 104 выдает давление предварительного управления тормозного цилиндра с более высоким выходом в первый переключающий клапан 106 и затем выдает давление уравнительной трубы тормозного цилиндра; и,
когда давление предварительного управления тормозного цилиндра является недопустимым, третий электромагнитный клапан 201 и четвертый электромагнитный клапан 202 обесточивают, давление предварительного управления тормозного цилиндра постепенно понижают до нуля, и второй двухходовой клапан 204 выдает давление уравнительной трубы тормозного цилиндра с более высоким выходом во второй переключающий клапан 206 и затем выдает давление тормозного цилиндра.
Таким образом, настоящее изобретение может обеспечить взаимный резерв системы управления тормозным цилиндром и системы управления, осуществляемого в отношении уравнительной трубы тормозного цилиндра.