專利名稱：列車尾車風(fēng)壓監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于鐵路列車制動系統(tǒng)安全監(jiān)測裝置。
鐵路列車行車的安全，首要是保證列車制動系統(tǒng)的作用正常，即要保證整列火車在行車中列車制動風(fēng)管暢通，而檢查制動風(fēng)管是否暢通則需檢測列車尾車的風(fēng)壓(即制動風(fēng)管尾部風(fēng)壓)，歷來是采用加掛守車由人工檢測，此法耗費人力、檢測不可靠和降低了列車運載力，目前國內(nèi)外都趨向取消守車。為檢測列車尾車風(fēng)壓，國外采用無線電傳輸方式，將尾車風(fēng)壓信息反饋給機車，但設(shè)備昂貴，鐵路若在丘陵地帶、隧道、路塹等地段又難于裝設(shè)無線電中轉(zhuǎn)設(shè)備。另外，美國專利1576149曾介紹一種在列車制動風(fēng)管尾部加裝一個單向閥，并通過一條與列車制動風(fēng)管平行的管道將單向閥與機車風(fēng)表相連來進行檢測，此法需增加一條與列車制動風(fēng)管相同長度的檢測風(fēng)管，中國專利86202825提出在列車制動風(fēng)管尾部加裝一個由放風(fēng)閥及連接器組成的風(fēng)壓放風(fēng)反饋裝置，但只能在列車開車前進行一次性檢測，不能在行車中連續(xù)監(jiān)測，往往行車中列車管折角塞門會被關(guān)閉也會使列車制動失效，造成事故。
本實用新型的目的是提供一種列車尾車風(fēng)壓監(jiān)測裝置，它利用列車制動風(fēng)管本身連續(xù)傳遞尾車風(fēng)壓信息給機車，司機便能掌握列車制動系統(tǒng)是否正常，從而實現(xiàn)無論停車、開車、行車中均能連續(xù)監(jiān)測列車尾車風(fēng)壓的目的。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細描述。


圖1是列車尾車風(fēng)壓監(jiān)測裝置原理圖，當在尾車上的列車制動風(fēng)管(A)尾部風(fēng)壓達到規(guī)定值的下限(客車為580KPA、貨車為480KPA)時，連結(jié)于列車制動風(fēng)管(A)尾部的間歇放風(fēng)閥(B)以15±1秒的周期間歇放風(fēng)，放風(fēng)時間為2.5～3.0秒，由于列車制動風(fēng)管(A)容積大，機車給風(fēng)裝置(E)又不斷給風(fēng)，放風(fēng)瞬間僅使尾部風(fēng)壓下降≤10KPA，不影響制動系統(tǒng)的正常性能，間歇放風(fēng)閥(B)放風(fēng)時產(chǎn)生的壓力波沿列車制動風(fēng)管(A)以接近聲速向機車傳播，安裝在機車一端的列車制動風(fēng)管(A)上的壓差傳感器(C)感受此壓力波，產(chǎn)生一調(diào)頻信號，其頻率變化大小與接收到的壓力波的強弱成正比，周期與間歇放風(fēng)閥(B)的放風(fēng)周期一致，此調(diào)頻信號經(jīng)電子接收器(D)鑒別處理顯示綠燈，它表示列車尾車風(fēng)壓正常，列車制動風(fēng)管(A)暢通，折角塞門(F)無一被關(guān)閉，列車完整，制動系統(tǒng)正常，只要間歇放風(fēng)閥(B)不斷進行間歇放風(fēng)，電子接收器(D)在每次放風(fēng)周期內(nèi)都接收到相應(yīng)的調(diào)頻信號，則綠燈保持，列車可安全運行。若列車制動風(fēng)管(A)尾部風(fēng)壓達不到規(guī)定值，或發(fā)生列車分離，或折角塞門(F)被關(guān)閉時，間歇放風(fēng)閥(B)停止放風(fēng)，發(fā)出的壓力波被中斷，機車上的壓差傳感器(C)接收不到壓力波信號，無調(diào)頻信號輸出，電子接收器(D)電路延時16秒后自動變?yōu)榧t燈，即表示列車尾車風(fēng)壓處于不正常狀態(tài)，司機即可及時采取措施以防止制動系統(tǒng)失效，因此本裝置實現(xiàn)了對列車尾車風(fēng)壓的連續(xù)監(jiān)測。
列車制動風(fēng)管(A)存在著自然泄漏，但其泄漏量的變化不可能符合15±1秒周期性的變化規(guī)律，因此電子接收器(D)能加以識別，不會引起誤顯示。列車制動時，列車制動風(fēng)管(A)壓力下降低于規(guī)定值，間歇放風(fēng)閥(B)停止放風(fēng)，因此不會影響列車制動性能，亦不會增加列車制動風(fēng)管(A)的泄漏量，不影響現(xiàn)行的泄漏量檢查方法，列車制動時電子接收器(D)顯示紅燈，司機在運用中可理解掌握，以區(qū)別于上述制動系統(tǒng)的不正常狀態(tài)。
圖2是間歇放風(fēng)閥結(jié)構(gòu)圖。列車制動風(fēng)管(A)的壓力空氣經(jīng)瀘塵網(wǎng)(28)進入閥內(nèi)腔(M)作用在橡膠膜板(18)右側(cè)的放風(fēng)閥(35)外園面積上，當壓力空氣的壓力(風(fēng)壓)低于調(diào)整彈簧(1)的調(diào)定壓力時，放風(fēng)閥(35)緊貼閥座(21)上，閥口(20)關(guān)閉，間歇放風(fēng)閥(B)不放風(fēng)。當風(fēng)壓稍大于調(diào)整彈簧(1)的調(diào)定壓力時，推起放風(fēng)閥(35)，此時閥的壓力作用面積增大一倍，推力倍增，壓縮調(diào)整彈簧(1)迅速左移直至與調(diào)整彈簧(1)的作用力平衡為止，使放風(fēng)閥(35)立即呈開啟狀態(tài)，壓力空氣經(jīng)六個放風(fēng)通孔(38)和兩個φ2.1mm放風(fēng)孔(37)以及防護罩(25)的排氣孔排向大氣，間歇放風(fēng)閥(B)放風(fēng)。與此同時，放風(fēng)閥(35)的內(nèi)閥口(39)離開閥門(33)，壓力空氣通過進風(fēng)孔(22)頂開球形止回閥(15)向延時室(34)充氣，壓力上升，當作用在橡膠膜板(18)左側(cè)的空氣壓力與調(diào)整彈簧(1)壓力之和稍大于橡膠膜板(18)右側(cè)的空氣壓力時，放風(fēng)閥(35)被推回閥座(21)、此時作用在橡膠膜板(18)右側(cè)放風(fēng)閥(35)的壓力作用面積減半，壓力減半，閥口(20)關(guān)閉可靠，間歇放風(fēng)閥(B)停止放風(fēng)。放風(fēng)時間取決于進風(fēng)孔(22)的大小，孔徑φ1.0mm，放風(fēng)時間為2.5～3.0秒，間歇放風(fēng)閥(B)在停止放風(fēng)期內(nèi)，延時室(34)的壓力空氣通過泄風(fēng)孔(11)向大氣泄放，壓力逐漸下降，當橡膠膜板(18)左側(cè)總壓力稍低于右側(cè)風(fēng)壓時，放風(fēng)閥(35)又自動開啟，重復(fù)上述放風(fēng)過程。通過調(diào)整泄風(fēng)孔調(diào)整螺絲(9)，可改變停止放風(fēng)的時間，使周期為15±1秒，通過調(diào)整螺桿(4)，可調(diào)節(jié)調(diào)整彈簧(1)的壓力，從而調(diào)定開始周期間歇放風(fēng)的風(fēng)壓，以適合客、貨列車的需要。
間歇放風(fēng)閥由鑄鋼件加工而成，各連接處有橡膠密封圈，壓力空氣進口處焊有風(fēng)管連接器(26)與列車制動風(fēng)管尾部的軟風(fēng)管相連，并以鐵鏈懸掛在車輛端部。
圖3是壓差傳感器結(jié)構(gòu)圖，橡膠膜板(8)左側(cè)通過閥門與列車制動風(fēng)管(A)連接，當列車制動風(fēng)管(A)充風(fēng)時，壓力空氣經(jīng)瀘塵網(wǎng)(6)進入，將橡膠膜板(8)壓向右方，橡膠膜板(8)受右夾板(10)限定其右移最大行程為2.0mm，此時壓力空氣通過夾板螺絲(15)中的φ0.8mm均衡孔(14)向橡膠膜板(8)右側(cè)及均衡風(fēng)缸(P)充氣，壓力緩慢上升，當列車制動風(fēng)管(A)壓力上升到規(guī)定的穩(wěn)定值后，橡膠膜板(8)右側(cè)的壓力亦漸趨平衡，它作為參考壓力，此時橡膠膜板(8)因彈性作用回到平衡的中間位置，當間歇放風(fēng)閥(B)放風(fēng)時，從列車制動風(fēng)管(A)傳來的壓力波使橡膠膜板(8)兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，橡膠膜板(8)左移。放風(fēng)間歇期(即停止放風(fēng)時)，由于機車給風(fēng)和均衡孔(14)的作用，使橡膠膜板(8)兩側(cè)壓力重新平衡，橡膠膜板(8)又回到中間位置，間歇放風(fēng)閥(B)周期放風(fēng)，橡膠膜板(8)亦周期動作，其位移量為0.1～0.5mm，通過無間隙傳動機構(gòu)(12)、(13)、(23)使位于差動變壓器(26)線圈內(nèi)部的磁芯(25)產(chǎn)生同樣位移，差動變壓器(26)次級線圈產(chǎn)生調(diào)幅交流電壓，此電壓經(jīng)電子電路板(22)瀘波和電壓／頻率變換，輸出與間歇放風(fēng)閥(B)間歇放風(fēng)周期相一致的調(diào)頻信號，頻率變化大小與接收到的壓力波的強弱成正比。電子電路板(22)與差動變壓器(26)一起被鐵外罩(24)屏蔽。
列車制動時，列車制動風(fēng)管(A)減壓，橡膠膜板(8)受左夾板(9)限定其左移最大行程為2.0mm，此時均衡風(fēng)缸(9)壓力通過均衡孔(14)逐漸使橡膠膜板(8)左、右側(cè)壓力平衡，橡膠膜板(8)回到中間位置。
圖4是電子接收器電路原理圖，電子接收器(D)采用COMS數(shù)字集成電路，對調(diào)頻信號以采樣計數(shù)方法進行比較鑒別。壓差傳感器(C)輸出的調(diào)頻信號，進入頻率比較電路(1)，以1秒的采樣時間進行脈沖計數(shù)，與前一采樣進行比較，其頻率增量±ΔF≥給定值時，電路(1)分別輸出＋ΔF和－ΔF采樣脈沖，間歇放風(fēng)閥(B)放風(fēng)時，頻率增量為＋ΔF，停止放風(fēng)時，頻率增量為－ΔF，當＋ΔF與－ΔF采樣脈沖之間的間隔符合間歇放風(fēng)閥(B)放風(fēng)時間時，電路(1)輸出一個觸發(fā)脈沖，兩個觸發(fā)脈沖間的時間間隔通過周期鑒別電路(2)鑒別，符合15±1秒時，觸發(fā)點燈電路(3)亮綠燈，表示列車尾車風(fēng)壓正常，從而排除列車制動風(fēng)管(A)內(nèi)隨機性的壓力波動干擾。當頻率增量±ΔF＜給定值時，電路(1)無脈沖輸出，延時電路(4)經(jīng)過16秒，使點燈電路(3)變?yōu)榱良t燈，表示列車尾車風(fēng)壓不正常，從而實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測。
本實用新型的優(yōu)點在于利用列車制動風(fēng)管本身來傳遞風(fēng)壓信息，不受地理條件限制，傳輸可靠性高，尾車發(fā)信器是由鑄鋼件制成的間歇放風(fēng)閥，造價低廉，不易丟失，無論停車或中途運行均能連續(xù)監(jiān)測，提高了行車的安全度，經(jīng)濟實用方便。
圖1是列車尾車風(fēng)壓監(jiān)測裝置原理圖，(E)為機車給風(fēng)裝置，(P)為均衡風(fēng)缸。
圖2是間歇放風(fēng)閥結(jié)構(gòu)圖圖示為(2)調(diào)整彈簧座，(3)O型密封圈，(5)墊圈，(6)螺母，(7)螺絲，(8)保護蓋，(10)螺母，(12)延時室外殼，(13)螺堵，(14)彈簧，(16)橡膠墊，(17)閥體，(19)螺絲，(23)橡膠墊，(24)緊定并
，(36)螺母，(31)墊圈，(32)墊圈，(33)內(nèi)閥門，(36)閥座，(46)內(nèi)壓蓋。
圖3為壓差傳感器結(jié)構(gòu)圖，圖示為(3)接頭，(4)螺母，(5)螺母，(7)管座，(11)線圈骨架，(15)螺絲，(16)墊圈，(17)橡膠墊，(18)右壓蓋，(19)接線座，(20)左壓蓋，(21)彈簧，(27)螺母。
圖4為電子接收器電路原理圖，(5)為時鐘電路，(6)為時序脈沖電路。
權(quán)利要求1.一種列車尾車風(fēng)壓監(jiān)測裝置，其特征是采用間歇放風(fēng)閥(B)、壓差傳感器(C)和電子接收器(D)，由間歇放風(fēng)閥(B)周期性地放風(fēng)而發(fā)出壓力波信號，通過列車制動風(fēng)管(A)傳遞給機車上的壓差傳感器(C)將信號檢測和變換為調(diào)頻信號，經(jīng)電子接收器(D)檢測處理鑒別，向司機作紅、綠燈定性顯示，連續(xù)監(jiān)測尾車風(fēng)車。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車尾車風(fēng)壓監(jiān)測裝置，其特征在于間歇放風(fēng)閥(B)內(nèi)設(shè)有調(diào)整彈簧(1)、橡膠膜板(18)、放風(fēng)閥(35)和延時室(34)，當尾車風(fēng)壓達到規(guī)定壓力下限時，可自動進行周期性間歇放風(fēng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車尾車風(fēng)壓監(jiān)測裝置，其特征在于間歇放風(fēng)閥(B)開有泄風(fēng)孔(11)，確定停止放風(fēng)時間，使放風(fēng)周期為15±1秒，開有進風(fēng)孔(22)，確定放風(fēng)時間為2.5～3秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車尾車風(fēng)壓監(jiān)測裝置，其特征在于壓差傳感器(C)內(nèi)的橡膠膜板(8)的兩側(cè)開有φ0.8mm的均衡孔(14)，并附有外加均衡風(fēng)缸(P)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車尾車風(fēng)壓監(jiān)測裝置，其特征在于壓差傳感器(C)內(nèi)設(shè)有電子電路板(22)，將橡膠膜板(8)位移使差動變壓器磁芯(25)產(chǎn)生相應(yīng)位移而輸出的調(diào)幅交流電壓變?yōu)檎{(diào)頻信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車尾車風(fēng)壓監(jiān)測裝置，其特征在于電子接收器(D)是采用CMOS數(shù)字集成電路，對調(diào)頻信號以采樣計數(shù)方法進行連續(xù)比較鑒別。
專利摘要一種鐵路列車尾車風(fēng)壓監(jiān)測裝置，由間歇放風(fēng)閥、壓差傳感器、電子接收器組成，在列車充風(fēng)達到規(guī)定壓力后，裝在列車制動風(fēng)管尾部的間歇放風(fēng)閥自動進行周期性間歇放風(fēng)，其壓力波通過列車制動風(fēng)管傳遞給裝在機車上的壓差傳感器變?yōu)殡娦盘?，由電子接收器進行處理鑒別，向司機顯示綠燈表示正常、顯示紅燈表示列車尾車風(fēng)壓不足或列車分離，或風(fēng)管中有折角塞門被關(guān)閉等故障，以提示司機及時采取措施，防止制動失效而造成行車事故。本裝置傳輸可靠性高，造價低廉，實用方便。
文檔編號B60T17/22GK2051201SQ8920299
公開日1990年1月17日 申請日期1989年3月14日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月14日
發(fā)明者陳家德, 伍瑞生, 陳文能 申請人:廣州鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所