專利名稱：一種提高鐵路客車上水效率的系統(tǒng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高鐵路客車上水效率的系統(tǒng)控制方法，屬于鐵路客車自動上水控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的客車上水系統(tǒng)以手工操作為主，客車到站以后，上水員把橡膠軟管用力插入客車 的注水口，利用橡膠軟管與注水口間的擠壓來保證上水過程中水管不脫落，上水員再回到水 栓井處打開閥門開始上水，等發(fā)現(xiàn)車上溢水管開始溢水，再返回水栓井處關(guān)閉閥門角力把橡 膠軟管從客車注水口拔出，上水過程方可結(jié)束。手工操作客車上水費(fèi)時(shí)費(fèi)力，勞動強(qiáng)度大。 上水員發(fā)現(xiàn)車上溢水管開始溢水時(shí)再去關(guān)閥，會造成大量水資源浪費(fèi)，并且橡膠軟管中的水 不能夠回流，溢水管中的水和軟管中剩余的水都會排到路基上，造成路基下沉。特別是在北 方的冬季，殘留在軟管中的水會造成上水設(shè)備的凍裂，無法上水。排放到路基上的水會造成 路基的大面積結(jié)冰，對鐵路行車安全造成隱患。
為克服手工操作存在的問題，適應(yīng)現(xiàn)代化鐵路改進(jìn)的要求， 一些鐵路客車智能化上水系 統(tǒng)隨之產(chǎn)生，如專利號為01267273.4的中國專利"智能型上水裝置"此專利通過在車上兩個(gè) 注水管和溢流管處安裝測水傳感器來感知車上水滿信號，然后發(fā)送給上水控制裝置，實(shí)現(xiàn)自 動停止上水。再有專利號為94200408. 6的中國專利"鐵路客車上水地面控制裝置"此專利利 用在車上水箱安裝滿水導(dǎo)電板，當(dāng)水滿時(shí)，導(dǎo)電板導(dǎo)通，水未滿，不導(dǎo)通，進(jìn)而給控制系統(tǒng) 發(fā)送水滿信號。上面兩個(gè)專利中所提到的信號都是通過有線的方式從車上傳遞到地面控制系 統(tǒng)，對車上改動較大，也不利于行車安全。車上水滿信號如何與地面供水系統(tǒng)之間更有效結(jié) 合就成為提高鐵路客車自動上水效率的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有操作所引起的勞動強(qiáng)度大、客車上水過程無法有效控制的問題，本發(fā)明提 出一種提高客車上水效率的系統(tǒng)控制方法，解決了車上水箱水位信號與地面供水系統(tǒng)之間的 信號聯(lián)系問題，實(shí)現(xiàn)了客車上水過程的有效控制，在控制系統(tǒng)的作用下實(shí)現(xiàn)自動上水、自動 水滿停水、自動回水、接頭自動脫落，不僅提高了上水效率，而且解決了現(xiàn)有操作存在的關(guān) 鍵問題。
本發(fā)明提出的設(shè)計(jì)方案本發(fā)明所提出的一種提高鐵路客車上水效率的系統(tǒng)控制方法是 利用水的流動與靜止作為上水控制反饋信號，水箱注水時(shí)，水流動；水箱注滿后，水靜止， 這是客車上水過程中，車上和車下的唯一關(guān)聯(lián)特性。通過監(jiān)測水的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)車上儲水系統(tǒng)和 地面供水系統(tǒng)的有效結(jié)合?？蛙嚿纤到y(tǒng)由供水控制閥、流動檢測裝置、回水控制閥、控制 柜、橡膠軟管、電磁快速接頭、水箱控制閥、水位檢測裝置、水箱組成。水位監(jiān)測裝臂.和水 箱控制閥安裝于車上水箱上，車上水位的高低決定水箱控制閥的丌關(guān)，水位高于設(shè)定值，水 箱控制閥關(guān)，上水流通被阻斷；水位低于設(shè)定值，水箱控制閥開，供水能夠流動；流動檢測 裝置裝于車下供水管道的支路上，可根據(jù)地面供水管路中水的流動與否給控制柜發(fā)送水滿的 信號。供水控制閥和回水控制閥分別安裝在地面供水管和回水管支路上，控制柜統(tǒng)一控制系 統(tǒng)的運(yùn)作。水箱的水位控制采用電控方式和機(jī)械控制均可實(shí)現(xiàn)，是成熟技術(shù)。水的流動性檢 測采用液體流動傳感器，電磁快速接頭利用弱電控制電磁力與客車連接，斷電自動脫落。供 水控制閥和回水控制閥都釆用電磁閥，技術(shù)成熟?？刂乒癫捎肞LC控制技術(shù)。
本發(fā)明的有益效果是
(1 )采用水箱水位監(jiān)測裝置與水箱控制閥組合使用，水箱水滿后水箱控制閥會立刻關(guān)閉， 不會存在水滿后從溢水管溢出的現(xiàn)象，上水結(jié)束后殘留在橡膠軟管中的水會自動回水，從根 本上杜絕水資源浪費(fèi)，節(jié)省花費(fèi)。(2) 采用簡單的控制思想解決了車上儲水系統(tǒng)對車下供水系統(tǒng)的信號反饋問題，取消了 一般采用的有線或者無線的信號專遞途徑，實(shí)現(xiàn)了上水系統(tǒng)的有效控制，縮短上水時(shí)間，控 制方便，安全系數(shù)高。
(3) 采用監(jiān)測地面供水系統(tǒng)中水的狀態(tài)作為控制信號，既方便又簡單，大大簡化了系統(tǒng) 的復(fù)雜程度，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
(4) 實(shí)現(xiàn)了上水過程的自動化。上水過程只需要上水員把電磁快速接頭與車上注水口連 接，控制系統(tǒng)會完成上水、水滿關(guān)閉、自回水和接頭的自動脫落。從根本上減輕了上水作業(yè) 的勞動強(qiáng)度，減少了不必要的上水輔助時(shí)間，提高了上水效率。 .
(5) 現(xiàn)有客車改造的可操作性強(qiáng)，要實(shí)現(xiàn)客車上水過程的自動化，必須要對車上和車下 進(jìn)行必要的改造，采用本發(fā)明提出的鐵路客車上水系統(tǒng)控制方法對現(xiàn)有客車構(gòu)造的改動性較 少，使現(xiàn)有客車的改造成為可能，對改變鐵路客車水箱的供水方法有重要意義。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。 附圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)控制框圖； 附圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖。
附圖2中1.供水控制閥，2.流動檢測裝置，3.回水控制閥，4.控制柜，5.橡膠膠管，6. 電磁快速接頭，7.水箱控制閥，8.水位檢測裝置，9.水箱。
具體實(shí)施例方式
如附圖1所示的系統(tǒng)控制框圖系統(tǒng)開始后，車下供水閥開始供水，經(jīng)供水流動監(jiān)測裝 置進(jìn)入水箱，水位控制閥開始判斷水位是否到位，若到位，水箱控制閥關(guān)閉，進(jìn)而地面流動 監(jiān)測裝置判斷有水流動，給控制系統(tǒng)發(fā)送信號，關(guān)閉車下供水閥；若車上水位沒有到位，水 箱控制閥開啟繼續(xù)上水，流動監(jiān)測裝置判斷有水的流動，不會發(fā)送水滿信號給控制系統(tǒng)，車 下供水閥繼續(xù)開啟?？刂葡到y(tǒng)會根據(jù)流動監(jiān)測裝置的信號統(tǒng)一控制供水閥和回水閥協(xié)調(diào)動作， 實(shí)現(xiàn)上水過程的有效控制。
如附圖2所示的系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖客車水箱(9)上裝有水位監(jiān)測裝置(8)和水箱控制 閥(7)，并且水箱控制閥(7)與上水管串聯(lián)；流動監(jiān)測裝置(2)與供水控制閥(1)串聯(lián)于
地面供水管路上，回水控制閥(3)串聯(lián)于回水管路上，并且在上水時(shí)處于閉合狀態(tài)；電磁快
速接頭(6)安裝于橡膠軟管(5)的末端；流動監(jiān)測裝置(2)的信號輸入控制柜(4)中。 根據(jù)系統(tǒng)控制框圖和系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖對本發(fā)明做詳細(xì)的描述
鐵路客車開始供水時(shí)，上水員將裝有電磁快速接頭(6)的站臺供水橡膠軟管(5)和車 上進(jìn)水管聯(lián)結(jié)，連接的同時(shí)開啟供水控制閥(1)，此時(shí)在控制系統(tǒng)的作用下回水控制閥(3) 處于關(guān)閉狀態(tài)。進(jìn)水通過供水控制閥(1)，經(jīng)供水流動檢測裝置(2)、橡膠軟管(5)、進(jìn)車 上水管，到水箱控制闊(8)。若水箱(9)水位低于設(shè)定值時(shí)，水箱控制闊(8)打丌，水箱 控制閥(8)處于開啟狀態(tài)，進(jìn)水經(jīng)進(jìn)水管路流入水箱(9)，開始進(jìn)水。隨著進(jìn)水的流入，水 箱(9)水位升高，待水位升高到設(shè)定值時(shí)，水箱控制閥(8)關(guān)閉，進(jìn)水在供水控制閥(1) 和水箱控制閥(8)之間停止流動，流動檢測裝置(2)發(fā)出信號送給控制柜(4)，經(jīng)PLC控 制柜(4)處理后將供水控制閥(1)關(guān)閉，同時(shí)回水控制闊(3)開啟，使殘留在橡膠軟管中 的水經(jīng)回水控制閥(3)回流地面回水管，回水控制閥(3)開啟時(shí)間由PLC延時(shí)控制，延時(shí) 控制結(jié)束后發(fā)信號使電磁快速接頭(6)自動脫開，結(jié)束上水過程。
鐵路客車靠站時(shí)間有時(shí)會很短，供水控制閥(1)采用電磁閥控制方式，可以遙控丌啟或 閉合。如果客車在開車前還沒有上滿水箱(9)，可遙控關(guān)閉供水控制閥(1)，此時(shí)管中的水 不流動，供水流動監(jiān)測裝置(2)發(fā)信號給控制柜，關(guān)閉供水控制閥(1)同時(shí)回水控制閥(3)打開，延時(shí)控制使電磁快速接頭(6)自動脫開，結(jié)束上水過程。
最后要說明的是本發(fā)明所提到的流動監(jiān)測裝置、供水控制閥、回水控制闊、水箱監(jiān)測裝置、水箱控制閥都是成熟技術(shù)，在此不對其結(jié)構(gòu)做必要的說明，以上實(shí)施僅以用來說明本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案而非限制，但不應(yīng)脫離本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案。
權(quán)利要求
1. 本發(fā)明提出一種提高鐵路客車上水效率的系統(tǒng)控制方法，其特征是利用水的流動與靜止作為上水控制反饋信號，水箱注水時(shí)，水流動；水箱注滿后，水靜止，這是客車上水過程中，車上和車下的唯一關(guān)聯(lián)特性。通過監(jiān)測水的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)車上儲水系統(tǒng)和地面供水系統(tǒng)的有效結(jié)合，達(dá)到客車上水過程的有效控制?？蛙嚿纤到y(tǒng)由供水控制閥(1)、流動檢測裝置(2)、回水控制閥(3)、控制柜(4)、橡膠軟管(5)、電磁快速接頭(6)、水箱控制閥(7)、水位檢測裝置(8)、水箱(9)組成。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種提高鐵路客車上水效率的系統(tǒng)控制方法其特征在于流動監(jiān)測 裝置(2)與供水控制閥(1)串聯(lián)于地面供水管路上，流動監(jiān)測裝置(2)采用液體流動傳感 器，不斷監(jiān)測地面供水管道中水的狀態(tài)，水滿不流動，未滿水流動，從而獲得車上水箱(9) 的水滿信號。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種提高鐵路客車上水效率的系統(tǒng)控制方法其特征在于客車水箱 (9)上裝有水位監(jiān)測裝置(8)和水箱控制閥(7)，并且水箱控制閥(7)與上水管串聯(lián)。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種提高鐵路客車上水效率的系統(tǒng)控制方法其特征在子電磁快速 接頭(6)安裝于橡膠軟管的末端與注水口相連，上水時(shí)在弱電磁力作用下實(shí)現(xiàn)緊密連接，當(dāng) 上水結(jié)束后在控制信號的作用下自動脫落。
5. 如求利要求1所述的一種提高鐵路客車上水效率的系統(tǒng)控制方法其特征在于在回水控 制閥(3)串聯(lián)于回水管路上，并且在上水時(shí)處于閉合狀態(tài)，上水結(jié)束后，回水控制閥(3) 延長開啟的時(shí)間以便殘留在水管中的水可以通過回水閥回流。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種提高鐵路客車上水效率的系統(tǒng)控制方法其特征在于整個(gè)上水 過程的控制柜(4)采用PLC控制系統(tǒng)，流動監(jiān)測裝置(2)的水滿信號直接送入控制柜(4) 中，控制柜(4)直接控制供水控制闊(1)、回水控制閥(3)、電磁快速接頭(6)的動作。'
7. 如權(quán)利要求1所述的一種提高鐵路客車上水效率的系統(tǒng)控制方法其特征在于水箱的水 位控制采用電控方式或機(jī)械控制均可實(shí)現(xiàn)，技術(shù)成熟，安裝方便。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種提高鐵路客車上水效率的系統(tǒng)控制方法其特征在于供水控制 閥(1)、回水控制閥(3)采用電磁閥控制方式，方便開啟。
9. 如權(quán)利要求1所述的一種提高鐵路客車上水效率的系統(tǒng)控制方法其特征在于系統(tǒng)采用 簡單設(shè)備的連接，對車上上水管路改動少，適用于現(xiàn)有客車的改造.
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高鐵路客車上水效率的系統(tǒng)控制方法，屬于鐵路客車自動上水控制領(lǐng)域。技術(shù)方案是利用水的流動與靜止作為上水控制反饋信號，水箱注水時(shí)，水流動；水箱注滿后，水靜止。通過監(jiān)測水的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)車上儲水系統(tǒng)和地面供水系統(tǒng)的有效結(jié)合?？蛙嚿纤到y(tǒng)由供水控制閥、流動檢測裝置、回水控制閥、控制柜、橡膠軟管、電磁快速接頭、水箱控制閥、水位檢測裝置、水箱組成，在控制柜的作用下，對電磁快速接頭、回水控制閥、供水控制閥進(jìn)行統(tǒng)一控制?？朔爽F(xiàn)有操作所引起的勞動強(qiáng)度大、客車上水過程無法有效控制的問題，實(shí)現(xiàn)了客車上水過程的有效控制，自動上水、自動水滿停水、自動回水、接頭自動脫落，解決了現(xiàn)有操作存在的關(guān)鍵問題。
文檔編號B61C17/02GK101544240SQ200910141218
公開日2009年9月30日 申請日期2009年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者劉艷妍, 晉 楊 申請人:蘭州交通大學(xué)