技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種動車組踏面清掃機構(gòu)的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

動車組啟車、減速或緊急制動時，如果車輪和軌道之間的黏著力不足，容易發(fā)生空轉(zhuǎn)或滑行等現(xiàn)象，影響車輛的安全性。為保證輪軌間的黏著力，國內(nèi)動車組采用踏面清掃或撒砂，其中踏面清掃為利用踏面清掃器的閘瓦（研磨塊）和車輪踏面之間的摩擦，維持踏面具有適當(dāng)?shù)拇植诙龋３州嗆夐g好的黏著狀態(tài)。

目前，既有動車組的踏面清掃控制由分散的電磁閥、減壓閥、塞門等實現(xiàn)，管路需貫穿整車，增加了安裝和檢修的難度，還增加了管路泄漏點，同時既有動車組的踏面清掃控制沒有設(shè)置狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷，司機或維護人員無法直觀的監(jiān)控和查看系統(tǒng)的狀態(tài)，從而及時處理突發(fā)的相關(guān)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有踏面清掃控制裝置存在的安裝、維護、診斷等上述不足，提供了一種用于動車組的踏面清掃控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，將踏面清掃控制系統(tǒng)進行模塊化設(shè)計，便于系統(tǒng)安裝和檢修；通過列車監(jiān)控系統(tǒng)進行獨立診斷，系統(tǒng)狀態(tài)和故障情況通過司機顯示屏顯示，可以實現(xiàn)整車或單個轉(zhuǎn)向架的隔離。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種動車組踏面清掃控制系統(tǒng)，其特征在于:電磁閥、減壓閥和壓力開關(guān)集成在氣路板上，進風(fēng)管路與減壓閥相連，再依次連接電磁閥、壓力開關(guān)及出風(fēng)管路,電磁閥用于控制踏面清掃器供風(fēng)的氣流通斷，減壓閥與供風(fēng)管路相連，用于調(diào)節(jié)輸入至踏面清掃器的供風(fēng)壓力，壓力開關(guān)用于檢測電磁閥輸出壓力情況，監(jiān)控踏面清掃器的施加和緩解狀態(tài)。

進一步的，氣路板上還安裝有隔離和排風(fēng)兩個帶電觸點截斷塞門、測試接頭和縮堵，隔離用帶電觸點截斷塞門安裝在減壓閥與進風(fēng)管路之間，測試接頭安裝在電磁閥與壓力開關(guān)之間，排風(fēng)用帶電觸點截斷塞門安裝在壓力開關(guān)與出風(fēng)管路之間，縮堵安裝在減壓閥和電磁閥之間；隔離用帶電觸點截斷塞門用于切斷整個踏面清掃控制模塊的供風(fēng)，便于檢修及故障處理，排風(fēng)用帶電觸點截斷塞門用于電磁閥故障后踏面清掃器無法緩解時手動排風(fēng)進行緩解，測試接頭用于測試減壓閥輸出壓力，縮堵用于控制壓縮空氣的流量，實現(xiàn)控制踏面清掃器施加或緩解的動作速度，防止由于連接踏面清掃器的軟管泄露導(dǎo)致壓縮空氣的過度泄露，影響整車制動系統(tǒng)工作。

整套踏面清掃控制系統(tǒng)由車輛提供的電源驅(qū)動，風(fēng)源由車輛的總風(fēng)管提供。

一種動車組用踏面清掃控制方法依據(jù)觸發(fā)條件，由列車監(jiān)控系統(tǒng)收集并通過WTB/MVB總線控制相關(guān)繼電器觸點閉合和打開，最終控制踏面清掃控制模塊上的電磁閥動作實現(xiàn)施加或緩解。同時，RIOM存儲來自壓力開關(guān)的觸點信號，并將相關(guān)信號發(fā)送至列車監(jiān)控系統(tǒng),列車監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)壓力開關(guān)觸點信號，進行診斷，包括：狀態(tài)診斷，判斷踏面清掃施加緩解，將最終的診斷變量發(fā)送至HMI（司機顯示屏），通過HIM顯示施加或緩解；列車監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)診斷壓力開關(guān)觸點信號進行故障診斷，對比壓力開關(guān)觸點信號和指令信號，判斷踏面清掃是否處于故障狀態(tài)，將最終的診斷變量發(fā)送至動車組司機顯示屏顯示故障信息。

本發(fā)明的有益效果是：（1）本發(fā)明踏面清掃控制模塊采用集成化、模塊化設(shè)計，所有部件均集成安裝于一塊氣路板上，結(jié)構(gòu)緊湊，可以在車上實現(xiàn)電氣隔離，在車下實現(xiàn)氣路隔離，便于故障查找和檢修；（2）本發(fā)明踏面清掃控制模塊采用直接與列車總風(fēng)管相連，取消了貫穿整車的供風(fēng)管路，每輛車具有兩個控制單元，按轉(zhuǎn)向架來控制，實現(xiàn)對踏面清掃器需要的壓縮空氣進行集中控制和分配。（3）本發(fā)明踏面清掃控制模塊通過列車監(jiān)控系統(tǒng)進行獨立的診斷和控制，依據(jù)踏面清掃觸發(fā)條件控制踏面清掃控制模塊施加或緩解，通過診斷施加或緩解信號，將對應(yīng)的狀態(tài)和故障信息發(fā)送至顯示屏，司機通過顯示屏判斷踏面清掃控制模塊的實際狀態(tài)。

附圖說明

圖1踏面清掃控制系統(tǒng)連接示意圖；

圖2踏面清掃控制系統(tǒng)氣路原理圖；

圖3踏面清掃控制系統(tǒng)電氣原理圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。

參照圖1、圖2，該動車組踏面清掃控制裝置具體為氣動控制，管8與總風(fēng)管連接，管9與踏面清掃器連接，管8、管9和總風(fēng)管中均為壓縮空氣，控制一輛動車組的一個轉(zhuǎn)向架上的所有踏面清掃器。每套踏面清掃控制裝置靠近總風(fēng)管一端管8向另一端依次設(shè)置帶電觸點截斷塞門1、減壓閥2、縮堵3、電磁閥4、測試接頭5、壓力開關(guān)6、帶電觸點截斷塞門7。帶電觸點塞門1對踏面清掃器供風(fēng)通路進行開啟或截斷，此帶電觸點塞門常開。帶電觸點塞門1打開時，用于對踏面清掃控制模塊和下游設(shè)備供風(fēng)；帶電觸點塞門1關(guān)閉，用于隔離踏面清掃控制模塊，并對下游設(shè)備進行排風(fēng)。減壓閥2用于降低總風(fēng)管壓力，為踏面清掃器提供符合要求的供風(fēng)壓力。縮堵3用于控制壓縮空氣的流量，最終控制踏面清掃器施加或緩解的動作速度。電磁閥4根據(jù)施加或緩解控制信號，控制管9供風(fēng)的通斷，最終實現(xiàn)對動車組踏面清掃器的施加和緩解的控制。測試接頭5用于人工檢測減壓閥輸出壓力和檢修及調(diào)試時檢測踏面清掃控制模塊的輸出壓力。壓力開關(guān)6用于檢測多功能電磁閥4輸出壓力的變化情況，最終監(jiān)控踏面清掃施加和緩解狀態(tài)。電觸點塞門7對踏面清掃器供風(fēng)通路進行開啟或截斷，此帶電觸點塞門常開。帶電觸點塞門7打開時，用于對踏面清掃控制模塊和下游設(shè)備供風(fēng)；帶電觸點塞門7關(guān)閉，用于多功能電磁閥4故障時對下游設(shè)備排風(fēng)，電觸點用于對塞門的關(guān)閉狀態(tài)進行監(jiān)控。

踏面清掃工作原理：踏面清掃供風(fēng)由總風(fēng)引入至管8，經(jīng)進風(fēng)口處的帶電觸點截斷塞門1，進入減壓閥2，經(jīng)過減壓調(diào)節(jié)，將壓力降至要求值后，進入縮堵3，經(jīng)過流量調(diào)節(jié)，將流量減至要求值后，進入電磁閥4，經(jīng)施加指令控制后，再經(jīng)測試接頭，進入壓力開關(guān)6，壓力開關(guān)將壓力狀態(tài)反饋給列車監(jiān)控系統(tǒng)，用于狀態(tài)顯示和診斷，最后經(jīng)帶電觸點截斷塞門7，壓縮空氣進入管9中，最終進入下游安裝在轉(zhuǎn)向架上的踏面清掃器。

參照圖3，以下著重對本發(fā)明所公開的動車組踏面清掃控制策略進行說明，在下列條件下動車組進行踏面清掃：車輛有制動指令且運行速度>30km/h；檢測出空轉(zhuǎn)(只適用于動車)，研磨子持續(xù)研磨≥10s；檢測出滑行，研磨子持續(xù)研磨≥10s。車輛BCU（制動控制單元）或TCU（牽引控制單元）發(fā)送滑行信號，由列車監(jiān)控系統(tǒng)進行診斷，若TCMS收到任何一條相關(guān)信號且司機臺占用，則通過WTB/MVB總線向CCU（中央控制單元）發(fā)送踏面清掃請求，并控制踏面清掃繼電器得/失電，通過繼電器輔助觸點動作控制電磁閥得/失電，最終控制踏面清掃器實施清掃動作。

進一步的，通過壓力開關(guān)6檢測管9壓力，每個模塊有一個壓力開關(guān)，壓力開關(guān)激活相應(yīng)繼電器， RIOM模塊會通過采集相應(yīng)繼電器輔助觸點動作情況檢測管9壓力狀態(tài)，并將信號發(fā)給TCMS診斷，若TCMS收到相關(guān)信號，則通過WTB/MVB總線向HMI（司機顯示屏）發(fā)送相關(guān)變量，顯示相關(guān)狀態(tài)。診斷分為狀態(tài)診斷和故障診斷。狀態(tài)診斷：如果檢測管2壓力高于1.0±0.1bar，壓力開關(guān)觸點閉合，則表示踏面清掃施加，HMI顯示施加；如果檢測管9壓力低于于0.85±0.1bar，壓力開關(guān)觸點斷開，則表示踏面清掃緩解，HMI顯示緩解。故障診斷：踏面清掃施加指令狀態(tài)下，壓力開關(guān)觸點為斷開狀態(tài)，表示踏面清掃未施加，HMI顯示未施加故障信息；踏面清掃緩解指令狀態(tài)下，壓力開關(guān)觸點為閉合狀態(tài)，表示踏面清掃未緩解，HMI顯示未緩解故障信息。

進一步的，通過帶電觸點塞門1/7對踏面清掃器供風(fēng)通路進行開啟或截斷。每個模塊有兩個帶電觸點截斷塞門，此帶電觸點塞門觸點為常開，RIOM模塊會通過采集塞門觸點動作情況來檢測相應(yīng)帶電觸點截斷塞門是否閉合，將相關(guān)塞門閉合信號發(fā)給列車監(jiān)控系統(tǒng)診斷，并通過WTB/MVB總線向HMI（司機顯示屏）發(fā)送相關(guān)變量顯示塞門的狀態(tài)。診斷分為隔離診斷和排風(fēng)診斷。隔離診斷：如果檢測到截斷塞門1常開觸點閉合，則表示踏面清掃控制裝置供風(fēng)管路被隔離，終止踏面清掃器供風(fēng)，HIM顯示隔離；排風(fēng)診斷：如果檢測到截斷塞門7常開觸點閉合，則表示踏面清掃控制裝置上電磁閥4下游的壓縮空氣被排空，HIM顯示排風(fēng)。列車監(jiān)控系統(tǒng)診斷以上隔離和排風(fēng)信號后，將踏面清掃裝置施加和緩解指令信號旁路，隔離施加和緩解功能。

如上段所述，在電磁閥供電回路上設(shè)置空氣開關(guān)，此空氣開關(guān)安裝在車內(nèi)電器柜內(nèi)，根據(jù)實際情況可以手動閉合或斷開。通過空氣開關(guān)對電磁閥回路進行接通或截斷。車輛RIOM模塊會通過采集空氣開關(guān)觸點動作情況來檢測相應(yīng)空氣開關(guān)是否閉合，將相關(guān)空氣開關(guān)閉合信號發(fā)給列車監(jiān)控系統(tǒng)診斷，并通過WTB/MVB總線向HMI（司機顯示屏）發(fā)送相關(guān)變量，顯示空氣開關(guān)的狀態(tài)。此診斷為隔離診斷：列車監(jiān)控系統(tǒng)診斷以上隔離信號后，將踏面清掃裝置施加和緩解指令信號旁路，隔離施加和緩解功能?？諝忾_關(guān)安裝在車上電器柜，故此隔離功能可以在車上執(zhí)行。