一種鐵路機車車輛的機車制動器監(jiān)測裝置的制作方法

專利名稱：一種鐵路機車車輛的機車制動器監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鐵路車輛的制動控制裝置，具體說是指一種鐵路車輛的制動器
監(jiān)測裝置。主要用于鐵路機車車輛的制動系統(tǒng)中對機車制動器的監(jiān)測。
背景技術：
鐵路機車車輛的制動系統(tǒng)是保障車輛運行安全的重要部件，鐵路機車車輛的制動系統(tǒng)的好壞直接關系到整個車輛的運行安全。鐵路機車車輛的制動系除電氣制動外，統(tǒng)主要是基礎制動，(通過機車制動器對車輪的摩擦實現(xiàn)制動的)，當后者出現(xiàn)故障時，就會發(fā)生機車故障馳緩等，危及機車運行安全.譬如當司機給出緩解指令后，基礎制動并未能緩解，司機誤認緩解，便執(zhí)行起動程序，此時故障輪對會發(fā)生馳緩故障.又譬如機車行進中，司機給出制動指令，又得不到執(zhí)行減速效果,使機車存在安全隱患.但一般車輛的車輪都是由輪幅及鑲套在輪幅上的輪箍組合形成的，當機車制動器的剎車片貼合在車輪輪箍上實現(xiàn)制動時，將會由于摩擦產(chǎn)生熱。由于車輪的輪箍是通過約20(TC的溫度熱壓套在輪幅上的，當機車制動器的剎車片貼合在車輪輪箍上實現(xiàn)制動時發(fā)熱超過20(TC將很容易出現(xiàn)車輪的輪箍與輪幅松脫的現(xiàn)象，嚴重時就會導致脫軌事故的發(fā)生。 一般情況下為了避免出現(xiàn)這種狀況，司機都是采取斷斷續(xù)續(xù)的制動方式，避免剎車時摩擦升溫過高。但由于現(xiàn)在的機車車輛制動缺乏直接檢測機車制動器的監(jiān)測系統(tǒng)，只是通過一種紅外探頭貼近車輪輪箍的表面檢測輪箍的表面溫度來判斷輪箍是否超溫。這種檢測監(jiān)測方式存在探頭易污染，探頭沒有直接貼合在車輪輪箍上，由于空氣流動無法監(jiān)測到真實數(shù)據(jù)等許多不確定的因素，很難檢測出真實情況，尤其是對于機車制動器是否能正常工作的情況無法做出判斷。當機車制動器失靈，機車制動器剎車片長期貼在車輪輪箍上的情況無法判斷，而這樣是引起車輪輪箍升溫的主要問題。許多車輛事故的發(fā)生就是因為這方面制動系統(tǒng)的故障所引起的。
而且隨著我國鐵路的不斷提速，列車運行的速度越來越快，車輛對機車車輛制動系統(tǒng)的要求也越來越高。為了有效保證機車車輛制動系統(tǒng)能適應新形勢下的列車要求，長期以來人們一直在對機車車輛的制動進行深入的研究。但從目前的研究結果來看，其效果不是十分理想。而且大多數(shù)的研究是集中在機車制動器的結構方面，機車制動器是機車停車與制動的重要部件。但由于制動器的特殊性，制動器監(jiān)測一直是一個難以解決的問題，目前對機車制動器的監(jiān)測與報警是一個空白。因此很有必要對此加以改進研發(fā)，予以填補空白，以適應提速和確保安全運行的要求。
實用新型內(nèi)容
本實用新型旨在解決現(xiàn)有鐵路機車車輛的制動系統(tǒng)監(jiān)測手段所存在的問題，提供一種能有效對機車制動器實施監(jiān)測的鐵路機車車輛的制動系統(tǒng)監(jiān)測裝置。
為實現(xiàn)上述目標，本技術發(fā)明的鐵路機車車輛的制動系統(tǒng)監(jiān)測結構設計思路如下一種鐵路機車車輛的制動系統(tǒng)監(jiān)測與控制方式，在機車制動器的部件上至少設置兩個的
傳感器，分別采集機車制動器的兩個以上的信號，并將所采集的信號送入主控計算機進行比較分析，通過將所采集的信號與預先所確定的標準值進行比較分析，判斷機車制動器工作是否正常，并根據(jù)工作狀態(tài)的優(yōu)劣發(fā)出報警提示，同時可發(fā)出相應的控制指令
所述的傳感器可以是兩種不同類型的傳感器，分別采集兩種不同的機車制動器工作部件的工作信號。其中，在機車制動器的閘瓦移動桿上設置一位移傳感器，所述的位移傳感器探頭貼在閘瓦移動桿上，并讀取閘瓦移動桿的移動值；同時在機車制動器制動氣缸輸入管上設置一壓力傳感器，所述的壓力傳感器的探頭與機車制動器制動氣缸輸入管內(nèi)的壓縮空氣相接觸，并從制動器制動氣缸輸入管內(nèi)獲取制動氣缸的壓縮空氣壓力值。通過將壓力傳感器獲取的壓力值信號與移傳感器所獲取的位移值信號輸入到主控中心計算機內(nèi)與預先設定的標準值進行比較，判斷機車制動器制動工作狀況是否正常。具體說所述的鐵路機車車輛的制動系統(tǒng)監(jiān)測方式是首先在制動時給制動氣缸供給壓縮空氣，此時壓力傳感器將獲取一個壓力值A，同時相對應的位移傳感器將在機車制動器的閘瓦移動桿上獲取一個位移值B1，并以此值作為參照點(例如設為"0"點，該值隨機車運行中閘瓦或輪緣磨損時隨時修正)；然后緩解時，位移傳感器將又獲取一個位移值B2，將位移值B2輸入主控中心計算機內(nèi)，經(jīng)過運算得出緩解時的位移值為B2-BhB值。這樣當壓力值為零，緩解時的位移值為一個確定值時，表示緩解正常；當壓力值為一個確定值，而緩解時的位移值為零是，表示制動為正常；除此以外的狀況均為非正常或故障狀況。
根據(jù)上述方法所提出的一種鐵路機車車輛的機車制動器監(jiān)測裝置是 一種鐵路機車車輛的機車制動器監(jiān)測裝置，包括機車制動器、制動閘瓦和壓縮空氣輸入管，機車制動器內(nèi)設有制動氣缸，且制動閘瓦通過一個杠桿機構與制動氣缸的活塞桿相連，其特點在于在制動閘瓦與杠桿相連的移動桿上設有位移傳感器，所述的位移傳感器探頭貼在閘瓦移動桿上，并讀取閘瓦移動桿的移動值；位移傳感器與主控中心計算機通過信號線實現(xiàn)電連接，位移傳感器將所采集的移動值輸入主控中心計算機；在制動氣缸的壓縮空氣輸入端的壓縮空氣輸入管上設有壓力傳感器，所述的壓力傳感器的探頭與機車制動器制動氣缸輸入管內(nèi)的壓縮空氣相接觸，并從制動器制動氣缸輸入管內(nèi)獲取制動氣缸的壓縮空氣壓力值。
本技術發(fā)明的特點在于采用檢測制動氣缸的壓縮空氣壓力與制動閘瓦的位移行程，
并將所采集數(shù)據(jù)通過計算機與所確定的標準值進行比較分析，從而得出整個機車制動器
制動系統(tǒng)工作是否正常，并顯示，報警供司機判斷:制動、緩解是否正常，以此杜絕輪對
馳緩和制動失常的發(fā)生。以此判斷是否會產(chǎn)生輪對馳緩、制動機卡位、失靈、閘瓦狀態(tài)
等現(xiàn)象，可有效地防止由于制動造成的輪對馳緩故障發(fā)生。

圖l是本發(fā)明的原理結構示意圖2是本發(fā)明一個具體實施例結構示意圖。
圖中各標號表示1、位移傳感器；2、位移傳感器探頭；3、閘瓦移動桿；4、制動
氣缸；5、輸入管；6、壓力傳感器；7、壓力傳感器探頭；8、壓縮空氣；9、主控中心計
算機；10、機車制動器；11、制動閘瓦；12、車輪輪緣；13、杠桿機構；14、活塞桿；
15、信號線；16、信號線。
具體實施方式

附圖給出的是本發(fā)明的結構示意圖及一個具體實施例的結構示意圖。下面將結合附圖對本發(fā)明做進一步的描述。
如附圖1所示，本發(fā)明為一種鐵路機車車輛的制動系統(tǒng)監(jiān)測方法及裝置。在機車制動器的工作部件上設置兩個的傳感器，分別采集機車制動器工作部件的兩個工作信號，并將所采集的信號送入主控計算機進行比較分析，在計算機內(nèi)通過將所采集的信號與預先所確定的標準值進行比較分析，判斷機車制動器工作是否正常。其具體所述方法是在機車制動器的閘瓦移動桿上設置一位移傳感器l，所述的位移傳感器探頭2貼在閘瓦移
動桿3上，并讀取閘瓦移動桿3的移動值；同時在機車制動器10的制動氣缸4的輸入管5上設置一壓力傳感器6，所述的壓力傳感器探頭7與機車制動器制動氣缸輸入管內(nèi)的壓縮空氣8相接觸，并從制動器制動氣缸輸入管5內(nèi)獲取制動氣缸的壓縮空氣壓力值。通過將壓力傳感器6獲取的壓力值信號與移傳感器1所獲取的位移值信號輸入到主控中心計算機9內(nèi)與預先設定的標準值進行比較，判斷機車制動器10制動工作狀況是否正常。具體說所述的鐵路機車車輛的制動系統(tǒng)監(jiān)測方式是首先在制動時給制動氣缸4供給壓縮空氣8，此時壓力傳感器6將獲取一個壓力值A，同時相對應的位移傳感器l將在機車制動器10的閘瓦移動桿3上獲取一個位移值B1，并以此值作為參照點(例如設為"0"點，該值隨機車運行中制動閘瓦11或車輪輪緣12磨損時隨時修正)；然后緩解時，位移傳感器1將又獲取一個位移值B2，將位移值B2輸入主控中心計算機9內(nèi)，經(jīng)過運算得出
緩解時的位移值為B2_B1=B值。這樣當壓力值為零，緩解時的位移值為一個確定值時，
表示緩解正常；當壓力值為一個確定值，而緩解時的位移值為零是，表示制動為正常；
除此以外的狀況均為非正常或故障狀況。
根據(jù)上述方法所提出的一種鐵路機車車輛的機車制動器監(jiān)測裝置如圖2所示， 一種
鐵路機車車輛的機車制動器監(jiān)測裝置，包括機車制動器10、制動閘瓦11和壓縮空氣輸入
管5，機車制動器10內(nèi)設有制動氣缸4，且制動閘瓦11通過一個杠桿機構13與制動氣
缸4的活塞桿14相連，其特點在于，在機車制動器的工作部件上設有用于采集機車制動
器工作部件信號的傳感器。所述的傳感器為兩種不同類型的傳感器。可以為位移傳感器
或壓力傳感器。其中，在制動閘瓦11與杠桿機構13相連的移動桿3上設有位移傳感器1，
所述的位移傳感器探頭2貼在閘瓦移動桿3上，并讀取閘瓦移動桿的移動值；位移傳感
器1與主控中心計算機9通過信號線15實現(xiàn)電連接，位移傳感器1將所采集的移動值輸
入主控中心計算機9;在制動氣缸4的壓縮空氣輸入端的壓縮空氣輸入管5上設有壓力傳
感器6,所述的壓力傳感器探頭7與機車制動器制動氣缸輸入管5內(nèi)的壓縮空氣8相接觸，
并從制動器制動氣缸輸入管5內(nèi)獲取制動氣缸的壓縮空氣壓力值，同時壓力傳感器6也
將通過信號線16將所采集的壓力信號值輸入計算機9內(nèi)。計算機9將根據(jù)位移傳感器1
和壓力傳感器6所發(fā)回的信號進行比對分析，作出制動器制動工作是否正常的判斷。在
計算機9內(nèi)上還可以根據(jù)閘瓦移動桿的移動值極限設置極限報警，在閘瓦磨損到所設定
的極限值時，計算機9將根據(jù)所采集的位移傳感器1的信號已經(jīng)到達極限值而發(fā)出報警，
在報警同時計算機同時將發(fā)出相關控制指令。
本發(fā)明除可以應用于抱閘式機車制動外，還可以應用于蝶式機車制動系統(tǒng)中，只是
所采集的信號于抱閘式機車杠桿式制動不同，但原理是一樣的。都是通過采集兩組傳感
器信號，輸入計算機內(nèi)進行對比分析，判斷制動系統(tǒng)是否正常。
權利要求1、一種鐵路機車車輛的機車制動器監(jiān)測裝置，包括機車制動器、制動閘瓦和壓縮空氣輸入管，機車制動器內(nèi)設有制動氣缸，且制動閘瓦通過一個杠桿機構與制動氣缸的活塞桿相連，其特征在于在機車制動器的工作部件上設有用于采集機車制動器工作部件信號的傳感器。
2、 如權利要求1所述的鐵路機車車輛的機車制動器監(jiān)測裝置，其特征在 于所述的傳感器為兩種不同類型的傳感器。
3、 如權利要求1所述的鐵路機車車輛的機車制動器監(jiān)測裝置，其特征在 于所述的傳感器為位移傳感器。
4、 如權利要求1所述的鐵路機車車輛的機車制動器監(jiān)測裝置，其特征在 于所述的傳感器為壓力傳感器。
5、 如權利要求1所述的鐵路機車車輛的機車制動器監(jiān)測裝置，其特征在 于所述的制動閘瓦與杠桿相連的移動桿上設有位移傳感器，所述的位移傳 感器探頭貼在閘瓦移動桿上，并讀取閘瓦移動桿的移動值；位移傳感器與主控中心計算機通過信號線實現(xiàn)電連接，位移傳感器將所采集的移動值輸入主控中心計算機；在制動氣缸的壓縮空氣輸入端的壓縮空氣輸入管上設有壓力 傳感器，所述的壓力傳感器的探頭與機車制動器制動氣缸輸入管內(nèi)的壓縮空 氣相接觸，并從制動器制動氣缸輸入管內(nèi)獲取'制動氣缸的壓縮空氣壓力值， 同時壓力傳感器也將通過信號線將所釆集的壓力信號值輸入計算機內(nèi)；計算 機將根據(jù)位移傳感器和壓力傳感器所發(fā)回的信號進行比對分析，作出制動器 制動工作是否正常的判斷。
6、 如權利要求5所述的鐵路機車車輛的機車制動器監(jiān)測裝置，其特征在 于在計算機內(nèi)上根據(jù)閘瓦移動桿的移動值極限設置極限報警，在閘瓦磨損 到所設定的極限值時，計算機將根據(jù)所采集的移動傳感器的信號已經(jīng)到達極 限值而發(fā)出報警，計算機同時將發(fā)出相關控制指令。
專利摘要一種鐵路機車車輛的機車制動器監(jiān)測裝置，在機車制動器的閘瓦移動桿上設置一位移傳感器，所述的位移傳感器探頭貼在閘瓦移動桿上，并讀取閘瓦移動桿的移動值；同時在機車制動器制動氣缸輸入管上設置一壓力傳感器，所述的壓力傳感器的探頭與機車制動器制動氣缸輸入管內(nèi)的壓縮空氣相接觸，并從制動器制動氣缸輸入管內(nèi)獲取制動氣缸的壓縮空氣壓力值。通過將壓力傳感器獲取的壓力值信號與移傳感器所獲取的位移值信號輸入到主控中心計算機內(nèi)與預先設定的標準值進行比較，判斷機車制動器制動工作狀況是否正常。
文檔編號B60T17/18GK201362251SQ200820159268
公開日2009年12月16日 申請日期2008年11月18日 優(yōu)先權日2008年11月18日
發(fā)明者張庭銘, 成四文, 李星光, 胡羅祥, 袁春明, 袁金龍, 謝成昆, 陳再華 申請人:株洲高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)壹星科技有限公司