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1、(10)申请公布号 CN 102951173 A (43)申请公布日 2013.03.06 CN 102951173 A *CN102951173A* (21)申请号 201210441650.0 (22)申请日 2012.11.07 B61H 11/10(2006.01) B60T 13/68(2006.01) (71)申请人 北京纵横机电技术开发公司 地址 100081 北京市海淀区大柳树路 2 号 申请人 中国铁道科学研究院机车车辆研究 所 (72)发明人 杨伟君 金哲 (74)专利代理机构 北京市铸成律师事务所 11313 代理人 刘博 (54) 发明名称 一种轨道车辆制动系统紧急制动。
2、装置及其制 动方法 (57) 摘要 一种轨道车辆制动系统的紧急制动装置， 包 括 ： 总风管、 电子调节装置、 紧急电磁阀和压力变 换阀 ； 其中， 所述总风管连接到所述压力变换阀、 所述电子调节装置和所述紧急电磁阀的一个进 口 ； 所述电子调节装置连接到所述紧急电磁阀的 另一个进口 ； 紧急电磁阀的出口连接到所述压力 变换阀的控制端口 ； 所述紧急制动装置进一步包 括 ： 限压阀， 其连接在所述紧急电磁阀的出口和 所述压力变换阀的控制端口之间 ； 以及阶段减速 度控制电磁阀， 其连接在所述总风管和所述压力 变换阀的另一个控制端口。该轨道车辆制动系统 的紧急制动装置适于机车、 动车组、 地铁和。
3、城际列 车的应用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 2 页 1/2 页 2 1. 一种轨道车辆制动系统的紧急制动装置， 包括 ： 总风管、 电子调节装置、 紧急电磁阀 和压力变换阀 ； 其中， 所述总风管连接到所述压力变换阀、 所述电子调节装置和所述第一电磁阀的一 个进口 ； 所述电子调节装置连接到所述紧急电磁阀的另一个进口 ； 紧急电磁阀的出口连接 到所述压力变换阀的控制端口 ； 所述紧急制动装置进一步包括 ： 限压阀， 其连接在所述紧急电磁阀的出口。
4、和所述压力变换阀的控制端口之间 ； 以及 阶段减速度控制电磁阀， 其连接在所述总风管和所述压力变换阀的另一个控制端口。 2. 根据权利要求 1 所述的紧急制动装置， 其中当所述电子调节装置正常时， 所述限压 阀不起作用， 且根据车速所述阶段减速度控制电磁阀得电或失电。 3. 根据权利要求 1 所述的紧急制动装置， 其中当所述电子调节装置无法输出预控压力 的情况下， 所述紧急电磁阀将失电， 从而切断所述电子调节装置和所述压力变换阀之间的 气路 ； 并且， 所述总风管的总风压力直接通过所述紧急电磁阀的另一出口输出到所述限压 阀 ； 所述限压阀根据车重输出控制后的压力。 4. 根据权利要求 1 所述。
5、的紧急制动装置， 其中当所述电子调节装置无法输出预控压力 的情况下， 所述总风管的总风压力作用到所述阶段减速度控制电磁阀 ； 所述阶段减速度控 制电磁阀根据车速得电或失电。 5. 根据权利要求 1 所述的紧急制动装置， 进一步包括至少一个截断塞门， 其连接在所 述总风管与所述电子调节装置和所述紧急电磁阀之间。 6. 根据权利要求 1 所述的限压阀， 所述紧急电磁阀的出口连接所述限压阀的入口， 所 述限压阀的出口连接到所述压力变换阀的控制端口 ； 空气弹簧连接到所述限压阀的控制端 口 ； 所述限压阀的出口连接到所述隔离电磁阀的入口， 所述隔离电磁阀的出口连接到所述 压力变换阀的控制端口。 7. 。
6、根据权利要求 6 所述的紧急制动装置， 所述紧急车重控制装置还包括隔离电磁阀， 其连接在所述限压阀的出口和所述压力变换阀的另一个控制端口。 8. 根据权利要求 1 所述的紧急制动装置， 所述总风管连接到所述阶段减速度控制电磁 阀的一个入口 ； 所述阶段减速度控制电磁阀的另一个入口与大气连接， 所述阶段减速度控 制电磁阀的出口连接到所述压力变换阀的另一个控制端口 ； 其中当列车高速行驶时， 所述阶段减速度控制电磁阀得电， 连接总风管和压力变换阀， 产生较低的紧急制动力 ； 当列车低速运行时， 所述第三电磁阀失电， 压力变换阀与大气连 接， 产生较大的紧急制动力。 9. 一种轨道车辆制动系统紧急制。
7、动方法， 包括 ： 判断电子调节装置是否正常输出预控压力 ； 如果所述电子调节装置工作正常， 紧急电磁阀得电， 电子调节装置输出预控压力直接 输入到压力变换阀的控制端口， 控制从总风管输入到所述压力变换阀的总风压力从而产生 经过控制的制动力。此时， 限压阀不起作用 ； 如果所述电子调节装置无法输出预控压力， 所述紧急电磁阀失电， 所述总风管的总风 压力直接输出到所述限压阀， 所述限压阀根据车重输出控制后的压力 ； 如果所述电子调节装置无法输出预控压力， 所述总风管的总风压力作用到所述阶段减 权 利 要 求 书 CN 102951173 A 2 2/2 页 3 速度电磁阀， 所述阶段减速度电磁阀。
8、根据车速得电或失电 ； 在压力变换阀中， 将从总风管输入到所述压力变换阀的总风压力在所述限压阀和所述 阶段减速度电磁阀的输出压力的控制下， 经过压力变换产生经过控制的制动力。 10. 如权利要求 9 所述的轨道车辆制动系统紧急制动方法， 其中， 所述制动系统包括限 压阀和空气弹簧， 所述方法进一步包括 ： 将所述紧急电磁阀的出口连接所述限压阀入口 ； 将所述限压阀的出口连接到所述压力变换阀的控制端口 ； 以及 将所述空气弹簧连接到所述限压阀的控制端口。 11. 如权利要求 9 所述的轨道车辆制动系统紧急制动方法， 进一步包括 ： 将所述总风管连接到所述阶段减速度电磁阀的一个入口 ； 将所述阶段。
9、减速度电磁阀的另一个入口与大气连接 ； 将所述阶段减速度电磁阀的出口连接到所述压力变换阀的另一个控制端口 ； 其中， 当列车高速行驶时， 所述阶段减速度电磁阀得电， 连接所述总风管和所述压力变 换阀， 产生较低的紧急制动力 ； 当列车低速运行时， 所述阶段减速度电磁阀失电， 所述压力 变换阀与大气连接， 产生较大的紧急制动力。 权 利 要 求 书 CN 102951173 A 3 1/4 页 4 一种轨道车辆制动系统紧急制动装置及其制动方法 技术领域 0001 本发明涉及一种列车设备， 特别地， 涉及一种轨道车辆制动系统紧急制动装置及 其制动方法。 背景技术 0002 列车运行过程中， 有可能。
10、遇到意外情况或其他的紧急情况需要进行制动。 然而， 如 果轨道车辆制动系统的电子控制装置出现了故障， 就很难确保乘客和车辆的安全。在这种 情况下， 为了保证车辆和乘客的安全， 轨道车辆都配有应急措施， 也就是由安全回路控制的 紧急制动系统。 0003 中国专利 ZL99812490.7 公开了一种 “用于有轨车辆的制动系统” 。该制动系统包 括至少一个带有压力管接口的弹簧储能缸、 一个带有压力管接口的工作制动缸、 一个带有 至少三个接口的控制阀装置。 0004 中国专利 ZL200480019858.7 公开了一种 “轨道车辆刹车装置” ， 该装置包括一个 电动式发动机制动器， 其制动功能通过。
11、一个电动气动摩擦制动器来补充 （混合模式） ， 包括 一个用于产生受控的预调节压力的电子调节装置， 以及一个用于产生预调节压力的气动装 置。 当电子调节装置发生错误或故障时， 或者其他情况需要紧急制动时， 反向保持阀接通气 动装置， 实现直接制动。 但是， 该专利不适合没有气动装置的轨道车辆， 并且， 当气动装置发 生故障时， 也可能无法实现紧急制动。 0005 另外， 随着轨道车辆运行速度的提高， 不同车重下制动力也有所不同， 不同速度阶 段的粘着特性也不同。如果制动力大于轮轨允许的粘着力， 就会导致车轮擦伤等问题。这 也是本领域中迫切需要解决的问题。 发明内容 0006 针对现有技术中存在。
12、的上述问题， 根据本发明的一个方面， 提出一种轨道车辆制 动系统的紧急制动装置， 包括 ： 总风管、 电子调节装置、 紧急电磁阀和压力变换阀 ； 其中， 所 述总风管连接到所述压力变换阀、 所述电子调节装置和所述第一电磁阀的一个进口 ； 所述 电子调节装置连接到所述紧急电磁阀的另一个进口 ； 紧急电磁阀的出口连接到所述压力变 换阀的控制端口 ； 所述紧急制动装置进一步包括 ： 限压阀， 其连接在所述紧急电磁阀的出 口和所述压力变换阀的控制端口之间 ； 以及阶段减速度控制电磁阀， 其连接在所述总风管 和所述压力变换阀的另一个控制端口。 0007 本发明专利提供了一种轨道车辆制动系统紧急制动方法，。
13、 包括 ： 判断电子调节装 置是否正常输出预控压力 ； 如果所述电子调节装置工作正常， 紧急电磁阀得电， 电子调节装 置输出预控压力直接输入到压力变换阀的控制端口， 控制从总风管输入到所述压力变换阀 的总风压力从而产生经过控制的制动力。 此时， 限压阀不起作用 ； 如果所述电子调节装置无 法输出预控压力， 所述紧急电磁阀失电， 所述总风管的总风压力直接输出到所述限压阀， 所 述限压阀根据车重输出控制后的压力 ； 如果所述电子调节装置无法输出预控压力， 所述总 说 明 书 CN 102951173 A 4 2/4 页 5 风管的总风压力作用到所述阶段减速度电磁阀， 所述阶段减速度电磁阀根据车速得。
14、电或失 电 ； 在压力变换阀中， 将从总风管输入到所述压力变换阀的总风压力在所述限压阀和所述 阶段减速度电磁阀的输出压力的控制下， 经过压力变换产生经过控制的制动力。 0008 本发明的轨道车辆制动系统紧急制动装置结构简单， 而且通过安全环路施加紧急 制动， 因此控制方便可靠 ； 而且， 本发明提出了根据轨道车辆的车重和运行速度可改变紧急 制动力的紧急制动实现方法， 能对不同车重和高低速运行工况施加不同的紧急制动力。 附图说明 0009 下面， 将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明， 其中 ： 0010 图 1 是根据本发明的一个实施例的轨道车辆制动系统紧急制动装置的结构示意 。
15、图 ； 以及 0011 图 2 是根据本发明的一个实施例的轨道车辆制动系统紧急制动方法的示意图。 具体实施方式 0012 为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发明实施例 中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例是 本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。 0013 图 1 是根据本发明的一个实施例的轨道车辆制动系统紧急制动装置的结构示意 图。如图 1 所示， 本发明的紧急制动装置包括 ： 总风管 1。
16、、 电子调节装置 3、 紧急电磁阀 4、 压 力变换阀 5 和夹钳单元 6。总风管 1 连接到压力变换阀 5、 电子调节装置 3 和紧急电磁阀 4 的一个进口， 电子调节装置 3 连接到紧急电磁阀 4 的另一个进口。紧急电磁阀 4 的出口连 接到压力变换阀 5 的控制端口， 例如 Cv 口。根据本发明的一个实施例， 限压阀连接在紧急 电磁阀 4 的出口和压力变换阀 5 的控制端口之间。阶段减速度控制电磁阀连接在总风管 1 和压力变换阀 5 的另一个控制端口， 例如 T 口之间。 0014 在本实施例中， 通过紧急电磁阀 4 实现常用制动和紧急制动的互锁。当电子调节 装置 3 正常时， 紧急电磁。
17、阀 4 得电。此时， 限压阀不起作用。因此， 由电子调节装置 3 输出 预控压力直接输入到压力变换阀 5 的控制端口， 例如 Cv 口。由此， 从总风管 1 通过例如压 力变换阀 5 的 R 口输入到压力变换阀 5 的总风压力在电子调节装置 3 输出预控压力控制下 经过压力变换输出到夹钳单元 6， 从而产生经过控制的制动力。 0015 但是， 在电子调节装置 3 发生故障、 受到干扰或紧急情况下， 电子调节装置 3 将无 法输出预控压力。 如背景技术中所介绍的， 如果无法产生制动力， 将严重影响轨道车辆的安 全 ； 或者， 如果产生未经过控制的制动力也会对轨道车辆产生不良的后果。 0016 在。
18、本实施例中， 在电子调节装置3无法输出预控压力的情况下， 紧急电磁阀4将失 电， 从而切断电子调节装置 3 和压力变换阀 5 之间的气路。总风管 1 的总风压力直接通过 紧急电磁阀 4 的另一出口输出到限压阀。限压阀在此情况下开始工作， 根据车重输出控制 后的压力到压力变换阀 5 的控制端口， 例如 Cv 口。在另一实施例中， 在电子调节装置 3 无 法输出预控压力的情况下， 阶段减速度控制电磁阀得电或失电， 总风管 1 的总风压力作用 到阶段减速度控制电磁阀。 阶段减速度控制电磁阀根据车速输出控制后的压力到压力变换 说 明 书 CN 102951173 A 5 3/4 页 6 阀 5 的控制。
19、端口， 例如 T 口。由此， 在压力变换阀 5 中， 从总风管 1 通过例如压力变换阀 5 的R口输入到压力变换阀5的总风压力在限压阀和阶段减速度控制电磁阀的输出压力的控 制下， 经过压力变换输出到夹钳单元 6， 从而产生经过控制的制动力。在电子调节装置 3 无 法输出预控压力的情况下， 仍可以从压力变换阀 5 输出经过控制的压力。 0017 根据本发明的一个实施例， 如图 1 所示， 紧急制动装置包括至少一个截断塞门 2。 截断塞门 2 连接在总风管 1 与电子调节装置 3 和紧急电磁阀 4 之间。 0018 根据本发明的一个实施例， 如图 1 所示， 紧急电磁阀 4 的出口连接限压阀 9 。
20、的 Cv1 口， 限压阀 9 的出口 Cv2 口连接到压力变换阀 5 的控制端口， 例如 Cv 口。空气弹簧 7 连接 到限压阀 9 的控制端口， 例如 T 口。空气弹簧 7 和限压阀 9 的 T 口相连， 因此限压阀 9 能根 据空簧压力调节紧急制动预控压力。由于空气弹簧的压力与车重相关， 限压阀 9 根据空气 弹簧的压力限制Cv1压力产生紧急制动预控压力Cv2。 因此， 限压阀能实现跟车辆载荷匹配 的紧急制动。限压阀 9 的出口 Cv2 口连接到电磁阀 8 的入口， 电磁阀 8 的出口连接到压力 变换阀 5 的控制端口， 例如 Cv 口。 0019 该发明通过截断塞门 2 和电磁阀 8 实。
21、现紧急制动的隔离。例如， 电磁阀 8 得电时， 将隔离制动。电子调节装置 3 受到干扰或发生故障时， 断开安全环路， 使电磁阀 8 失电， 接 通总风管和限压阀 9 的 Cv1 口， 从而接通限压阀 9 的出口和压力变换阀 5 入口之间的气路。 0020 根据本发明的一个实施例， 如图 1 所示， 紧急制动装置包括阶段减速度电磁阀 10。 总风管 1 连接到阶段减速度电磁阀 10 的一个入口。阶段减速度电磁阀 10 的另一个入口 与大气连接， 阶段减速度电磁阀 10 的出口连 接到压力变换阀 5 的另一个控制端口， 例如 T 口。当列车高速行驶时， 阶段减速度电磁阀 10 得电， 连接总风管和。
22、压力变换阀 5 的 T 口， 产 生较低的紧急制动力。当列车低速运行时， 阶段减速度电磁阀 10 失电， 压力变换阀 5 的 T 口与大气连接， 产生较大的紧急制动力， 尽量缩短列车的制动距离。压力变换阀 5 根据紧急 制动预控压力产生相应的紧急制动力， 并起到放大流量的作用。 因此， 在高速运行阶段和低 速运行阶段能施加不同的紧急制动力。因此， 限压阀能实现跟车速匹配的紧急制动。 0021 根据本发明的一个实施例， 紧急电磁阀 4、 阶段减速度控制电磁阀 10、 和隔离电磁 阀 8 可以是两位三通电磁阀。 0022 图 2 是根据本发明的一个实施例的轨道车辆制动系统紧急制动方法的示意图。图 。
23、2所示的方法可以应用于图1所示的轨道车辆制动系统紧急制动装置中。 如图2所示， 在紧 急制动方法 200 中， 在步骤 210， 判断电子调节装置 3 是否正常输出预控压力。如果电子调 节装置 3 工作正常， 在步骤 220 中， 紧急电磁阀 4 得电， 电子调节装置 3 输出预控压力直接 输入到压力变换阀 5 的控制端口， 控制从总风管 1 输入到压力变换阀 5 的总风压力从而产 生经过控制的制动力， 同时保持限压阀不起作用。如果电子调节装置 3 无法输出预控压力， 在步骤 230， 紧急电磁阀 4 将失电， 总风管 1 的总风压力直接通过紧急电磁阀 4 的另一出口 输出到限压阀。限压阀在此。
24、情况下开始工作， 根据车重输出控制后的压力到压力变换阀 5 的控制端口。在步骤 240， 阶段减速度控制电磁阀在此情况下得电或失电， 总风管 1 的总风 压力作用到阶段减速度控制电磁阀。 阶段减速度控制电磁阀根据车速输出控制后的压力到 压力变换阀 5 的控制端口， 例如 T 口。在步骤 250， 在压力变换阀 5 中， 从总风管 1 通过例如 压力变换阀 5 的 R 口输入到压力变换阀 5 的总风压力在限压阀和阶段减速度控制电磁阀的 输出压力的控制下， 经过压力变换产生经过控制的制动力。 说 明 书 CN 102951173 A 6 4/4 页 7 0023 根据本发明的一个实施例， 紧急制动。
25、方法包括 ： 将紧急电磁阀 4 的出口连接限压 阀 9 的 Cv1 口 ； 将限压阀 9 的出口 Cv2 口连接到压力变换阀 5 的控制端口， 例如 Cv 口 ； 以及 将空气弹簧 7 连接到限压阀 9 的控制端口， 例如 T 口。由此实现限压阀能实现跟车辆载荷 匹配的紧急制动。 0024 根据本发明的一个实施例， 紧急制动方法包括 ： 将总风管 1 连接到阶段减速度电 磁阀10的一个入口 ； 将阶段减速度电磁阀10的另一个入口与大气连接， 阶段减速度电磁阀 10的出口连接到压力变换阀5的另一个控制端口， 例如T口。 当列车高速行驶时， 阶段减速 度电磁阀 10 得电， 连接总风管和压力变换阀 5 的 T 口， 产生较低的紧急制动力。当列车低 速运行时， 阶段减速度电磁阀 10 失电， 压力变换阀 5 的 T 口与大气连接， 产生较大的紧急制 动力。 0025 上述实施例仅供说明本发明之用， 而并非是对本发明的限制， 有关技术领域的普 通技术人员， 在不脱离本发明范围的情况下， 还可以做出各种变化和变型， 因此， 所有等同 的技术方案也应属于本发明公开的范畴。 说 明 书 CN 102951173 A 7 1/2 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 102951173 A 8 2/2 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 102951173 A 9 。