一种轨道车辆车门供风气动控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及轨道车辆制动及供风系统技术领域，具体涉及一种轨道车辆车门供风气动控制装置及控制方法。

背景技术

目前的轨道车辆，为了在高速运行当中保证车门密封性，增加门系统约束以克服会车门扇变形，在每一车门均会配置气动辅助锁，每一个车门的气动辅助锁均单独配置调压阀等部件，并由车下制动系统总风管路统一直接提供压缩空气的供给，全列车大量的车门用风终端大大提升了总风管路压缩空气发生漏泄的风险，压缩空气漏泄严重的话将导致车辆总风压力低，触发紧急制动施加，进而影响车辆正常运营。另外，按照目前的车辆设计，当总风管路发生较大的空气消耗或发生严重漏泄而导致总风管路压力迅速下降的情况下，将无法向车门气动辅助锁提供所需压力的压缩空气用以维持车门密封性，进而影响乘客舒适度，影响行车车门安全。

因此，设计一种轨道车辆车门供风气动控制装置用于保护总风压力以及向车门提供可靠稳定的压缩空气供给是十分有必要的。

发明内容

本发明要提供一种轨道车辆车门供风气动控制装置及控制方法，用于解决车门用风终端设备发生严重漏泄导致车辆总风压力低，触发紧急制动施加，进而影响车辆正常运营的问题，同时可以解决当总风管路发生较大的空气消耗或发生严重漏泄而导致总风管路压力迅速下降，无法向车门气动辅助锁正常提供压缩空气的问题。

一种轨道车辆车门供风气动控制装置，该装置由气路单元和电路单元两部分组成，所述气路单元和电路单元均包括带电触点隔离塞门、第一压力传感器、第二压力传感器和车门供风电磁阀；

所述气路单元还包括测试接头、压力表、单向止回阀、供风风缸和调压阀；

所述电路单元还包括车门供风继电器、管路漏泄继电器、中央控制单元和输入输出单元；

所述带电触点隔离塞门的气路接口一端与车辆总风管路支路连接，带电触点隔离塞门的气路接口另一端分别与第一压力传感器和单向止回阀连接，所述单向止回阀另一端与车门供风电磁阀的第一气路接口连接，所述车门供风电磁阀的第二气路接口依次与第二压力传感器、测试接头、压力表、供风风缸和调压阀连接，所述调压阀另一端与下游车门供风气路连接；

所述中央控制单元与输入输出单元电气连接；所述输入输出单元分别与第一压力传感器、第二压力传感器、带电触点隔离塞门电气触点的一端、车门供风继电器线圈的一端以及管路漏泄继电器线圈的一端电连接；

所述带电触点隔离塞门电气触点的另一端以及车门供风继电器触点的一端均与供电DC110V电源连接；

所述车门供风继电器触点的另一端与车门供风电磁阀第一端连接；

所述车门供风继电器线圈的另一端以及所述管路漏泄继电器线圈的另一端均与负线连接；

所述管路漏泄继电器触点的一端与车门供风电磁阀的第二端连接，管路漏泄继电器触点的另一端与负线连接。

一种轨道车辆车门供风气动控制方法，该控制方法包括对车门气动辅助锁发生空气漏泄的控制以及总风管路空气消耗大或发生空气漏泄的控制；由以下过程实现：

车门气动辅助锁发生空气漏泄，其控制方法为：

当下游的车门用风气路发生空气漏泄，总风管路压力将随着持续下降，第一压力传感器将检测到的总风压力转换成电信号通过输入输出单元实时传送给中央控制单元，如检测到的总风压力小于6.5bar，中央控制单元将通过输入输出单元驱动车门供风继电器失电，其触点断开，车门供风电磁阀失电，车门供风电磁阀的两个气路接口截断，实现断开总风管路与车门供风管路的连接，自动保护总风管路压力；

车门供风电磁阀失电后，总风管路压力将在车辆主空压机充风的作用下逐渐升高，当第一压力传感器检测到总风压力升高至7.5bar,CCU将通过RIOM驱动车门供风继电器得电，其触点闭合；同时，第二压力传感器检测下游车门供风气路压力，检测到的压力信号转换成电信号通过输入输出单元RIOM实时传送给CCU，CCU依据第二压力传感器压力信号判断5秒内下游车门供风气路压力持续下降，将通过输入输出单元RIOM驱动管路漏泄继电器得电，其触点断开；

在此情况下，即使总风压力恢复至7.5bar以上，车门供风继电器触点闭合，由于下游车门供风气路发生严重漏泄，管路漏泄继电器触点断开，车门供风电磁阀仍为失电状态，无法恢复总风管路向下游车门供风气路的压缩空气补充。

总风管路空气消耗大或发生空气漏泄，其控制方法为：

当第一压力传感器检测到总风压力下降至6.5bar，中央控制单元将通过输入输出单元驱动车门供风继电器失电，其触点断开，车门供风电磁阀失电，车门供风电磁阀的两个气路接口截断，实现断开总风管路与车门供风管路的连接；此时，供风风缸受到单向止回阀的保护，不会随着总风管路压力下降而下降，将提供足够的压缩空气确保车辆至少完成一次车门关闭后的气密功能，直至车辆运行到下一安全停靠点；

车门供风电磁阀失电后，如果总风管路漏泄故障排除或者完成较大的空气消耗后，总风管路压力将在车辆主空压机充风的作用下逐渐升高，当第一压力传感器检测到总风压力升高至7.5bar，中央控制单元将通过输入输出单元驱动车门供风继电器得电，其触点闭合；如果此时下游车门供风气路未发生漏泄，管路漏泄继电器触点是闭合的，则在车门供风继电器触点闭合后，车门供风电磁阀得电，车门供风电磁阀的两个气路接口导通，实现恢复总风管路向下游车门供风气路的压缩空气补充。

本发明的有益效果：

本发明所述的控制装置可实现当车门用风设备发生严重空气漏泄时对总风管路压力实现自动保护，并可将漏泄故障作为是否恢复气路导通的判断条件之一，避免车门供风电磁阀长时间反复截断—导通—截断，影响电磁阀使用寿命。另外，当总风管路发生较大的空气消耗或发生严重漏泄而导致总风管路压力迅速下降的情况下，本发明可维持车门气动辅助锁正常工作至车辆运行到下一安全停车站点。

本发明所述的控制方法可以实现集中式车门供风压力的调整，无需每一个气动辅助锁再单独配置调压阀，降低了车辆制造成本，且便于检修维护。

附图说明

图1为本发明所述的一种轨道车辆车门供风气动控制装置具体实施气路原理图；

图2为本发明所述的一种轨道车辆车门供风气动控制装置具体实施电气原理图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1和图2说明本实施方式，一种轨道车辆车门供风气动控制装置，该车门供风气动控制装置由气路单元和电路单元两部分组成，气路与电路相互关联，其中：

气路单元包括：带电触点隔离塞门1、第一压力传感器2、第二压力传感器3、测试接头6、压力表7、单向止回阀4、供风风缸8、车门供风电磁阀5和调压阀9。

电路单元包括：带电触点隔离塞门1、第一压力传感器2、第二压力传感器3、车门供风电磁阀5、车门供风继电器10、管路漏泄继电器11、中央控制单元(CCU)12和输入输出单元(RIOM)13。

气路单元与电路单元中共同描述的部件为同一器件。

所述带电触点隔离塞门1的气路接口1与车辆总风管路支路相连接，带电触点隔离塞门1的气路接口2连接第一压力传感器2和单向止回阀4的气路接口1，单向止回阀4的气路接口2连接车门供风电磁阀5的气路接口1，车门供风电磁阀5的气路接口2连接第二压力传感器3、测试接头6、压力表7、供风风缸8以及调压阀9的气路接口1，调压阀9的气路接口2与下游车门供风气路相连接。

所述带电触点隔离塞门1电气触点的一端与供电DC110V电源连接，电气触点的另一端与RIOM13连接，带电触点隔离塞门1的两个气路接口导通时其电气触点闭合，操作带电触点隔离塞门1截断气路时其电气触点断开。

所述第一压力传感器2、第二压力传感器3分别采集总风压力、下游车门供风气路压力，并将气压信号转换成电信号送至RIOM13，经RIOM13通过车辆总线最终发送至CCU12，用于CCU12进行相关逻辑判断。

所述车门供风继电器10线圈的第一端与RIOM13连接，第二端与负线连接，当总风压力小于6.5bar时，CCU12通过RIOM13驱动车门供风继电器10线圈失电，其触点断开；当总风压力升高至7.5bar，CCU12通过输入输出单元RIOM13驱动车门供风继电器10线圈得电，其触点闭合。

车门供风继电器10触点的第一端与供电DC110V电源连接，其第二端与车门供风电磁阀5的第一端连接。

所述管路漏泄继电器11线圈的第一端与RIOM13连接，第二端与负线连接，当下游车门供风气路压力持续下降超过5秒，CCU12通过RIOM13驱动管路漏泄继电器11线圈得电，其触点断开；直至下次车辆断电后，其触点恢复闭合。

管路漏泄继电器11触点的第一端与车门供风电磁阀5的第二端连接，其第二端与负线连接。

所述车门供风电磁阀5的第一端与车门供风继电器10触点的第二端连接，其第二端与管路漏泄继电器11触点的第一端连接。

本实施方式中，控制装置需要进行日常检修及维护：

所述带电触点隔离塞门1用于对车门供风气动控制装置及下游车门供风气路用风设备进行检修维护时使用，当带电触点隔离塞门1截断后将断开总风管路与车门供风管路的连接，同时带电触点隔离塞门1的状态将通过RIOM13反馈给CCU12并进行记录或显示，用以对车辆司乘人员进行提示。

测试接头6可以对供风风缸8及下游车门供风气路压力进行压力测量，压力表7可以实时显示供风风缸8及下游车门供风气路压力。

调压阀9可以对下游车门供风气路压力进行统一调节，可以调节至车门气动辅助锁工作压力，也可以调节至车门气动辅助锁调试压力，便于在车辆例行试验及日常检修维护时进行车门系统的低压功能测试，而不必到全车每一个车门逐个去操作。

具体实施方式二、本实施方式为具体实施方式一所述的一种轨道车辆车门供风气动控制装置的控制方法，该控制方法包括对车门气动辅助锁发生空气漏泄的控制以及总风管路空气消耗大或发生空气漏泄的控制；

车门气动辅助锁发生严重空气漏泄：

当下游的车门用风设备发生严重空气漏泄，总风管路压力将伴随着持续下降，第一压力传感器2将检测到的总风压力转换成电信号通过RIOM13实时传送给CCU12，如检测到的总风压力小于6.5bar，CCU12将通过RIOM13驱动车门供风继电器10失电，其触点断开，车门供风电磁阀5失电，车门供风电磁阀5的气路接口1与气路接口2截断，进而断开总风管路与车门供风管路的连接，自动保护总风管路压力。

本实施方式中，当车门供风电磁阀5失电后，总风管路压力将在车辆主空压机充风的作用下逐渐升高，当第一压力传感器2检测到总风压力升高至7.5bar，CCU12将通过RIOM13驱动车门供风继电器10得电，其触点闭合。同时，第二压力传感器3检测下游车门供风气路压力，检测到的压力信号转换成电信号通过RIOM13实时传送给CCU12，CCU12依据第二压力传感器3压力信号判断5秒内下游车门供风气路压力持续下降，将通过RIOM13驱动管路漏泄继电器11得电，其触点断开。因此，在此情况下，即使总风压力恢复至7.5bar以上，车门供风继电器10触点闭合，但是由于下游车门供风气路发生严重漏泄，管路漏泄继电器11触点断开，车门供风电磁阀5依然是失电状态，无法恢复总风管路向下游车门供风气路的压缩空气补充。

总风管路空气消耗较大或发生严重空气漏泄：

当总风管路空气消耗较大或发生严重空气漏泄，如第一压力传感器2检测到总风压力下降至6.5bar，CCU12将通过输入输出单元(RIOM)13驱动车门供风继电器10失电，其触点断开，车门供风电磁阀5失电，车门供风电磁阀5的气路接口1与气路接口2截断，进而断开总风管路与车门供风管路的连接。此时，供风风缸8由于受到单向止回阀4的保护，不会随着总风管路压力下降而下降，将可以提供足够的压缩空气确保车辆至少完成一次车门关闭后的气密功能，直至车辆运行到下一安全停靠点。

车门供风电磁阀5失电后，如果总风管路漏泄故障排除或者完成较大的空气消耗后，总风管路压力将在车辆主空压机充风的作用下逐渐升高，当压力传感器2检测到总风压力升高至7.5bar，CCU12将通过RIOM13驱动车门供风继电器10得电，其触点闭合；如果此时下游车门供风气路未发生严重漏泄，管路漏泄继电器11触点是闭合的，那么在车门供风继电器10触点闭合后，车门供风电磁阀5得电，车门供风电磁阀5的气路接口1与气路接口2导通，进而恢复总风管路向下游车门供风气路的压缩空气补充。

本实施方式中，由压力传感器分别检测总风管路和车门供风管路压力并发送给列车CCU，列车CCU依据相关控制逻辑实现控制电磁阀的得电与失电，进而控制车门供风气路的导通与截断，起到了在车门用风设备严重漏泄等特定工况下保护总风气路压力的作用；通过单向止回阀与供风风缸的设置又可以在总风管路发生严重漏泄等特定工况下，防止车门供风压力回流总风管路，由供风风缸继续对车门用风设备提供压缩空气，起到保护车门供风压力维持车门气动辅助锁工作的作用。

本发明所述的气动控制装置可以实现总风管路和车门供风管路压力的精准检测，并实时将管路压力发送给列车中央控制单元，通过列车中央控制单元，依据相关控制逻辑，控制车门供风气动控制装置供风气路的导通与截断，起到了在特定工况下保护总风气路压力或保护车门供风气路压力的作用，同时可以实现集中式车门供风压力的调整，便于检修维护，降低了车门系统的配置成本。