一种可预防误开门的气路控制方法、气路系统及车门

技术领域

本发明属于气压式车门控制技术领域，具体涉及一种可预防误开门的气路控制方法、气路系统及车门。

背景技术

动车组用气压式侧拉门主要由门板、开关门装置、压紧装置、电磁阀组件、转换装置及供风管路等组成。其供风系统上游由两根硬质尼龙管串接进行气源供给，由电磁阀控制压缩空气气源进入下游驱动装置及压紧装置钢管管路，实现车门开关和压紧。

硬质尼龙软管接头密封原理为：将拧紧螺母、密封芯依次穿入尼龙管后，将尼龙管插入接头体内部，通过旋转拧紧螺母使密封芯和供风管产生形变，实现密封及防松。该硬质尼龙软管组装过程要求管端面平齐、与轴线垂直，且不能有变形和毛边，如组装过程软管端部插入不到位、弯曲半径过小或操作空间不当，易存在软管接头处处于加大偏斜状态，导致密封芯组装后变形，进而随运用时间逐渐出现漏风现象。基于此，且供气端软管为单一管路，一旦出现泄漏甚至拉脱，会造成车门驱动气缸和压紧缸均失去压缩风源，进而导致车门处于自由状态，列车在行驶过程中因车门存在惯性有误打开的可能。

解决以上问题，目前主要采用的方式是加强施工过程的管控、日常运用过程检查等措施，但这种仅依靠人为管控和检查的方式，依然存在一定的操作或管理缺陷，无法完全保证车辆在运行过程中能够始终保持车门关闭和压紧的安全状态,确保列车安全运行。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是，提供一种能够始终保持车门关闭和压紧的安全状态，有效保证列车运行安全的可预防误开门的气路控制方法和气路系统，同时提供一种采用该气路控制方法和气路系统的车门。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种可预防误开门的气路控制方法，采用至少两条并联的支气路向开关门装置提供压缩空气，控制所述支气路仅向下游开关门装置方向单向输出供风，保持关门状态时所述开关门装置所需的空气压力。

进一步，在正常状态时，控制所有支气路同时向下游输出供风；当其中一条或多条支气路发生故障时，控制所有支气路同时向下游输出供风；或，封堵故障支气路，仅由其余正常支气路向下游输出供风。

本发明的另一个技术方案是：

一种可预防误开门的气路系统，包括用于给开关门装置提供所需压缩空气的供风气路，供风气路与气源连接，所述供风气路包括至少两条并联的支气路，所述供风气路的出气端设置有止回装置，所述止回装置用于控制所述支气路仅向下游开关门装置方向单向输出供风。

进一步，所述供风气路包括串接的两组，在两组所述供风气路之间串接有紧急开门阀和供风过滤器。

进一步，所述止回装置为止回阀。

进一步，每组所述供风气路由两条并联的支气路组成，所述止回装置为双向止回阀，所述双向止回阀的两个进气口与两条所述支气路的出气端连接，所述双向止回阀的出气口与下游气路连接。

进一步，在正常状态时，两条所述支气路同时向下游气路供风；在所述支气路发生故障时，所述双向止回阀调节故障支气路的输出流量或完全封堵故障支气路。

进一步，所述开关门装置包括开关门气缸，所述供风气路的出气端通过开关门电磁阀、第一气路组件和第二气路组件与开关门气缸的内腔两侧连接，所述开关门电磁阀连接第一排气消音器，所述第一排气消音器与大气连通，控制器根据门控信号控制所述开关门电磁阀与各气路的导通状态，实现开关门动作。

进一步，所述第一气路组件包括串联的第一节流阀和第一可调节流阀，所述第一节流阀并联有第一单向阀，所述第一可调节流阀并联有第二可调节流阀，所述第一节流阀的进气端与开关门电磁阀连接，所述第一可调节流阀和第二可调节流阀的出气端与开关门气缸连通；

所述第二气路组件包括并联的第三可调节流阀和第四可调节流阀，所述第四可调节流阀并联有第二单向阀，所述第三可调节流阀和第四可调节流阀的两端分别与开关门气缸和开关门电磁阀连接，所述第一单向阀和第二单向阀的流向相反。

进一步，所述开关门装置还包括压紧气缸，所述供风气路的出气端通过压紧电磁阀和压紧气路组件与压紧气缸连接，所述压紧电磁阀连接第二排气消音器，所述第二排气消音器与大气连通，控制器根据门控信号控制所述压紧电磁阀与各气路的导通状态，实现压紧或松开车门动作。

进一步，所述压紧气路组件包括并联的第五可调节流阀和第六可调节流阀，所述第五可调节流阀串接有第三单向阀，所述第六可调节流阀串接有第四单向阀，所述第三单向阀和第四单向阀的流向相反。

本发明的另一个技术方案是：

一种车门，采用如上所述的可预防误开门的气路控制方法和气路系统。

综上内容，本发明所提供的一种可预防误开门的气路控制方法、气路系统及车门，具有如下有益效果：

本发明将上游的主供风气路由现有技术的单路供风改为多路供风，在有支气路出现泄漏和拉脱等故障时，利用止回作用，依然可以保证向下游供风，提高供风气路发生故障时的剩余压力，使供风气路的剩余压力仍能维持车门处于关闭及压紧的安全状态，可有效避免车门处于自由状态，并因受惯性作用等误打开的可能，提高了供风气路的供风可靠性及故障导向安全性，具有较好的冗余保护作用，可有效避免因管路泄漏、拉脱等故障造成车门处于自由状态而误开的隐患，有效保证列车运行安全。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

在附图中：

图1是本发明气路系统的结构图(为关门压紧状态)。

图中主要元件说明：

如图1所示，供风气路1，支气路1a，支气路1b，开关门气缸2，活塞21，压紧气缸3，供风气路4，支气路4a，支气路4b，紧急开门阀5，供风过滤器6，第一双向止回阀7，第二双向止回阀8，R型三通9，T型三通10，开关门电磁阀11，第二气路组件12，第三可调节流阀121，第四可调节流阀122，第二单向阀123，第一气路组件13，第一节流阀131，第一可调节流阀132，第一单向阀133，第二可调节流阀134，第一排气消音器14，压紧电磁阀15，压紧气路组件16，第五可调节流阀161，第六可调节流阀162，第三单向阀163，第四单向阀164，第二排气消音器17，第一过滤器18，第二过滤器19。

需要说明的是，附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

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，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1所示，本发明提供的一种预防误开门的气路控制方法，用于气压式车门，该气压式车门主要安装于动车组、高铁等轨道车辆上。气压式车门利用具有一定压力的压缩空气带动开关门装置动作，实现开门、关门以及在关门状态时压紧车门。特别是在关门状态时，需要提供足够的空气压力用以保持车门处于关闭和压紧的安全状态，进而保证车门在关闭状态时的可靠稳定，避免车门处于自由状态，并因受惯性作用等误打开的可能，保证列车运行安全。其中，开关门和压紧车门所需的压缩空气由气源提供，气源为安装在轨道车辆上的总风缸，给开关门装置提供的气源压力为一般为780-880kPa。

本发明提供的一种预防误开门的气路控制方法，与气源连接的供风气路1由至少两条并联的支气路组成，由所有支气路共同向开关门装置提供所需的压缩空气，并控制支气路仅能向下游开关门装置方向单向输出供风，保持关门状态时开关门装置所需的空气压力。即利用止回作用，提高供风气路1发生故障时的剩余压力，使其供风气路1的剩余压力仍能维持车门处于关闭及压紧的安全状态。

本实施例中，为了在满足以冗余的方式向下游供风的前提下，有利于简化结构，优选，供风气路1由两条并联的支气路1a和1b组成，由支气路1a和1b共同向下游的开关门装置提供所需的压缩空气。开关门装置包括开关门气缸2和压紧气缸3，压紧气缸3一般设置有四个，且两两相对设置。控制支气路1a和1b仅向下游开关门装置方向单向输出供风，即在支气路1a和/或支气路1b出现泄漏和脱开等故障时，利用止回作用，依然可以保证有至少一条支气路向下游供风，提高供风气路1在发生故障时为下游的开关门气缸2和压紧气缸3提供的剩余压力，使供风气路1的剩余压力维持车门处于关闭及压紧的安全状态，避免车门处于自由状态。

具体地，在正常状态时，控制支气路1a和支气路1b同时向下游输出供风；正常状态指的是所有支气路均连接完好，内部空气压力稳定，无泄漏，且各支气路内的空气压力相同，气源提供的压缩空气平均分流至支气路1a和支气路1b内。

当其中的支气路1a或支气路1b发生泄漏故障时，如支气路1a发生泄漏故障，可以控制故障支气路1a与正常支气路1b同时向下游输出供风，也可以直接封堵故障支气路1a，仅由另一条正常支气路1b向下游输出供风，用以减小压力及流量损失。

进一步优选，在支气路1a发生泄漏故障时，支气路1a依然可以向下游供风，当故障支气路1a内的空气压力小于设定压力时，封堵故障支气路1a；而当故障支气路1a内的空气压力大于设定压力且小于正常压力时，可以先选择调小故障支气路1a的流量，与正常支气路1b同时向下游输出供风，此时由于故障支气路1a流量调小，也有利于减少故障支气路1a的泄漏量，减小压力及流量损失。同时，由于流量调小，使供风气路1的进气口处更有利于蓄压，不会影响支气路1b的供风。

当其中的支气路1a和支气路1b均发生漏风故障时，因止回作用，还可以利用支气路1a和支气路1b同时向下游供风，仍能保证供风气路1的剩余压力，维持车门处于关闭及压紧安全状态。在此种情况下，可以优选调小泄漏量较大(即压力下降较快)的支气路的流量，用以减小压力及流量的快速损失。

当其中的支气路1a发生拉脱现象时，直接封堵故障支气路1a，仅由另一条正常支气路1b向下游输出供风，封堵向外排气的通道，减小供风气路1的压力及流量损失。此时，因支气路1a的出口管径远小于气源的进气口径，使供风气路1的进气口处仍然能够蓄压，不会影响支气路1b的供风。

实施例二：

如图1所示，本发明提供的一种预防误开门的气路系统，包括用于给开关门装置提供所需压缩空气的供风气路，供风气路与气源连接，供风气路包括至少两条并联的支气路，供风气路的出气端设置有止回装置，止回装置用于控制支气路仅能向下游开关门装置方向单向输出供风。

本实施例中，与气源连接的供风气路分成前后的两组，分别为供风气路1和供风气路4，在供风气路1和供风气路4之间串接有紧急开门阀5和供风过滤器6。供风过滤器6用于过滤气源空气，有利于提升开关门气缸2和压紧气缸3的使用寿命。紧急开门阀5用于在紧急状态下释放气路内的空气，使车门迅速打开。气源的压缩空气依次经过供风气路1、紧急开门阀5、供风过滤器6和供风气路4向下游供风。

本实施例中优选，止回装置采用止回阀，可在每条支气路上安装止回阀，用于控制支气路仅能向下游开关门装置方向单向输出供风。

本实施例中则进一步优选，供风气路1和供风气路4均由两条并联的支气路组成，供风气路1包括并联的支气路1a和支气路1b，供风气路4包括并联的支气路4a和支气路4b。支气路1a、支气路1b、支气路4a和支气路4b均采用硬质尼龙管。支气路1a和支气路1b与气源连接的一端通过R型三通9连接，支气路4a和支气路4b与供风过滤器6连接的一端通过T型三通10连接。

本实施列中优选，止回装置采用双向止回阀，在供风气路1的出气端安装第一双向止回阀7，在供风气路4的出气端安装第二双向止回阀8。第一双向止回阀7的两个进气口与支气路1a和支气路1b的出气端连接，第一双向止回阀7的出气口与紧急开门阀5的进气端连接。第二双向止回阀8的两个进气口与支气路4a和支气路4b的出气端连接，第二双向止回阀8的出气口与下游气路连接。

在正常状态时，在第一双向止回阀7和二双向止回阀8的止回作用下，可以控制支气路1a和支气路1b、以及支气路4a和支气路4b同时向下游的开关门装置方向单向输出供风。此状态下，各支气路内的空气压力基本相同，气源提供的压缩空气平均分流至支气路1a和支气路1b内，经过紧急开门阀5和供风过滤器6再平均分流至支气路4a和支气路4b内。在正常状态时，第一双向止回阀7和第二双向止回阀8内的阀芯均处于中间的位置。

当其中的支气路1a或支气路1b发生泄漏故障时，如仅支气路1a发生泄漏故障，支气路1a内的压力下降，第一双向止回阀7内的阀芯在压力差的推动下向支气路1a的一端移动，此时，故障支气路1a与正常支气路1b同时经过第一双向止回阀7向下游输出供风，而且在第一双向止回阀7的止回作用下，仅向开关门装置方向单向输出供风，进而可以保证支气路1a和支气路1b输出的供风剩余压力依然可以满足开关门装置关门和压紧车门的需要。当支气路1a的压力下降至某一设定压力(该设定压力由双向止回阀的结构设定)时，第一双向止回阀7内的阀芯在压力差的作用下会被推至端部进而封堵支气路1a，仅由另一条正常支气路1b向下游输出供风，用以减小压力及流量损失，此时，支气路1b输出的供风剩余压力依然可以满足开关门装置关门和压紧车门的需要。

在第一双向止回阀7内的阀芯向故障支气路1a一端移动时，也会相应调小故障支气路1a的输出流量，这样也有利于减少故障支气路1a的泄漏量，进一步减小压力及流量损失。

当其中的支气路1a和支气路1b均发生漏风故障时，因第一双向止回阀7的自动换向和止回作用，依然可以利用支气路1a和支气路1b同时向下游供风，仍能保证供风气路1的剩余压力，维持车门处于关闭及压紧安全状态。在此种情况下，第一双向止回阀7内的阀芯会在压力差的作用下偏向泄漏量较大(即压力下降较快)的一端，进而起到调小该支气路流量的作用，用以减小压力及流量的快速损失。

当其中的一条支气路(如支气路1a)发生拉脱现象时，第一双向止回阀7内的阀芯会移至端部进而直接封堵故障支气路1a，仅由另一条正常支气路1b向下游输出供风，封堵故障支气路1a向外排气的通道，减小供风气路1的压力及流量损失。

供风气路4的两个支气路4a和4b以及第二双向止回阀8的工作过程与供风气路1完全相同，这里不再另外详细描述。

本实施例中，供风气路4的出气端通过气路与开关门电磁阀11的A口连接，开关门电磁阀11的C口通过气路与第一气路组件13连接，开关门电磁阀11的B口通过气路与第二气路组件12连接，第二气路组件12和第一气路组件13的另一端与开关门气缸2的内腔两侧连接，开关门电磁阀11的D口连接有第一排气消音器14，第一排气消音器14与大气连通。控制器根据门控信号控制开关门电磁阀11与各气路的导通状态，实现开关门动作动作。

具体地，第一气路组件13包括串联的第一节流阀131和第一可调节流阀132，第一节流阀131并联有第一单向阀133，第一单向阀133控制气路仅由开关门气缸2向开关门电磁阀11方向流动，第一可调节流阀132并联有第二可调节流阀134。第一节流阀131的进气端(指关门状态)与开关门电磁阀11连接，第一可调节流阀132和第二可调节流阀134的出气端(指关门状态)与开关门气缸2连通。在开关门电磁阀11与第一气路组件13之间的气路上串接有第一过滤器18。

第二气路组件12包括并联的第三可调节流阀121和第四可调节流阀122，第四可调节流阀122并联有第二单向阀123，第三可调节流阀121和第四可调节流阀122的两端分别与开关门气缸2和开关门电磁阀11连接，第一单向阀133和第二单向阀123的流向相反，第二单向阀123控制气路仅由开关门电磁阀11向开关门气缸2方向流动。在第二气路组件12和开关门电磁阀11之间的气路上串接有第二过滤器19。

供风气路4的出气端同时通过气路与压紧电磁阀15的A口连接，压紧电磁阀15的B口与压紧气路组件16连接，压紧气路组件16的另一端与压紧气缸3连接，压紧电磁阀15的C口连接第二排气消音器17，第二排气消音器17与大气连通，控制器根据门控信号控制压紧电磁阀15与各气路的导通状态，实现压紧和松开车门的动作。

具体地，压紧气路组件16包括并联的第五可调节流阀161和第六可调节流阀162，第五可调节流阀161串接有第三单向阀163，第六可调节流阀162串接有第四单向阀164，第三单向阀163和第四单向阀164的流向相反。

开关门电磁阀11和压紧电磁阀15集成安装在一块电磁阀阀板(图中未标示)上。

如图1所示，关门时的工作过程如下：

控制器接收到关门信号时，切换开关门电磁阀11的导通状态，使开关门电磁阀11的A口和C口导通，开关门电磁阀11的B口和D口导通，控制器控制开关门电磁阀11将供风气路4的出气端通过第一气路组件13与开关门气缸2的进气侧(即图1中开关门气缸2内腔的右侧)连通，同时将开关门气缸2排气侧(即图1中开关门气缸2内腔的左侧)通过第二气路组件12、开关门电磁阀11与第一排气消音器14连通。

具体地，气源提供的压缩空气经过开关门电磁阀11的A口和C口后，进入第一过滤器18，再依次经过第一节流阀131进入第一可调节流阀132和第二可调节流阀134，最后流入开关门气缸2的进气侧，带动活塞21向左侧移动，实现关门。供风气路提供的压缩空气经过第一节流阀131、第一可调节流阀132和第二可调节流阀134后进入开关门气缸2，可以起到缓冲和减速的作用，使关门动作缓慢且平稳。

同时，在第二单向阀123的作用下，排气侧的气体流出开关门气缸2后，同时经过第三可调节流阀121和第四可调节流阀122、以及第二过滤器19流回开关门电磁阀11的B口，再经过开关门电磁阀11的D口后从第一排气消音器13排到大气中。利用第三可调节流阀121和第四可调节流阀122对排气侧的空气流动进行缓冲和调节，进一步使关门动作缓慢且平稳。

气源提供的压缩空气经过压紧电磁阀15的B口流出后，进入第三单向阀163，再经过第五可调节流阀161后分成两路，分别为两组压紧气缸3提供压缩空气，每组压紧气缸3包括对应的两个，四个压紧气缸3共同作用压紧车门，使车门保持在关闭状态。

开门时的工作过程如下：

控制器接收到开门信号时，切换开关门电磁阀11的导通状态，开关门电磁阀11完成换向动作，控制开关门气缸2的右侧通过气路与第一排气消音器14连通，活塞21右侧的空气全部由第一排气消音器14排到大气中，同时，控制器控制开关门电磁阀11将供风气路4的出气端通过第二气路组件12与开关门气缸2的左侧连通，压缩空气由第二气路组件12的气路进入开关门气缸2内，推动活塞21向右侧移动，实现开门动作。

具体地，气源提供的压缩空气经过开关门电磁阀11的A口和B口后，进入第二过滤器19，在第二单向阀123的作用下，气路从第二单向阀123所在的气路流入开关门气缸2的左侧，带动活塞21向右侧移动，实现开门。此时气流不再经过第三可调节流阀121和第四可调节流阀122，而是直接由供风气路4的出气端流入开关门气缸2，有利于实现快速开门的功能。

同时，开关门气缸2右侧的空气经过第一可调节流阀132和第二可调节流阀134和第一单向阀133流回至开关门电磁阀11，再进一步通过第一排气消音器14排至大气中。开门时，右侧的空气不再经过第一节流阀131，也有利于实现快速开门的功能。

压紧电磁阀15的B口与C口导通，压紧气缸3内的压缩空气反向经过第四单向阀164、第六可调节流阀162后进入压紧电磁阀15，再经过压紧电磁阀15和第二排气消音器17排至大气中，此时四个压紧气缸3全部松开，车门在开关门气缸2的带动下打开。

实施例三：

本实施例中提供一种车门，为气压式侧拉门，可以安装在地铁、动车组等轨道车辆上。

车门包括一扇或两扇门板，每扇门板均安装有如上所述的气路系统。

本发明将上游的主供风气路由现有技术的单路供风改为多路供风，在有支气路出现泄漏和拉脱等故障时，利用止回作用，依然可以保证向下游供风，提高供风气路发生故障时的剩余压力，使供风气路的剩余压力仍能维持车门处于关闭及压紧的安全状态，可有效避免车门处于自由状态，并因受惯性作用等误打开的可能，提高了供风气路的供风可靠性及故障导向安全性，具有较好的冗余保护作用，可有效避免因管路泄漏、拉脱等故障造成车门处于自由状态而误开的隐患，有效保证列车运行安全。

经各运用工况、振动及现车动静态等试验条件验证，该方法具有较好的冗余保护作用，可有效的避免安装在轨道车辆上的气压式侧拉门因供气管路泄漏导致的误开门隐患。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。