一種檢測反射壓力波信號判斷制動主管貫通狀況的裝置制造方法
【專利摘要】一種檢測反射壓力波信號判斷制動主管貫通狀況的裝置、由司機控制盒(1)、主控箱(2)、壓力波信號發(fā)射、接收箱(3)等組成。將壓力波信號發(fā)射組閥(6)下面的管路與機車制動主管(9)連接貫通，司機操作司機控制盒(1)的按鍵(13)，控制雙向閥(6-3)瞬間排出機車制動主管(9)內(nèi)微量的高壓空氣，在制動主管里產(chǎn)生壓力波信號向尾部車輛制動主管(8)傳播，當傳播到尾部車輛折角塞門(7)時會發(fā)生反射現(xiàn)象，向機車制動主管(9)的方向返回傳輸：微壓差變送器(4)接收到返回的壓力波信號后，主控微處理器(5)通過計算接收到返回壓力波信號的時間與聲波速率換算后，即可測算出列車制動主管貫通的長度，判斷列車制動主管貫通的狀況。
【專利說明】
一種檢測反射壓力波信號判斷制動主管貫通狀況的裝置一、

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種檢測列車制動主管貫通狀況的裝置，特別是涉及一種由司機控制盒、主控箱、壓力波信號發(fā)射、接收箱等組成，一種檢測反射壓力波信號判斷制動主管貫通狀況的裝置。
[0002]二、

【背景技術(shù)】
[0003]確保鐵路列車安全運行最重要的條件是:全列車首尾之間的制動主管必須保持在貫通的狀態(tài)，機車司機才能夠操作機車自動制動閥控制全列車輛的制動工況，一旦列車首尾之間的制動主管出現(xiàn)不貫通的情況，就會造成列車制動失靈，因此鐵路系統(tǒng)在運行列車的部配著運轉(zhuǎn)車長，其主要職責就是在列車的尾部監(jiān)測制動主管的貫通狀況，以確保列車的運行安全。
[0004]隨著運輸?shù)母母?，鐵路系統(tǒng)現(xiàn)在的客、貨列車基本上實行了取消運轉(zhuǎn)車長。為解決運行中監(jiān)測列車制動貫通的問題，相繼在機車上加裝了一些監(jiān)測列車制動貫通狀況的設備或是無線列尾裝置。由于目前監(jiān)測列車制動貫通狀況的設備和無線列尾裝置，在設計功能上有著嚴重的安全隱患，都不能直接檢測列車制動主管貫通的狀況，根本無法檢測列車啟動后被人為關(guān)閉折角塞門的問題。近些年來，鐵路系統(tǒng)的客貨列車已經(jīng)發(fā)生多起制動主管在非貫通的狀況下運行，最后造成列車制動失靈、顛覆、撞車等后果慘痛的重大事故。
[0005]經(jīng)研究認為:應在機車加裝一種能夠直接檢測列車制動主管貫通狀況的裝置，以達到確保鐵路客貨列車安全運行的目的。
[0006]三、


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為實現(xiàn)直接檢測列車制動主管的貫通狀況，本實用新型提供一種由司機控制盒、主控箱、壓力波信號發(fā)射、接收箱等組成，通過控制壓力波信號發(fā)射組閥，瞬間快速的排出機車制動管里一點微量的壓力空氣，在列車制動主管內(nèi)產(chǎn)生壓力波信號，而這個壓力波信號能夠向尾部車輛制動主管傳播，并且在傳播到尾部車輛的折角塞門處時會發(fā)生反射；當反射的壓力波信號折返回到機車制動管時，利用壓力波信號接收器獲取反射回來的壓力波信號；通過計算壓力波信號反射回來的時間，即可判斷列車制動主管貫通狀況的裝置。
[0008]該實用新型在機車上加裝了主控箱、司機控制盒、壓力波信號發(fā)射、接收箱:主控箱內(nèi)部設計有微處理器，是本裝置的控制核心。司機控制盒設計有功能鍵和液晶屏，液晶屏可顯示制動主管貫通的信息，功能鍵用來進行操作。壓力波信號發(fā)射、接收箱內(nèi)部設計有壓力波信號發(fā)射閥組和壓力波信號接收器，壓力波信號發(fā)射閥組與機車的制動主管接通。主控箱與司機控制盒和壓力波信號發(fā)射、接收箱之間由數(shù)據(jù)傳輸導線連接。
[0009]本實用新型有益的效果是，由機車司機控制在前部機車制動主管內(nèi)發(fā)射壓力波信號，利用壓力波信號傳播到尾部車輛關(guān)閉的折角塞門處時會發(fā)生反射的特點，計算列車制動主管貫通的長度，實現(xiàn)了在直接檢測列車制動主管貫通狀況的目的，而且不需要在列車尾部加裝無線列尾裝置，可極大提升列車運行的安全系數(shù)和效益。
[0010]本實用新型的特征及優(yōu)點將通過實施例結(jié)合附圖進行詳細說明。四、

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1、本裝置系統(tǒng)框圖
[0012]圖2、壓力波信號發(fā)射、接收箱原理示意圖
[0013]圖3、發(fā)射壓力波信號時的工作原理示意圖
[0014]圖1中:司機控制盒(I)、主控箱(2)、壓力波信號發(fā)射、接收箱(3)、尾部車輛折角塞門(7)、車輛制動主管⑶機車制動主管(9)、機車折角塞門(10、)機車自動制動閥(11)。
[0015]圖2中:司機控制盒(I)、微壓差變送器(4)、主控微處理器(5)、壓力波信號發(fā)射組閥(6)、排氣口(6-1)、排氣倉(6-2)、雙向閥(6-3)處于下方位置、尾部車輛折角塞門
(7)、尾部車輛制動主管(8)、機車制動主管(9)、機車折角塞門(10、)機車自動制動閥(11)、壓力波延時管路(12)、控制盒功能鍵(13)。
[0016]圖3中:雙向閥(6-3)處于上方位置,其他標注與圖2相同。

五、【具體實施方式】
[0017]以附圖為實施例對本實用新型作進一步說明:
[0018]參照圖1:該系統(tǒng)由司機控制盒(I)、主控箱(2)和壓力波信號發(fā)射、接收箱(3)組成。司機控制盒(I)和主控箱(2)安裝在機車上，各部分之間由數(shù)據(jù)傳輸導線連接。
[0019]參照圖2:壓力波信號發(fā)射、接收箱(3)內(nèi)部有低量程微壓差變送器(4)、壓力波信號發(fā)射組閥(6)、排氣口(6-1)、排氣倉(6-2)、雙向閥(6-3)、和壓力波延時管路(12)組成。壓力波信號發(fā)射組閥(6)下面的空氣管路連接在機車制動主管(9)，上面由主控微處理器
(5)利用導線控制雙向閥(6-3)的開啟或關(guān)閉動作。
[0020]參照圖2:壓力波信號發(fā)射組閥(6)雙向閥(6-3)的下方通機車制動主管(9)，上方通排氣口(6-1)。雙向閥(6-3)處于下方位置時:機車制動主管(9)為關(guān)閉狀態(tài),排氣倉(6-2)通排氣口(6-1);雙向閥(6-3)處于上方位置時:排氣口(6-1)為關(guān)閉狀態(tài)，機車制動主管(9)通排氣倉￠-2)。在常態(tài)時雙向閥(6-3)處于下方的位置，機車制動主管(9)為關(guān)閉狀，排氣倉(6-2)通排氣口(6-1)。
[0021]參照圖2:壓力波信號發(fā)射組閥(6)與機車制動主管(9)的空氣管路設有一條支路，該支路的直管貫通到微壓差變送器(4)下方的H空氣管路；在該支路還引出了一條N米長的壓力波延時管路(12)，貫通到微壓差變送器(4)上方的L空氣管路。
[0022]由于反射回來的壓力波信號在長距離傳輸過程中會有很大的衰減，為了能夠準確獲取到微弱的壓力波信號，在這里選用了低量程的微壓差變送器(4)。
[0023]參照圖2:微壓差變送器(4)有H和L兩個空氣管路接口，按設計要求下面的H空氣管路接通的是高壓空氣，上面的L空氣管路應接通大氣。為使低量程的微壓差變送器(4)適應列車制動主管里600Kpa的高壓環(huán)境，對微壓差變送器(4)的空氣管路接口進行了以下的設計:
[0024]參照圖2:機車制動主管(9)里的高壓空氣，進入壓力波信號發(fā)射組閥(6)下面空氣管路的支路后分為兩路:一路經(jīng)直管進入微壓差變送器(4)下方的H空氣管路；另一路經(jīng)壓力波延時管路(12)進入微壓差變送器(4)上方的L空氣管路。
[0025]通過以上的調(diào)整，微壓差變送器(4)下方的H空氣管路和上方的L空氣管路，都與機車制動主管(9)形成了貫通，這使得微壓差變送器(4)實際是處在零壓差的環(huán)境中。雖然低量程的微壓差變送器(4)靈敏度極高，但在零壓差的環(huán)境中時不會有任何的輸出信號。
[0026]參照圖2:列車具備運行條件時，全列車首尾之間的制動主管保持在貫通的狀態(tài)；司機操作機車自動制動(11)向列車制動主管里充滿600Kpa的高壓空氣；此時的雙向閥(6-3)處于下方的位置，機車制動主管(9)為關(guān)閉狀，排氣倉(6-2)通排氣口(6-1)。
[0027]參照圖3:列車始發(fā)前或運行中，機車司機操作司機控制盒(I)的查詢按鍵(13)后，主控微處理器(5)控制雙向閥(6-3)瞬間的開啟:雙向閥(6-3)上移關(guān)閉了上面排氣口(6-1);雙向閥(6-3)下面開通了機車制動主管(9)與排氣倉(6-2)的通道，機車制動主管(9)里的高壓空氣瞬間的進入到排氣倉(6-2)的空間。因排氣倉(6-2)是一個封閉的空間，只能有微量的高壓空氣進入到排氣倉出-2)，防止了雙向閥￠-3)出現(xiàn)故障造成排氣不止的現(xiàn)象。
[0028]雙向閥(6-3)瞬間的排氣，使壓力波信號發(fā)射組閥(6)下面與機車制動主管(9)空氣管路處的壓力突降，在充滿600Kpa的高壓空氣制動主管內(nèi)產(chǎn)生了一個壓力波信號。這個壓力波信號具有幾乎垂直的前緣，它能夠沿著機車制動主管(9)向尾部車輛制動主管
(8)的方向傳輸；當這個壓力波信號傳輸?shù)搅熊囄膊筷P(guān)閉的折角塞門(7)時會發(fā)生反射現(xiàn)象，反射的壓力波信號會沿著尾部車輛制動主管(8)向機車制動主管(9)方向返回傳輸。
[0029]壓力波信號的傳播速度近似聲波速度，微壓差變送器(4)的響應時間為ImS(上升到90% FS)。反射的壓力波信號以聲波速度返回到機車制動主管(9)時:首先通過壓力波信號發(fā)射組閥(6)與機車制動主管(9)之間空氣管路的支路，直接進入到微壓差變送器(4)下方的H空氣管路；反射的壓力波信號在通過N米長的壓力波延時管路(12)時，需要一定的時間才能夠進入到微壓差變送器(4)上方的L空氣管路。在這里我們?nèi)绻麑毫Σㄑ訒r管路(12)設計為6米的長度，按340米/秒聲波速度計算，就可將壓力波信號進入到微壓差變送器(4)上方的L空氣管路的時間延長約ISmS左右，這使得原來在零壓差的環(huán)境中的微壓差變送器⑷出現(xiàn)了約ISmS的微壓差；靈敏度極高、響應時間僅為ImS的微壓差變送器(4)，完全能夠獲取到返回的壓力波信號；當壓力波信號進入到微壓差變送器(4)上方的L空氣管路時，微壓差變送器(4)下方的H空氣管路和上方的L空氣管路，又與機車制動主管(9)形成了貫通，使微壓差變送器⑷回到零壓差的環(huán)境中，防止低量程的微壓差變送器
(4)出現(xiàn)量程過載而損壞。
[0030]主控微處理器(5)通過計算控制雙向閥(6-3)開啟，至微壓差變送器(4)獲取到返回的反射壓力波信號的時間，用聲波速率換算后即可求出列車制動主管貫通的長度，直接判斷列車制動主管處于貫通的狀況，并將列車制動主管貫通長度的數(shù)據(jù)存儲。
[0031]主控微處理器(5)將列車制動主管貫通長度的信息通過司機控制盒(I)液晶屏，向機車司機顯示列車制動主管貫通長度的信息。主控微處理器(5)能夠自動實現(xiàn)循環(huán)查詢列車制動主管貫通長度的功能，具體間隔時間利用控制軟件可以任意設定。
[0032]如果在運行中出現(xiàn)其他位置如列車中部車輛的折角塞門被誤關(guān)閉，壓力波信號傳輸?shù)秸`關(guān)閉的折角塞門處即可發(fā)生反射，這樣壓力波信號返回的時間必然要短，主控微處理器(5)將測量的列車制動主管貫通長度的數(shù)據(jù)，自動與第一次存儲的數(shù)據(jù)進行比對，當查詢到的貫通長度數(shù)據(jù)短于存儲的貫通長度的數(shù)據(jù)時，經(jīng)過計算即可判斷出發(fā)生誤關(guān)閉的折角塞在列車中的具體位置；主控微處理器(5)指令司機控制盒(I)自動向機車司機報警提示，并將被關(guān)閉折角塞門的位置利用液晶屏顯示，機車司機即可采取有效的安全措施，避免嚴重事故的發(fā)生。
【權(quán)利要求】
1.一種檢測反射壓力波信號判斷制動主管貫通狀況的裝置，由司機控制盒、主控箱、壓力波信號發(fā)射、接收箱組成，其特征是:該裝置的壓力波信號發(fā)射、接收箱內(nèi)部設有壓力波信號發(fā)射閥組和壓力波信號接收器，壓力波信號發(fā)射閥組與機車制動主接通，主控箱與司機控制盒和壓力波信號發(fā)射、接收箱之間由數(shù)據(jù)傳輸導線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測反射壓力波信號判斷制動主管貫通狀況的裝置，其特征是:它的壓力波信號發(fā)射閥組的排氣倉是一個封閉的空間，雙向閥瞬間開啟時，機車制動主管排出的高壓空氣被封閉在排氣倉里，防止雙向閥發(fā)生故障造成排氣不止的現(xiàn)象。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測反射壓力波信號判斷制動主管貫通狀況的裝置，其特征是:它的壓力波信號接收器的微壓差變送器，其下方的和上方的空氣管路都與機車制動主管貫通，但在上方的空氣管路與機車制動主管設計了一條壓力波延時管路。
【文檔編號】B60T17/22GK203946082SQ201420197590
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】杜明義 申請人:杜明義