本發(fā)明涉及軌道交通車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種軌道交通車輛的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)方法。本發(fā)明還涉及一種軌道交通車輛的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及一種包括上述弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軌道交通車輛。

背景技術(shù)：

軌道交通作為一種綠色、環(huán)保、高效的交通運(yùn)輸方式，在我國交通運(yùn)輸體系中占據(jù)極為重要的地位。

軌道交通列車運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性和魯棒性等是軌道交通研發(fā)工程師主要研究的問題。其中，安全高效的將接觸網(wǎng)上的電能流轉(zhuǎn)到電力機(jī)車終端是保證列車正常工作的首要條件。通常，軌道車輛通過裝置在車頂?shù)氖茈姽瓘慕佑|網(wǎng)獲取電能，因此，受電弓與接觸網(wǎng)(簡稱“弓網(wǎng)”)之間必須保持合適的接觸壓力。弓網(wǎng)接觸壓力過小時(shí)，易產(chǎn)生離線并產(chǎn)生電?。粔毫^大時(shí)，易引起接觸網(wǎng)局部彎曲、疲勞損失、降低使用壽命等。

在現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用單一靜態(tài)接觸壓力來滿足整個(gè)運(yùn)行過程速度范圍。但是，列車在運(yùn)輸線上運(yùn)行時(shí)，其速度必然存在較大波動(dòng)范圍。當(dāng)列車運(yùn)行速度較低時(shí)，弓網(wǎng)接觸壓力通常只需要維持在其靜態(tài)壓力浮動(dòng)范圍內(nèi)即可，且可以忽略風(fēng)速對弓網(wǎng)壓力產(chǎn)生的影響。但當(dāng)列車運(yùn)行速度達(dá)到200km/h、300km/h甚至更高時(shí)，為保證其良好接觸，其弓網(wǎng)接觸壓力相較于靜態(tài)接觸壓力存在很大起伏。

因此，如何在列車的起動(dòng)、加速、勻速、減速、停止等不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下使弓網(wǎng)保持良好受流狀態(tài)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種軌道交通車輛的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)方法，能夠在軌道交通車輛的各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下使弓網(wǎng)保持良好受流狀態(tài)。本發(fā)明的另一目的是提供一種軌道交通車輛的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以及一種包括上述弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軌道交通車輛。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種軌道交通車輛的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)方法，包括：

檢測軌道交通車輛運(yùn)行時(shí)的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)和當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力；

根據(jù)預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與弓網(wǎng)接觸壓力的對應(yīng)關(guān)系，計(jì)算與當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)對應(yīng)的理論弓網(wǎng)接觸壓力；

根據(jù)當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力與理論弓網(wǎng)接觸壓力間的差值調(diào)節(jié)當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力。

優(yōu)選地，檢測軌道交通車輛運(yùn)行時(shí)的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)具體包括：

檢測軌道交通車輛運(yùn)行時(shí)的當(dāng)前車速。

優(yōu)選地，預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與弓網(wǎng)接觸壓力的對應(yīng)關(guān)系具體為：

軌道交通車輛的車速與理論弓網(wǎng)接觸壓力的函數(shù)關(guān)系曲線。

優(yōu)選地，調(diào)節(jié)當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力時(shí)，還包括：

檢測軌道交通車輛所處位置的當(dāng)前環(huán)境風(fēng)速；

根據(jù)當(dāng)前環(huán)境風(fēng)速對弓網(wǎng)接觸壓力的影響，修正對當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力的調(diào)節(jié)值。

本發(fā)明還提供一種軌道交通車輛的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括：

檢測模塊，用于檢測軌道交通車輛運(yùn)行時(shí)的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)和當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力；

計(jì)算模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與弓網(wǎng)接觸壓力的對應(yīng)關(guān)系，計(jì)算與當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)對應(yīng)的理論弓網(wǎng)接觸壓力；

控制模塊，用于根據(jù)當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力與理論弓網(wǎng)接觸壓力間的差值調(diào)節(jié)當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力。

優(yōu)選地，所述檢測模塊具體包括用于檢測軌道交通車輛的車速的速度傳感器和用于檢測當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力的壓力傳感器。

優(yōu)選地，所述控制模塊具體包括用于將當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力與理論弓網(wǎng)接觸壓力間的差值轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的空氣量值的轉(zhuǎn)換模塊，以及根據(jù)所述轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)化值調(diào)節(jié)受電弓氣囊內(nèi)的空氣量的氣壓模塊。

優(yōu)選地，還包括用于檢測軌道交通車輛所處位置的當(dāng)前環(huán)境風(fēng)速的風(fēng)速傳感器，且所述風(fēng)速傳感器與所述控制模塊信號連接，以根據(jù)當(dāng)前環(huán)境風(fēng)速對弓網(wǎng)接觸壓力的影響修正所述控制模塊對當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力的調(diào)節(jié)值。

優(yōu)選地，還包括與所述檢測模塊信號連接、用于在檢測到軌道交通車輛的車速為零或當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力為零時(shí)使所述計(jì)算模塊與控制模塊暫停運(yùn)行的安全模塊。

本發(fā)明還提供一種軌道交通車輛，包括如上述五項(xiàng)中任一項(xiàng)所述的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

本發(fā)明所提供的軌道交通車輛的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)方法，主要包括三個(gè)步驟，分別為：檢測軌道交通車輛運(yùn)行時(shí)的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)和當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力；根據(jù)預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與弓網(wǎng)接觸壓力的對應(yīng)關(guān)系，計(jì)算與當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)對應(yīng)的理論弓網(wǎng)接觸壓力；根據(jù)當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力與理論弓網(wǎng)接觸壓力間的差值調(diào)節(jié)當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力。其中，在第一步中，軌道交通車輛運(yùn)行時(shí)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)和當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力不斷變化，通過實(shí)時(shí)檢測的方式可同時(shí)掌握兩者變化。在第二步中，當(dāng)獲知了軌道交通車輛的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)后，即可參照預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與弓網(wǎng)接觸壓力間的對應(yīng)關(guān)系，以此計(jì)算出在當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)下的理論弓網(wǎng)接觸壓力；顯然，該理論弓網(wǎng)接觸壓力是使得軌道交通車輛上的弓網(wǎng)之間保持良好受流狀態(tài)的最佳值。在第三步中，當(dāng)計(jì)算出了理論弓網(wǎng)接觸壓力之后，即可將其與檢測出的當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力進(jìn)行對比，如此可獲得兩者間的差值，之后即可根據(jù)該差值對當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其逐漸趨近于理論弓網(wǎng)接觸壓力，并最終使受電弓與接觸網(wǎng)之間始終保持良好的接觸、受流狀態(tài)。因此，本發(fā)明所提供的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)方法，能夠在軌道交通車輛的各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下使弓網(wǎng)保持良好受流狀態(tài)。

本發(fā)明所提供的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及軌道交通車輛，其有益效果均如上所述。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所提供的一種具體實(shí)施方式中的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明所提供的一種具體實(shí)施方式中的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的模塊圖；

圖3為本發(fā)明所提供的一種具體實(shí)施方式中的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

其中，圖2—圖3中：

檢測模塊—1，計(jì)算模塊—2，控制模塊—3，速度傳感器—101，壓力傳感器—102，轉(zhuǎn)換模塊—201，氣壓模塊—202，風(fēng)速傳感器—4，安全模塊—5，過濾器—6，升弓電磁閥—7，電控調(diào)壓閥—8，安全閥—9，壓力表—10，單向閥—11。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供的一種具體實(shí)施方式中的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)方法的流程圖。

在本發(fā)明所提供的一種具體實(shí)施方式中，軌道交通車輛的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)方法主要包括三個(gè)步驟，分別為：檢測軌道交通車輛運(yùn)行時(shí)的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)和當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力；根據(jù)預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與弓網(wǎng)接觸壓力的對應(yīng)關(guān)系，計(jì)算與當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)對應(yīng)的理論弓網(wǎng)接觸壓力；根據(jù)當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力與理論弓網(wǎng)接觸壓力間的差值調(diào)節(jié)當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力。

其中，在第一步中，主要內(nèi)容為對軌道交通車輛相關(guān)參數(shù)的檢測。具體的，當(dāng)軌道交通車輛在運(yùn)行時(shí)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)不斷發(fā)生變化，同時(shí)軌道交通車輛上的受電弓與接觸網(wǎng)之間的接觸壓力也不斷發(fā)生變化。如此，通過檢測軌道交通車輛運(yùn)行時(shí)的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)和當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力，即可掌握軌道交通車輛的運(yùn)行狀況。

在第二步中，當(dāng)獲知了軌道交通車輛的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)后，即可參照預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與弓網(wǎng)接觸壓力間的對應(yīng)關(guān)系，以此計(jì)算出在當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)下的理論弓網(wǎng)接觸壓力。顯然，該理論弓網(wǎng)接觸壓力是使得軌道交通車輛上的弓網(wǎng)之間保持良好受流狀態(tài)的最佳值。此處優(yōu)選地，該預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與弓網(wǎng)接觸壓力間的對應(yīng)關(guān)系可為軌道交通車輛的車速與理論弓網(wǎng)接觸壓力的函數(shù)關(guān)系曲線。即獲知軌道交通車輛的車速后，即可從該曲線上獲知對應(yīng)的理論弓網(wǎng)接觸壓力。當(dāng)然，由于軌道交通車輛的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)很多，并不僅限于車速與弓網(wǎng)接觸壓力的函數(shù)關(guān)系曲線，其余比如車速、加速度與弓網(wǎng)接觸壓力的函數(shù)關(guān)系曲線等同樣可以采用。

在第三步中，當(dāng)計(jì)算出了理論弓網(wǎng)接觸壓力之后，即可將其與檢測出的當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力進(jìn)行對比，如此可獲得兩者間的差值，之后即可根據(jù)該差值對當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其逐漸趨近于理論弓網(wǎng)接觸壓力，并最終使受電弓與接觸網(wǎng)之間始終保持良好的接觸、受流狀態(tài)。

綜上所述，本發(fā)明所提供的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)方法，首先檢測軌道交通車輛運(yùn)行時(shí)的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)和當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力，其次將當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)作為計(jì)算因素計(jì)算出與其對應(yīng)的理論弓網(wǎng)接觸壓力，最后根據(jù)當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力與理論弓網(wǎng)接觸壓力間的差值調(diào)節(jié)當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力，使得當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力逐漸趨近于理論接觸壓力，如此在軌道交通車輛的各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下使弓網(wǎng)保持良好受流狀態(tài)。

另外，在檢測軌道交通車輛運(yùn)行時(shí)的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)時(shí)，具體可檢測軌道交通車輛的當(dāng)前車速。當(dāng)然，還可同時(shí)檢測軌道交通車輛的加速度、功率等參數(shù)。

此外，在調(diào)節(jié)當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力時(shí)，還可同時(shí)對當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力的調(diào)節(jié)值做修正。具體的，首先可檢測軌道交通車輛所處位置的當(dāng)前環(huán)境風(fēng)速，比如順風(fēng)或逆風(fēng)、風(fēng)速大小、風(fēng)壓等參數(shù)，然后根據(jù)當(dāng)前環(huán)境風(fēng)速對弓網(wǎng)接觸壓力的影響，對當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力的調(diào)節(jié)值進(jìn)行修正。此處的當(dāng)前環(huán)境風(fēng)速對弓網(wǎng)接觸壓力的影響，具體可與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與弓網(wǎng)接觸壓力的對應(yīng)關(guān)系類似，可為風(fēng)速與弓網(wǎng)接觸壓力波動(dòng)量的函數(shù)關(guān)系曲線等。

如圖2所示，圖2為本發(fā)明所提供的一種具體實(shí)施方式中的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的模塊圖。

在本發(fā)明所提供的一種具體實(shí)施方式中，軌道交通車輛的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要包括檢測模塊1、計(jì)算模塊2和控制模塊3。

其中，檢測模塊1主要用于檢測軌道交通車輛運(yùn)行時(shí)的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)和當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力。具體的，該檢測模塊1包括速度傳感器101和壓力傳感器102。該速度傳感器101主要用于檢測軌道交通車輛的車速，而壓力傳感器102主要用于檢測弓網(wǎng)接觸壓力。當(dāng)然，檢測模塊1還可以檢測軌道交通車輛的加速度、功率等參數(shù)。

計(jì)算模塊2與檢測模塊1信號連接，檢測模塊1檢測出軌道交通車輛的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)和當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力后，將該兩種檢測值發(fā)送到計(jì)算模塊2。然后計(jì)算模塊2根據(jù)預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)與弓網(wǎng)接觸壓力的對應(yīng)關(guān)系計(jì)算與當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)對應(yīng)的理論弓網(wǎng)接觸壓力。比如，計(jì)算模塊2可根據(jù)預(yù)設(shè)的車速與理論弓網(wǎng)接觸壓力的函數(shù)關(guān)系曲線計(jì)算出理論弓網(wǎng)接觸壓力。

控制模塊3與計(jì)算模塊2信號連接，當(dāng)計(jì)算模塊2計(jì)算出了理論弓網(wǎng)接觸壓力后，將該值發(fā)送給控制模塊3。然后控制模塊3根據(jù)當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力與理論弓網(wǎng)接觸壓力間的差值調(diào)節(jié)當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力，使得當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力迅速趨近于理論弓網(wǎng)接觸壓力。具體的，該控制模塊3可包括轉(zhuǎn)換模塊301和氣壓模塊302。其中，轉(zhuǎn)換模塊301主要用于將當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力與理論弓網(wǎng)接觸壓力間的差值轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的空氣量值，而弓網(wǎng)接觸壓力由受電弓氣囊內(nèi)的空氣量決定。氣壓模塊302與轉(zhuǎn)換模塊301信號連接，主要用于根據(jù)轉(zhuǎn)換模塊301的轉(zhuǎn)化值調(diào)節(jié)受電弓氣囊內(nèi)的空氣量，當(dāng)受電弓氣囊內(nèi)的空氣量增加時(shí)，弓網(wǎng)接觸壓力增大，反之則減小。

另外，為提高控制模塊3對當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力的調(diào)節(jié)精確度，在本實(shí)施例中增設(shè)了風(fēng)速傳感器4。該風(fēng)速傳感器4與控制模塊3信號連接，主要用于檢測軌道交通車輛所處位置的當(dāng)前環(huán)境風(fēng)速，從而將檢測值發(fā)送給控制模塊3，使得控制模塊3根據(jù)當(dāng)前環(huán)境風(fēng)速對弓網(wǎng)接觸壓力的影響對當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力的調(diào)節(jié)值進(jìn)行修正。

此外，考慮到運(yùn)行安全和能源節(jié)省，本實(shí)施例中增設(shè)了安全模塊5。該安全模塊5與檢測模塊1信號連接，主要用于在檢測模塊1檢測到軌道交通車輛的車速為零或當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力為零時(shí)使計(jì)算模塊2與控制模塊3等暫停運(yùn)行。具體的，該安全模塊5可為壓力開關(guān)等。

如圖3所示，圖3為本發(fā)明所提供的一種具體實(shí)施方式中的弓網(wǎng)接觸壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

在硬件結(jié)構(gòu)層面上，當(dāng)控制模塊3調(diào)節(jié)當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力增大時(shí)，控制模塊3發(fā)送增壓信號給電控調(diào)壓閥8，此時(shí)升弓電磁閥7通電，壓縮空氣依次通過過濾器6、升弓電磁閥7、電控調(diào)壓閥8、單向閥11，達(dá)到受電弓氣囊從而產(chǎn)生升弓壓力，實(shí)現(xiàn)升弓，將弓網(wǎng)接觸壓力增大。在此過程中，電控調(diào)壓閥8控制了該當(dāng)前車速下的升弓壓力，而單向閥11控制了升弓時(shí)間。同時(shí)，當(dāng)控制模塊3調(diào)節(jié)當(dāng)前弓網(wǎng)接觸壓力減小時(shí)，控制模塊3發(fā)送降壓信號給電控調(diào)壓閥8，此時(shí)升弓電磁閥7斷電，受電弓氣囊里的壓縮空氣依次通過單向閥11、電控調(diào)壓閥8，再從升弓電磁閥7排出，受電弓可依靠自重實(shí)現(xiàn)降弓，將弓網(wǎng)接觸壓力減小。在此過程中，單向閥11控制了降弓時(shí)間。

另外，還可在氣路上設(shè)置壓力表10檢測氣路壓力，同時(shí)增設(shè)安全閥9限定最高安全氣壓，避免出現(xiàn)氣路膨脹。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。