[發明專利]用于控制分布式動力軌道車輛的系統和方法

有效

• 申請號: 201010127148.3
• 申請日: 2010-02-05
• 公開（公告）號: CN101973286A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: E·A·史密斯;D·烏;R·帕蘭蒂
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B61H11/00
• 分類號: B61H11/00;B61H11/06;B60T13/58
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱鐵宏;劉華聯

技術領域

本發明的一些實施例涉及氣動制動系統。其它的實施例涉及用于軌道車輛的制動控制系統和氣動制動系統。

背景技術

操作列車和其它軌道車輛的其中一個最關鍵的方面在于軌道車輛空氣制動器系統的可預測和成功的工作(當然，這假定了該軌道車輛為具有空氣制動器的類型)。然而，空氣制動器系統經受多種動態影響，這不僅因為制動器響應于制動管壓力變化而受控地施加和松開，而且還因軌道車輛所遇到的變化的工作條件所造成。因此，為了空氣制動器系統的成功設計和工作，便必須考慮各種工作狀況。

在包括至少一節機車和多節其它軌道車廂(如貨運車廂)的列車中，在各節軌道車廂處，控制閥(通常包括多個閥和互連管路)通過施加制動器(響應于制動管流體壓力的下降)或通過松開制動器(響應于制動管流體壓力的上升)來響應機車操作人員啟動的制動管流體壓力變化。制動管內的流體通常包括加壓空氣。當壓降沿制動管傳播時，在各節軌道車廂處的控制閥感測到制動管氣壓的下降。作為響應，在各節軌道車廂處，加壓空氣從局部軌道車廂的儲器(reservoir)供給車輪制動氣缸，繼而該車輪制動氣缸又驅動制動閘瓦抵靠軌道車廂的車輪。在非制動的間隔期間，來自制動管的供給空氣填充軌道車廂的儲器。通常，對于發出制動應用信號的制動管中的減壓量為大約七至二十六磅/平方英寸(psi)(從大約48kPa至大約179kPa)，而額定的穩態制動管壓力為大約90psi(大約621kPa)。施加到軌道車廂的車輪上的制動壓力與制動管的壓降成比例。因此，可以看出，制動管不但用于在制動應用期間將加壓空氣供給各節軌道車廂來為制動閘瓦供以動力，而且還用作將施加和松開制動器的指令傳遞給各節軌道車廂的媒介。

軌道車廂的制動器可采用兩種不同的模式進行應用，例如，常用制動應用和緊急制動應用。常用制動應用涉及將制動力施加到軌道車廂上來使列車減速，或使其在沿路軌的前方位置處停止。在常用制動應用期間，制動管壓力緩慢地減小，且作為對其的響應而逐漸地施加制動。緊急制動應用通過立即抽空或排空制動管來命令立即施加對軌道車廂的制動。令人遺憾的是，由于制動管沿列車的長度延伸數百碼(米)，故緊急制動抽空不會沿制動管的整個長度即刻發生。因此，制動力便未均勻地施加在各節軌道車廂上來使列車停止。

在一次緊急制動應用或兩次或三次常用制動應用之后，必須通過將來自機車上的儲器的加壓空氣供送到制動管中來將制動管再填充至其額定工作壓力。在再填充過程完成之前，不能進行有效的后續制動應用。

圖1示出了由鐵路貨運列車所使用的典型現有技術的制動器系統。在僅具有引導機車(lead?locomotive)的常規列車中，列車制動器系統包括位于機車100上的機車制動器系統，以及位于由軌道車廂200示出的多節軌道車廂上的一組軌道車廂制動器系統。制動動作的施加和松開由機車100內的操作人員控制，該操作人員使用手動操作的制動手柄來實施制動動作。機車包括空氣制動控制系統102，該系統102用于經由中繼閥117將氣壓供給制動管101，或可控地排放加壓的制動管101。如圖所示，加壓制動管101與列車的各節軌道車廂200成流體連通。

機車制動控制系統102包括用于供送加壓流體(例如，加壓空氣)的空氣供送輸入鏈路111，經由該鏈路111對制動管101進行填充。流量測量適配器113(″流量裝置適配器″)連接到空氣供送鏈路111上，用于測量制動控制系統102的填充速率(由于氣源與輸出端口116之間的壓差)。流量測量適配器113的輸出端口116連接到中繼閥117的輸入端口121上。中繼閥117的雙向端口122聯接到制動管101上。中繼閥117還包括經由氣壓控制鏈路103聯接到均衡儲器105上的端口123。壓力控制鏈路103還連接到壓力控制閥107上，在制動器的工作過程中，經由壓力控制閥107來對均衡儲器105進行填充和排放。中繼閥117的端口124作為排出端口可控地向大氣排放。相應的壓力測量和顯示裝置131和133與制動管101和空氣壓力控制鏈路103相聯接。制動管量規131(″BP量規″)測量制動管101中的空氣壓力，而均衡儲器量規133(″ER量規″)測量均衡儲器105中的壓力。