專利名稱：列車尾車風壓監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于鐵路列車制動系統(tǒng)安全監(jiān)測裝置。
鐵路列車行車的安全，首要是保證列車制動系統(tǒng)的作用正常，即要保證整列火車在行車中列車制動風管暢通，而檢查制動風管是否暢通則需檢測列車尾車的風壓(即制動風管尾部風壓)，歷來是采用加掛守車由人工檢測，此法耗費人力、檢測不可靠和降低了列車運載力，目前國內外都趨向取消守車。為檢測列車尾車風壓，國外采用無線電傳輸方式，將尾車風壓信息反饋給機車，但設備昂貴，鐵路若在丘陵地帶、隧道、路塹等地段又難于裝設無線電中轉設備。另外，美國專利1576149曾介紹一種在列車制動風管尾部加裝一個單向閥，并通過一條與列車制動風管平行的管道將單向閥與機車風表相連來進行檢測，此法需增加一條與列車制動風管相同長度的檢測風管，中國專利86202825提出在列車制動風管尾部加裝一個由放風閥及連接器組成的風壓放風反饋裝置，但只能在列車開車前進行一次性檢測，不能在行車中連續(xù)監(jiān)測，往往行車中列車管折角塞門會被關閉也會使列車制動失效，造成事故。
本實用新型的目的是提供一種列車尾車風壓監(jiān)測裝置，它利用列車制動風管本身連續(xù)傳遞尾車風壓信息給機車，司機便能掌握列車制動系統(tǒng)是否正常，從而實現無論停車、開車、行車中均能連續(xù)監(jiān)測列車尾車風壓的目的。
以下結合附圖對本實用新型作詳細描述。


圖1是列車尾車風壓監(jiān)測裝置原理圖，當在尾車上的列車制動風管(A)尾部風壓達到規(guī)定值的下限(客車為580KPA、貨車為480KPA)時，連結于列車制動風管(A)尾部的間歇放風閥(B)以15±1秒的周期間歇放風，放風時間為2.5～3.0秒，由于列車制動風管(A)容積大，機車給風裝置(E)又不斷給風，放風瞬間僅使尾部風壓下降≤10KPA，不影響制動系統(tǒng)的正常性能，間歇放風閥(B)放風時產生的壓力波沿列車制動風管(A)以接近聲速向機車傳播，安裝在機車一端的列車制動風管(A)上的壓差傳感器(C)感受此壓力波，產生一調頻信號，其頻率變化大小與接收到的壓力波的強弱成正比，周期與間歇放風閥(B)的放風周期一致，此調頻信號經電子接收器(D)鑒別處理顯示綠燈，它表示列車尾車風壓正常，列車制動風管(A)暢通，折角塞門(F)無一被關閉，列車完整，制動系統(tǒng)正常，只要間歇放風閥(B)不斷進行間歇放風，電子接收器(D)在每次放風周期內都接收到相應的調頻信號，則綠燈保持，列車可安全運行。若列車制動風管(A)尾部風壓達不到規(guī)定值，或發(fā)生列車分離，或折角塞門(F)被關閉時，間歇放風閥(B)停止放風，發(fā)出的壓力波被中斷，機車上的壓差傳感器(C)接收不到壓力波信號，無調頻信號輸出，電子接收器(D)電路延時16秒后自動變?yōu)榧t燈，即表示列車尾車風壓處于不正常狀態(tài)，司機即可及時采取措施以防止制動系統(tǒng)失效，因此本裝置實現了對列車尾車風壓的連續(xù)監(jiān)測。
列車制動風管(A)存在著自然泄漏，但其泄漏量的變化不可能符合15±1秒周期性的變化規(guī)律，因此電子接收器(D)能加以識別，不會引起誤顯示。列車制動時，列車制動風管(A)壓力下降低于規(guī)定值，間歇放風閥(B)停止放風，因此不會影響列車制動性能，亦不會增加列車制動風管(A)的泄漏量，不影響現行的泄漏量檢查方法，列車制動時電子接收器(D)顯示紅燈，司機在運用中可理解掌握，以區(qū)別于上述制動系統(tǒng)的不正常狀態(tài)。
圖2是間歇放風閥結構圖。列車制動風管(A)的壓力空氣經瀘塵網(28)進入閥內腔(M)作用在橡膠膜板(18)右側的放風閥(35)外園面積上，當壓力空氣的壓力(風壓)低于調整彈簧(1)的調定壓力時，放風閥(35)緊貼閥座(21)上，閥口(20)關閉，間歇放風閥(B)不放風。當風壓稍大于調整彈簧(1)的調定壓力時，推起放風閥(35)，此時閥的壓力作用面積增大一倍，推力倍增，壓縮調整彈簧(1)迅速左移直至與調整彈簧(1)的作用力平衡為止，使放風閥(35)立即呈開啟狀態(tài)，壓力空氣經六個放風通孔(38)和兩個φ2.1mm放風孔(37)以及防護罩(25)的排氣孔排向大氣，間歇放風閥(B)放風。與此同時，放風閥(35)的內閥口(39)離開閥門(33)，壓力空氣通過進風孔(22)頂開球形止回閥(15)向延時室(34)充氣，壓力上升，當作用在橡膠膜板(18)左側的空氣壓力與調整彈簧(1)壓力之和稍大于橡膠膜板(18)右側的空氣壓力時，放風閥(35)被推回閥座(21)、此時作用在橡膠膜板(18)右側放風閥(35)的壓力作用面積減半，壓力減半，閥口(20)關閉可靠，間歇放風閥(B)停止放風。放風時間取決于進風孔(22)的大小，孔徑φ1.0mm，放風時間為2.5～3.0秒，間歇放風閥(B)在停止放風期內，延時室(34)的壓力空氣通過泄風孔(11)向大氣泄放，壓力逐漸下降，當橡膠膜板(18)左側總壓力稍低于右側風壓時，放風閥(35)又自動開啟，重復上述放風過程。通過調整泄風孔調整螺絲(9)，可改變停止放風的時間，使周期為15±1秒，通過調整螺桿(4)，可調節(jié)調整彈簧(1)的壓力，從而調定開始周期間歇放風的風壓，以適合客、貨列車的需要。
間歇放風閥由鑄鋼件加工而成，各連接處有橡膠密封圈，壓力空氣進口處焊有風管連接器(26)與列車制動風管尾部的軟風管相連，并以鐵鏈懸掛在車輛端部。
圖3是壓差傳感器結構圖，橡膠膜板(8)左側通過閥門與列車制動風管(A)連接，當列車制動風管(A)充風時，壓力空氣經瀘塵網(6)進入，將橡膠膜板(8)壓向右方，橡膠膜板(8)受右夾板(10)限定其右移最大行程為2.0mm，此時壓力空氣通過夾板螺絲(15)中的φ0.8mm均衡孔(14)向橡膠膜板(8)右側及均衡風缸(P)充氣，壓力緩慢上升，當列車制動風管(A)壓力上升到規(guī)定的穩(wěn)定值后，橡膠膜板(8)右側的壓力亦漸趨平衡，它作為參考壓力，此時橡膠膜板(8)因彈性作用回到平衡的中間位置，當間歇放風閥(B)放風時，從列車制動風管(A)傳來的壓力波使橡膠膜板(8)兩側產生壓力差，橡膠膜板(8)左移。放風間歇期(即停止放風時)，由于機車給風和均衡孔(14)的作用，使橡膠膜板(8)兩側壓力重新平衡，橡膠膜板(8)又回到中間位置，間歇放風閥(B)周期放風，橡膠膜板(8)亦周期動作，其位移量為0.1～0.5mm，通過無間隙傳動機構(12)、(13)、(23)使位于差動變壓器(26)線圈內部的磁芯(25)產生同樣位移，差動變壓器(26)次級線圈產生調幅交流電壓，此電壓經電子電路板(22)瀘波和電壓／頻率變換，輸出與間歇放風閥(B)間歇放風周期相一致的調頻信號，頻率變化大小與接收到的壓力波的強弱成正比。電子電路板(22)與差動變壓器(26)一起被鐵外罩(24)屏蔽。
列車制動時，列車制動風管(A)減壓，橡膠膜板(8)受左夾板(9)限定其左移最大行程為2.0mm，此時均衡風缸(9)壓力通過均衡孔(14)逐漸使橡膠膜板(8)左、右側壓力平衡，橡膠膜板(8)回到中間位置。
圖4是電子接收器電路原理圖，電子接收器(D)采用COMS數字集成電路，對調頻信號以采樣計數方法進行比較鑒別。壓差傳感器(C)輸出的調頻信號，進入頻率比較電路(1)，以1秒的采樣時間進行脈沖計數，與前一采樣進行比較，其頻率增量±ΔF≥給定值時，電路(1)分別輸出＋ΔF和－ΔF采樣脈沖，間歇放風閥(B)放風時，頻率增量為＋ΔF，停止放風時，頻率增量為－ΔF，當＋ΔF與－ΔF采樣脈沖之間的間隔符合間歇放風閥(B)放風時間時，電路(1)輸出一個觸發(fā)脈沖，兩個觸發(fā)脈沖間的時間間隔通過周期鑒別電路(2)鑒別，符合15±1秒時，觸發(fā)點燈電路(3)亮綠燈，表示列車尾車風壓正常，從而排除列車制動風管(A)內隨機性的壓力波動干擾。當頻率增量±ΔF＜給定值時，電路(1)無脈沖輸出，延時電路(4)經過16秒，使點燈電路(3)變?yōu)榱良t燈，表示列車尾車風壓不正常，從而實現連續(xù)監(jiān)測。
本實用新型的優(yōu)點在于利用列車制動風管本身來傳遞風壓信息，不受地理條件限制，傳輸可靠性高，尾車發(fā)信器是由鑄鋼件制成的間歇放風閥，造價低廉，不易丟失，無論停車或中途運行均能連續(xù)監(jiān)測，提高了行車的安全度，經濟實用方便。
圖1是列車尾車風壓監(jiān)測裝置原理圖，(E)為機車給風裝置，(P)為均衡風缸。
圖2是間歇放風閥結構圖圖示為(2)調整彈簧座，(3)O型密封圈，(5)墊圈，(6)螺母，(7)螺絲，(8)保護蓋，(10)螺母，(12)延時室外殼，(13)螺堵，(14)彈簧，(16)橡膠墊，(17)閥體，(19)螺絲，(23)橡膠墊，(24)緊定并
，(36)螺母，(31)墊圈，(32)墊圈，(33)內閥門，(36)閥座，(46)內壓蓋。
圖3為壓差傳感器結構圖，圖示為(3)接頭，(4)螺母，(5)螺母，(7)管座，(11)線圈骨架，(15)螺絲，(16)墊圈，(17)橡膠墊，(18)右壓蓋，(19)接線座，(20)左壓蓋，(21)彈簧，(27)螺母。
圖4為電子接收器電路原理圖，(5)為時鐘電路，(6)為時序脈沖電路。
權利要求1.一種列車尾車風壓監(jiān)測裝置，其特征是采用間歇放風閥(B)、壓差傳感器(C)和電子接收器(D)，由間歇放風閥(B)周期性地放風而發(fā)出壓力波信號，通過列車制動風管(A)傳遞給機車上的壓差傳感器(C)將信號檢測和變換為調頻信號，經電子接收器(D)檢測處理鑒別，向司機作紅、綠燈定性顯示，連續(xù)監(jiān)測尾車風車。
2.根據權利要求1所述的列車尾車風壓監(jiān)測裝置，其特征在于間歇放風閥(B)內設有調整彈簧(1)、橡膠膜板(18)、放風閥(35)和延時室(34)，當尾車風壓達到規(guī)定壓力下限時，可自動進行周期性間歇放風。
3.根據權利要求1所述的列車尾車風壓監(jiān)測裝置，其特征在于間歇放風閥(B)開有泄風孔(11)，確定停止放風時間，使放風周期為15±1秒，開有進風孔(22)，確定放風時間為2.5～3秒。
4.根據權利要求1所述的列車尾車風壓監(jiān)測裝置，其特征在于壓差傳感器(C)內的橡膠膜板(8)的兩側開有φ0.8mm的均衡孔(14)，并附有外加均衡風缸(P)。
5.根據權利要求1所述的列車尾車風壓監(jiān)測裝置，其特征在于壓差傳感器(C)內設有電子電路板(22)，將橡膠膜板(8)位移使差動變壓器磁芯(25)產生相應位移而輸出的調幅交流電壓變?yōu)檎{頻信號。
6.根據權利要求1所述的列車尾車風壓監(jiān)測裝置，其特征在于電子接收器(D)是采用CMOS數字集成電路，對調頻信號以采樣計數方法進行連續(xù)比較鑒別。
專利摘要一種鐵路列車尾車風壓監(jiān)測裝置，由間歇放風閥、壓差傳感器、電子接收器組成，在列車充風達到規(guī)定壓力后，裝在列車制動風管尾部的間歇放風閥自動進行周期性間歇放風，其壓力波通過列車制動風管傳遞給裝在機車上的壓差傳感器變?yōu)殡娦盘枺呻娮咏邮掌鬟M行處理鑒別，向司機顯示綠燈表示正常、顯示紅燈表示列車尾車風壓不足或列車分離，或風管中有折角塞門被關閉等故障，以提示司機及時采取措施，防止制動失效而造成行車事故。本裝置傳輸可靠性高，造價低廉，實用方便。
文檔編號B60T17/22GK2051201SQ8920299
公開日1990年1月17日 申請日期1989年3月14日 優(yōu)先權日1989年3月14日
發(fā)明者陳家德, 伍瑞生, 陳文能 申請人:廣州鐵路局科學技術研究所