[发明专利]电控－气动制动系统和用于该系统的控制器

说明书

本发明涉及电控—气动制动器的控制器，特别是涉及一种适于在一“直接”型电控—气动制动系统内建立用于铁路车辆制动的气动输出压力的、由电动机操纵的制动控制器。

在铁路货车制动系统从传统的自动气动控制向电控—气动控制的变革中，如现在展望的那样，可以相信，在所有货车都装备上电控—气动制动系统之前，可以先采用“间接”形式的电控—气动制动系统。这种“间接”的制动控制意味着：令一列货车内每一节车辆上的传统的控制阀，响应制动管路压力的变化，以通常的方式在远离机车的一个或多个位置上电气地控制制动管路的压力来控制车辆制动。在这种方式下，可在一列铁路车辆内实现比较迅速而且均匀的制动响应。

然而，最终的期望是这种“间接”的电控—气动控制让位于“直接”的电控—气动制动控制。所谓“直接”的电控—气动控制意味着：不是电控地控制列车的制动管路压力以间接地控制制动缸压力，而是独立于车辆控制阀装置，对一列货车的每一节车辆上的制动缸压力进行电控。

在诸如美国专利5,501,512中所揭示的“直接型”电控—气动制动控制系统中，每一节车辆上均设有一微处理器单元，它接收对应于所需制动强度的控制信号。用一个将压力转换成电信号的传感器给微处理器提供与瞬时的制动缸压力值相一致的反馈信号。由电磁铁操作的各气动阀根据这些控制和反馈信号之间的差别来调节制动缸的压力。上述专利中的压力传感器对温度的变化非常敏感，而且因为需要定期校准而使维护费用昂贵。此外，由于制动缸加压需要大容量的电磁操作的气动阀，这导致它们工作时能量消耗较大。

本发明的一个主要目的在于，提供一种“直接型”电控—气动式制动控制系统，它具有一无需反馈压力传感器的制动控制器装置。

本发明的另一个目的在于，提供一种生产成本较低的直接型电控—气动制动控制器。

本发明的再一个目的在于，提供一种只需较小的电功率就能工作的制动控制器。

为实现上述目的，本发明提供的电控—气动制动控制器包括一自遮断继动阀组件，该阀由一个借助一力臂比可变的操作杠杆起作用的固定弹簧来操作。一直线电动机能使一可动支点滚轮沿操作杠杆定位，借以改变杠杆力臂比，进而改变继动阀的输入需求，从而产生一所需的制动缸压力。

在将这样的电控—气动制动控制器应用于一列铁路车辆的每一节车辆的电控—气动制动系统中时，每一节车辆上的处理器单元接收一指令信号，并控制直线电动机，以精确地设定操作杠杆支点滚轮的位置。微处理器单元可根据电动机转数跟踪支点滚轮从一固定的释放基准位置算起的设定位置。这样就可以使每一节车辆上产生制动缸压力，无需用反馈传感器来监测制动管路或制动缸的压力。此外，制动管路的压力可以保持在列车工作压力的水平(不断地充气)，它可作为车辆制动的一个气动力源，并且在与传统的车辆控制阀装置结合使用时可作为一气动备用或应急控制。

通过下文结合附图所作的详细描述，可以更清楚地了解本发明的这些和其它目的和优点。

图1是一系统示意图，示出了与一铁路货车上的一传统的自动气动制动系统相联系的一“直接型”电控—气动制动系统的一种形式；

图2是图1的制动系统所采用的一电控—气动制动控制器的组装剖视图。

如图1所示，用于一列铁路货车内每一节车辆的电控—气动制动控制系统10包括：一制动管路BP；一具有一直线电动机M的制动控制器12；一微处理器单元MPU，它连接有一根延伸至每一节车辆的控制线CW，各相邻车辆的控制线的端部相互连接起来，以便将控制信号传送至微处理器单元MPU。或者，在各节车辆之间也可采用无线电联系，将各种控制信号传送至相应车辆的微处理器。微处理器单元MPU可通过电缆14将电信号输出给与电动机M相关联的晶体管开关电路(未示)，这种开关电路是用于根据经控制线CW传送至微处理器单元MPU的一控制信号使电动机M以步进电机的方式工作，这是众所周知的。