一种铁路车辆溜逸制动系统
阅读说明：本技术 一种铁路车辆溜逸制动系统 (Railway vehicle slip braking system ) 是由 李子敬 李君� 李民 李伟 李兵 邵仲文 邵仲武 于 2021-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明属于铁路制动技术领域,公开了一种铁路车辆溜逸制动系统,包括主控子系统和制动子系统,主控子系统与制动子系统通信连接；制动子系统,用于根据车辆信息基于级联继电连接的铁鞋结构对铁路轨道上超过停车器的车辆进行溜逸制动；主控子系统,用于监控制动子系统的工作情况,产生控制信号对制动子系统进行统一控制。本发明解决了现有技术中单独设置的防溜铁鞋防溜效果低、人工方式及时性低、动作效率低以及安全性低的问题。(The invention belongs to the technical field of railway braking, and discloses a railway vehicle slip braking system which comprises a main control subsystem and a braking subsystem, wherein the main control subsystem is in communication connection with the braking subsystem; the braking subsystem is used for carrying out slip braking on the vehicle exceeding the parking device on the railway track based on the iron shoe structure in cascade relay connection according to the vehicle information; and the master control subsystem is used for monitoring the working condition of the brake subsystem and generating a control signal to carry out unified control on the brake subsystem. The invention solves the problems of low anti-slip effect, low timeliness of manual mode, low action efficiency and low safety of the anti-slip iron shoe which is independently arranged in the prior art.)
技术领域
本发明属于铁路制动技术领域，具体涉及一种铁路车辆溜逸制动系统。
背景技术
目前，国内铁路编组场防止车辆溜逸的设备主要采用“2+1”停车器作为主要手段，在一定程度上解决了尾部停车和防溜的问题，但存在两个突出问题，一时存在溜放车辆流出停车器的安全隐患；二是需要人工下铁鞋，或人工控制上下铁鞋的方法辅助防溜。这种作业模式劳动强度大、人工成本高、且有一定的安全隐患。如何有效防止车辆溜逸，保证编组场尾部调车作业安全问题，是目前铁路制动研究中亟待解决的重要问题。
现有技术存在以下的问题：
1)铁鞋是铁路调车作业中防溜的工具之一。目前，我国铁路车站上使用的铁鞋进行制动，就是在一根或两根钢轨上放置铁鞋，向前滚动的车轮压上铁鞋后便沿钢轨滑行，轮轨之间由滚动摩擦变为滑动摩擦，阻止掣轮前进，起制动作用。铁鞋由底部和头部两部分构成，车轮踏上鞋底后，利用头部将车轮卡住，使鞋与车轮共同滑行而起制动作用。但是单独设置的铁鞋的制动和防溜效果低，无法满足对大吨位的车辆的需求。
2)现有技术的制动系统往往采用人工方式进行启动和控制，该种方式的控制及时性低，动作效率低，容易因为人工判断失误导致发生安全事故，安全性低。
发明内容
为了解决现有技术中单独设置的防溜铁鞋防溜效果低、人工方式及时性低、动作效率低以及安全性低的问题，减员增效，本发明目的在于提供一种铁路车辆溜逸制动系统。
本发明所采用的技术方案为：
一种铁路车辆溜逸制动系统，包括主控子系统和制动子系统，主控子系统与制动子系统通信连接；
制动子系统，用于根据车辆信息，基于级联继电联锁控制的防溜铁鞋，对铁路轨道上超过停车器的车辆进行溜逸制动；
主控子系统，用于监控制动子系统的工作情况，产生控制信号，以对制动子系统进行统一控制。
进一步地，制动子系统包括若干制动单元，若干制动单元一一对应的设置于当前铁路轨道处，且所有制动单元均与主控子系统通信连接。
进一步地，制动单元包括均与主控子系统通信连接的正向控制组件、逆向控制组件、溜逸检测组件以及铁鞋控制组件，正向控制组件、逆向控制组件、溜逸检测组件以及铁鞋控制组件之间相互通信连接；
正向控制组件设置于铁路轨道的停车器的前方，且当前指示方向为当前铁路轨道的正向的行驶方向，溜逸检测组件设置于铁路轨道的停车器的后方，铁鞋控制组件设置于溜逸检测组件的后方，逆向控制组件设置于铁鞋控制组件的后方。
进一步地，正向控制组件包括正向控制模块和正向车辆信息传感器，正向控制模块分别与正向车辆信息传感器、主控子系统、逆向控制组件、溜逸检测组件以及铁鞋控制组件通信连接，正向车辆信息传感器设置于当前铁路轨道处，且正向车辆信息传感器包括均与正向控制模块通信连接的第一传感器、第二传感器以及第三传感器，第三传感器为备用传感器。
进一步地，逆向控制组件包括逆向控制模块和逆向车辆信息传感器，逆向控制模块分别与逆向车辆信息传感器、主控子系统、正向控制组件、溜逸检测组件以及铁鞋控制组件通信连接，逆向车辆信息传感器设置于当前铁路轨道处，且逆向车辆信息传感器包括均与逆向控制模块通信连接的第六传感器、第七传感器以及第八传感器，第八传感器为备用传感器。
进一步地，溜逸检测组件包括溜逸检测模块和溜逸检测传感器，溜逸检测模块分别与溜逸检测传感器、主控子系统、正向控制组件、逆向控制组件以及铁鞋控制组件通信连接，溜逸检测传感器设置于当前铁路轨道处，且溜逸检测传感器包括均与溜逸检测模块通信连接的第四传感器和第五传感器，第五传感器为备用传感器。
进一步地，铁鞋控制组件包括均与主控子系统通信连接的主鞋部件和若干副鞋部件，主鞋部件与若干副鞋部件依次级联继电连接，且主鞋部件和若干副鞋部件均分别与正向控制组件、逆向控制组件以及溜逸检测组件通信连接。
进一步地，主鞋部件与若干副鞋部件的结构相同，均包括相互连接的铁鞋驱动模块和铁鞋结构，铁鞋驱动模块分别与主控子系统、正向控制组件、逆向控制组件以及溜逸检测组件通信连接，铁鞋结构设置于当前铁路轨道处。
进一步地，铁鞋驱动模块包括电机、上/下鞋继电器、上/下限位继电器、上/下鞋中继器以及上/下鞋执行结构，电机的输出端与上/下鞋执行结构连接，上/下鞋执行结构均与铁鞋结构连接，电机的控制端、上/下鞋继电器的控制端、上/下限位继电器的控制端以及上/下鞋中继器的控制端均分别与主控子系统、正向控制组件、逆向控制组件以及溜逸检测组件通信连接。
进一步地，主控子系统包括值班室主机和通信集线器，值班室主机通过通信集线器的通信总线分别与所有制动单元的正向控制组件、逆向控制组件、溜逸检测组件以及铁鞋控制组件通信连接；
还包括供电子系统，供电子系统包括单相配电箱和在线式后备电源，单相配电箱的输入端电性连接有外部的市电，且单相配电箱的输出端与在线式后备电源的输入端电性连接，在线式后备电源的输出端通过供电总线分别与主控子系统和所有制动单元的正向控制组件、逆向控制组件、溜逸检测组件以及铁鞋控制组件电性连接。
本发明的有益效果为：
1)本发明提供的铁路车辆溜逸制动系统根据车辆信息自动判断当前的车辆车型是车厢还是机车，对机车不予溜逸制动，对超过停车器的车厢进行溜逸制动，采用级联继电联锁控制的防溜铁鞋，增强了对大吨位的车辆的制动和防溜效果，保证车辆的稳定制动。
2)本发明提供的铁路车辆溜逸制动系统的制动子系统自动检测车辆的溜逸情况和车型，并自动进行溜逸制动，避免了人工判断造成的安全事故，提高了安全性，并且控制子系统对制动子系统进行统一管理和监控，提高了系统的自动化程度和实用性。
本发明的其他有益效果将在
具体实施方式
中进一步进行说明。
附图说明
图1是本发明中铁路车辆溜逸制动系统的结构框图。
图2是本发明中铁路车辆溜逸制动系统的结构示意图。
图3是本发明中级联继电连接的铁鞋控制组件的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
如图1和图2共同所示，本实施例提供一种铁路车辆溜逸制动系统，包括主控子系统和制动子系统，主控子系统与制动子系统通信连接；
制动子系统，用于根据车辆信息，基于级联继电联锁控制的防溜铁鞋，对铁路轨道上超过停车器的车辆进行溜逸制动，制动子系统自动检测车辆的溜逸情况和车型，并自动进行溜逸制动，避免了人工判断造成的安全事故，提高了安全性；
主控子系统，用于监控制动子系统的工作情况，产生控制信号，以对制动子系统进行统一控制，控制子系统对制动子系统进行统一管理和监控，提高了系统的自动化程度和实用性。
本发明提供的铁路车辆溜逸制动系统根据车辆信息自动判断当前的车辆车型是车厢还是机车，对机车不予溜逸制动，对超过停车器的车厢进行溜逸制动，采用级联继电联锁控制的防溜铁鞋，增强了对大吨位的车辆的制动和防溜效果，保证车辆的稳定制动。
作为优选，制动子系统包括若干制动单元，若干制动单元一一对应的设置于当前铁路轨道处，且所有制动单元均与主控子系统通信连接，扩大了铁路车辆溜逸制动系统的监控范围，主控子系统进行统一管理和监控，提高了系统的实用性。
作为优选，制动单元包括均与主控子系统通信连接的正向控制组件、逆向控制组件、溜逸检测组件以及铁鞋控制组件，正向控制组件、逆向控制组件、溜逸检测组件以及铁鞋控制组件之间相互通信连接；
正向控制组件设置于铁路轨道的停车器的前方，且当前指示方向为当前铁路轨道的正向的行驶方向，正向控制组件采集行驶方向的车辆的车辆信息，为后续的制动情况和溜逸情况提供车辆触发信号，溜逸检测组件设置于铁路轨道的停车器的后方，监测超过停车器的制动车辆并发出溜逸触发信号，铁鞋控制组件设置于溜逸检测组件的后方，使用铁鞋结构对需要进行溜逸制动的车辆进行紧急制动，逆向控制组件设置于铁鞋控制组件的后方，监测拖车或者逆向车辆的情况，放下铁鞋结构。
作为优选，正向控制组件包括正向控制模块和正向车辆信息传感器，正向控制模块分别与正向车辆信息传感器、主控子系统、逆向控制组件、溜逸检测组件以及铁鞋控制组件通信连接，正向车辆信息传感器设置于当前铁路轨道处，且正向车辆信息传感器包括均与正向控制模块通信连接的第一传感器、第二传感器以及第三传感器，第三传感器为备用传感器；正向车辆信息传感器采集正向行驶的车辆信息，车辆信息包括车辆的速度和车型(机车或车厢)，发送至正向控制模块进行分析和处理，正向控制模块向主控子系统、逆向控制组件、溜逸检测组件以及铁鞋控制组件发送控制信号，触发后续动作的进行，根据第一传感器和第二传感器触发信号的时间和设置距离可获得车辆的车速和车型，当第一传感器或第二传感器其中一个发生故障时第三传感器投入使用，保证了系统的正常运行。
作为优选，逆向控制组件包括逆向控制模块和逆向车辆信息传感器，逆向控制模块分别与逆向车辆信息传感器、主控子系统、正向控制组件、溜逸检测组件以及铁鞋控制组件通信连接，逆向车辆信息传感器设置于当前铁路轨道处，且逆向车辆信息传感器包括均与逆向控制模块通信连接的第六传感器、第七传感器以及第八传感器，第八传感器为备用传感器；逆向车辆信息传感器采集拖车或者逆向车辆的情况，发出逆向触发信号，逆向控制模块主控子系统、正向控制组件、溜逸检测组件以及铁鞋控制组件发送控制信号放下铁鞋结构，便于拖车将当前制动的车辆脱离或逆向车辆正常行驶，当第六传感器或第七传感器其中一个发生故障时第八传感器投入使用，保证了系统的正常运行。
作为优选，溜逸检测组件包括溜逸检测模块和溜逸检测传感器，溜逸检测模块分别与溜逸检测传感器、主控子系统、正向控制组件、逆向控制组件以及铁鞋控制组件通信连接，溜逸检测传感器设置于当前铁路轨道处，且溜逸检测传感器包括均与溜逸检测模块通信连接的第四传感器和第五传感器，第五传感器为备用传感器；溜逸检测传感器监测超过停车器的溜逸车辆，当发现溜逸车辆后溜逸检测传感器向主控子系统、逆向控制组件以及铁鞋控制组件发出溜逸信号，当第四传感器发生故障时第五传感器投入使用，保证了系统的正常运行。
作为优选，铁鞋控制组件包括均与主控子系统通信连接的主鞋部件和若干副鞋部件，主鞋部件与若干副鞋部件依次级联继电连接，且主鞋部件和若干副鞋部件均分别与正向控制组件、逆向控制组件以及溜逸检测组件通信连接，当主鞋部件未能实现溜逸车辆的制动时，控制下一级的副鞋部件动作，依次级联继电连接的主鞋部件和若干副鞋部件，确保了溜逸车辆的制动成功。
作为优选，主鞋部件与若干副鞋部件的结构相同，均包括相互连接的铁鞋驱动模块和铁鞋结构，铁鞋驱动模块分别与主控子系统、正向控制组件、逆向控制组件以及溜逸检测组件通信连接，铁鞋结构设置于当前铁路轨道处，铁鞋驱动模块根据主控子系统、正向控制组件以及溜逸检测组件驱动铁鞋结构抬起进行制动，根据主控子系统和逆向控制组件驱动铁鞋结构放下实现通行。
作为优选，铁鞋驱动模块包括电机、上/下鞋继电器、上/下限位继电器、上/下鞋中继器以及上/下鞋执行结构，电机的输出端与上/下鞋执行结构连接，上/下鞋执行结构均与铁鞋结构连接，电机的控制端、上/下鞋继电器的控制端、上/下限位继电器的控制端以及上/下鞋中继器的控制端均分别与主控子系统、正向控制组件、逆向控制组件以及溜逸检测组件通信连接，如图3所示，主鞋部件的电路原理图为：主电机M1通过两侧的主上鞋继电器K1-K4与两侧的220V市电的火线与零线电性连接，构成了主电机的供电回路，主上鞋执行结构Q1的一侧通过依次电性连接的主下鞋继电器K5、主上限位继电器K6以及主上鞋中继器K7与220V市电的火线电性连接，主下鞋执行结构Q2的一侧通过依次电性连接的主上鞋继电器K8、主下限位继电器K9以及主下鞋中继器K10与220V市电的火线电性连接，且主上/下鞋执行结构的另一侧直接与220V市电的零线电性连接，构成了主上/下鞋执行结构的供电回路，同理可知副鞋部件的电路原理图，电机驱动上/下鞋执行结构实现铁鞋结构的抬起与放下。
作为优选，主控子系统包括值班室主机和通信集线器，值班室主机通过通信集线器的通信总线分别与所有制动单元的正向控制组件、逆向控制组件、溜逸检测组件以及铁鞋控制组件通信连接；值班室主机实现了系统的统一管理和集中监控，通信集线器进行控制信号的汇集与发送；
还包括供电子系统，供电子系统包括单相配电箱和在线式后备电源，单相配电箱的输入端电性连接有外部的市电，且单相配电箱的输出端与在线式后备电源的输入端电性连接，在线式后备电源的输出端通过供电总线分别与主控子系统和所有制动单元的正向控制组件、逆向控制组件、溜逸检测组件以及铁鞋控制组件电性连接，单相配电箱通过市电为系统进行供电，在线式后备电源提供后备电源，保证系统的正常运行。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
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