本发明涉及轨道车辆,尤其涉及一种轨道列车供气系统。
背景技术:
1、轨道列车供气系统是为列车中的空气制动、空气弹簧、车钩开闭机构、车门自动开关、厕所等提供高压气体。但现在轨道列车不断向电气化发展,尤其是地铁车辆,空气制动逐步由电机械制动替代,车钩开闭机构可以改成电动车钩,车门自动开关也都更换为电动,地铁车辆不需要厕所。整车中仅空气弹簧需要供气系统。
2、现有供气系统为前后车头两辆车各配置一套空压机供气系统,两套系统互为冗余。两套空压机共同为列车中所有车辆空气弹簧提供高压空气,高压气体必须从两端输送至每辆车,每一套空压机系统均较为庞大,且压力沿程损失大。输气管路需要跨车辆连接,使用了较多的管路和接头,漏气风险大。同时,因各车的空气弹簧距离空压机较远,空气弹簧放气时直接将气体排放至大气中,造成一定的气体浪费,而且不断的从大气中泵入空气也给过滤器和干燥过滤器造成了较大的压力,缩短了其寿命。因此亟需对现有整体式开放式供气系统进行改进以克服上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术所存在的缺陷,提供一种轨道列车供气系统,将整体开放式供气方式改进为分散闭式供气方式,减少车间管路及接头的使用,降低漏气风险,提高气体利用率。
2、为实现上述目的,本发明提供了一种轨道列车供气系统,包括:充放气装置、至少两套空气弹簧、充放气控制单元;所述充放气装置包括高低压一体式气罐、内外循环阀和第一空压机;
3、每套所述空气弹簧通过对应的所述充放气控制单元与所述充放气装置相连接,若所述充放气控制单元检测到空气弹簧被压缩,将所述高低压一体式气罐的气罐高压区与所述空气弹簧的气路连通,使所述气罐高压区的气体充入所述空气弹簧;若所述充放气控制单元检测到空气弹簧持续拉升,将所述高低压一体式气罐的气罐低压区与所述空气弹簧的气路连通,使所述空气弹簧内的气体释放至所述气罐低压区;
4、所述气罐低压区与气罐高压区之间依次设有内外循环阀和第一空压机,若所述气罐低压区压力值高于大气压力值,所述内外循环阀切换至高低压区连通状态,通过所述第一空压机将所述气罐低压区的气体泵入所述气罐高压区;若所述气罐低压区压力值不高于大气压力值,且气罐气体总量低于预设阈值,所述内外循环阀切换至大气连通状态,通过所述第一空压机将空气泵入所述气罐高压区。
5、进一步,所述充放气控制单元为机械控制方式或电控方式。
6、进一步,所述充放气控制单元为机械控制方式时,所述充放气控制单元包括高度阀;
7、所述高度阀用于检测所述空气弹簧的高度变化,并根据高度变化打开相对应的气体通路。
8、进一步,所述充放气控制单元为电控方式时,所述充放气控制单元包括控制器、充气阀、放气阀、呼吸阀和高度传感器;
9、所述空气弹簧与所述呼吸阀的一端接口气路相连,所述呼吸阀的另一端接口分别与所述充气阀的一端接口和放气阀的一端接口气路相连,所述充气阀的另一端接口与所述气罐高压区气路相连,所述放气阀的另一端接口与所述气罐低压区气路相连,所述高度传感器设置于车身悬架上,所述控制器设置于车下设备箱内,与所述充气阀、放气阀、呼吸阀和高度传感器电气连接;
10、若所述高度传感器检测到所述空气弹簧的高度发生变化,将空气弹簧的高度值反馈至所述控制器;所述控制器根据所述空气弹簧的高度值与预设调节值控制所述空气弹簧高度。
11、进一步,所述控制器根据所述空气弹簧的高度值与预设调节值控制所述空气弹簧高度,具体为:
12、判断所述空气弹簧的高度值与死区的大小;若所述空气弹簧的高度值低于死区,所述控制器打开所述充气阀和呼吸阀,同时所述放气阀保持关闭,使所述气罐高压区的气体通过呼吸阀吸入所述空气弹簧;若所述空气弹簧的高度值高于死区,所述控制器打开所述放气阀和呼吸阀,同时所述充气阀保持关闭,使所述空气弹簧内的气体通过呼吸阀呼出至所述气罐低压区;将所述空气弹簧的高度值进行pid计算,通过pwm实时调整呼吸阀开关的占空比,直到所述空气弹簧的高度落入死区范围内。
13、进一步,判断所述空气弹簧的高度值与死区的大小,具体为:
14、控制器将所述高度值进行滤波处理,判断滤波后的空气弹簧的高度值与死区的大小。
15、进一步,所述气罐高压区设置有安全阀和压力开关;
16、若气罐高压区压力达到预设压力阈值,所述压力开关关断所述第一空压机供电;
17、若气罐高压区压力超过预设压力阈值;所述压力开关关断所述第一空压机供电,并打开安全阀排出多余气体。
18、进一步,所述充放气装置还包括第二空压机;
19、所述第二空压机与所述第一空压机并联,所述第二空压机的进气口与所述内外循环阀相连,所述第二空压机的出气口与所述气罐高压区相连。
20、进一步,所述充放气装置还包括第一单向阀和第二单向阀;
21、所述第一单向阀连接于所述第一空压机与所述气罐高压区之间,用于截止气体从气罐高压区流向气罐低压区;所述第二单向阀连接于所述第二空压机与所述气罐高压区之间,用于截止气体从气罐高压区流向气罐低压区。
22、进一步,所述充放气装置还包括干燥过滤器;所述干燥过滤器的一端连接所述气罐高压区入口端,另一端连接所述第一单向阀和第二单向阀,用于干燥过滤从所述第一单向阀或者第二单向阀流入的气体。
23、本发明实施例提供的一种轨道列车供气系统,将整体开放式供气方式改进为分散闭式供气方式,减少了车间管路及接头的使用,降低了漏气风险,提高了气体利用率。
1.一种轨道列车供气系统,其特征在于,所述系统包括充放气装置、至少两套空气弹簧、充放气控制单元;所述充放气装置包括高低压一体式气罐、内外循环阀和第一空压机;
2.根据权利要求1所述的轨道列车供气系统,其特征在于,所述充放气控制单元为机械控制方式或电控方式。
3.根据权利要求2所述的轨道列车供气系统,其特征在于,所述充放气控制单元为机械控制方式时,所述充放气控制单元包括高度阀;
4.根据权利要求2所述的轨道列车供气系统,其特征在于,所述充放气控制单元为电控方式时,所述充放气控制单元包括控制器、充气阀、放气阀、呼吸阀和高度传感器;
5.根据权利要求4所述的轨道列车供气系统,其特征在于,所述控制器根据所述空气弹簧的高度值与预设调节值控制所述空气弹簧高度,具体为:
6.根据权利要求5所述的轨道列车供气系统,其特征在于,判断所述空气弹簧的高度值与死区的大小,具体为:
7.根据权利要求1所述的轨道列车供气系统,其特征在于,所述气罐高压区设置有安全阀和压力开关;
8.根据权利要求1所述的轨道列车供气系统,其特征在于,所述充放气装置还包括第二空压机;
9.根据权利要求8所述的轨道列车供气系统,其特征在于,所述充放气装置还包括第一单向阀和第二单向阀;
10.根据权利要求1所述的轨道列车供气系统,其特征在于,所述充放气装置还包括干燥过滤器;