一种空气后备制动系统及机车的制作方法

本发明属于轨道交通，尤其涉及一种空气后备制动系统及机车。

背景技术：

1、我国传统的空气后备制动系统用于在电空制动机故障模式下的应急操作，功能没有电空制动机完善。由于我国现有的空气后备制动系统采用纯空气制动，通过操控后备制动阀手柄至制动位的时间来控制后备均衡风缸的减压量，进而实现列车管的控制，而我国货运机车牵引车辆运行时，在线路上均采用初制动进行调速，即控制列车管减压50±5kpa，初制动减压量小，而机车制动系统对减压速率有要求，一般常用制动减压速率在20kpa/s，往往在1-2s范围内就会完成减压量，该减压时间段，司乘人员难于精准控制，给货运机车在空气后备制动模式下的调速使用带来不便。

技术实现思路

1、针对相关技术中存在的不足之处，本发明提供了一种空气后备制动系统，解决初制动时减压无法准确控制的技术问题。

2、根据本申请的一方面，提供了一种空气后备制动系统，在一种可能的实施方式中，该系统包括：后备调压阀、初制风缸、后备制动阀、后备均衡风缸和后备中继阀；总风经后备调压阀、后备制动阀、后备均衡风缸和后备中继阀连通；中继阀总风经后备中继阀连通列车管，后备中继阀根据后备均衡风缸的压力变化输出列车管压力；

3、其中，后备制动阀具有缓解位、初制动位、中立位和制动位，后备制动阀具有a1、a2、a3、a4、a5和a6口；

4、缓解位时，a1口与a4口沟通，沟通初制风缸与大气的通路；a3口与a6口沟通，沟通总风与初制风缸的通路；a2口与a5被切断；

5、初制位时，a1口与a5口沟通，沟通初制风缸与后备均衡风缸的通路；a2口、a3口、a4口与a6被切断；

6、中立位时，所有气路被切断；

7、制动位时，a2口与a6口沟通，a1口、a3口、a4口与a5被切断，沟通后备均衡风缸与大气的通路。

8、在一种可能的实施方式中，后备制动阀在初制位时，初制风缸与后备均衡风缸连通，后备均衡风缸向初制风缸充风，后备均衡风缸减压。

9、在一种可能的实施方式中，还包括：切换阀，切换阀的c1端和c2端分别连接后备调压阀的输出端和均衡风缸的输出端，切换阀具有a1口和a2口；切换阀被配置为：当c1端的压力比c2端的压力大55kpa或55kpa以上时，切换阀的a1口和a2口切断，否则，a1和a2口连通；

10、其中，切换阀的a1口连接初制风缸，a2口连接后备制动阀(103)的a1口。

11、在一种可能的实施方式中，后备均衡风缸减压50kpa。

12、在一种可能的实施方式中，还包括：电位计和压力阀，压力阀的c1端和c2端分别连接后备调压阀的输出端和均衡风缸的输出端，压力阀被配置为根据后备调压阀输出的压力与均衡风缸的压力值的比较结果，输出线性位移，该线性位移与电位计的电信号相对应。

13、在一种可能的实施方式中，还包括初制风缸与后备均衡风缸之间的容积关系，通过气体状态方程计算，使后备均衡风缸的减压量为50kpa。

14、在一种可能的实施方式中，初制风缸与后备均衡风缸之间的容积关系，通过气体状态方程计算；假设后备均衡风缸的容积为v1，制动机定压为600kpa，则初制风缸的容积v2＝(1/11)*v1。

15、在一种可能的实施方式中，初制风缸与后备均衡风缸之间沟通通路设置了缩堵，使初制动时后备均衡风缸的减压速率不超过常用制动后备均衡风缸减压速率10kpa/s-40kpa/s，使机车不会引起紧急制动。

16、根据本申请的一方面，提供了一种机车，包含上述任一项的空气后备制动系统。

17、基于上述技术方案，本发明实施方式的空气后备制动系统，在列车初制动条件下实现对列车制动系统进行精确的压力控制，确保制动力的精确性和制动响应的稳定性。

技术特征：

1.一种空气后备制动系统，其特征在于，包括：后备调压阀(101)、初制风缸(102)、后备制动阀(103)、后备均衡风缸(104)和后备中继阀(105)；总风经后备调压阀(101)、后备制动阀(103)、后备均衡风缸(104)和后备中继阀(105)连通；中继阀总风经后备中继阀(105)连通列车管，后备中继阀根据后备均衡风缸的压力变化输出列车管压力；

2.根据权利要求1的空气后备制动系统，其特征在于，后备制动阀(103)(103)在初制位时，初制风缸(102)与后备均衡风缸(104)连通，后备均衡风缸(104)向初制风缸(102)充风，后备均衡风缸(104)减压。

3.根据权利要求1的空气后备制动系统，其特征在于，还包括：切换阀(106)；

4.根据权利要求2的空气后备制动系统，其特征在于，后备均衡风缸(104)减压50kpa。

5.根据权利要求3的空气后备制动系统，其特征在于，还包括：电位计(107)和压力阀(108)，压力阀(108)的c1端和c2端分别连接后备调压阀(101)的输出端和均衡风缸(104)的输出端，压力阀(108)被配置为根据后备调压阀(101)输出的压力与均衡风缸(104)的压力值的比较结果，输出线性位移，该线性位移与电位计(107)的电信号相对应。

6.根据权利要求5的空气后备制动系统，其特征在于，还包括：初制风缸(102)与后备均衡风缸(104)之间的容积关系，通过气体状态方程计算，使后备均衡风缸(104)的减压量为50kpa。

7.根据权利要求4的空气后备制动系统，其特征在于，初制风缸(102)与后备均衡风缸(104)之间的容积关系，通过气体状态方程计算；后备均衡风缸(104)的容积为v1，制动机定压为600kpa，则初制风缸(102)的容积v2＝(1/11)*v1。

8.根据权利要求5的空气后备制动系统，其特征在于，初制风缸(102)与后备均衡风缸(104)之间沟通通路设置了缩堵，使初制动时后备均衡风缸(104)的减压速率不超过常用制动均衡风缸减压速率10kpa/s-40kpa/s，使机车不会引起紧急制动。

9.一种机车，包含根据权利要求1-8中任一项的空气后备制动系统，其特征在于，机车。

技术总结本发明涉及一种空气后备制动系统及机车，该系统包括：后备调压阀、初制风缸、后备制动阀、后备均衡风缸和后备中继阀；总风经后备调压阀、后备制动阀、后备均衡风缸和后备中继阀连通列车管；中继阀总风经后备中继阀连通列车管，后备中继阀根据后备均衡风缸的压力变化输出列车管压力；其中，后备制动阀具有缓解位、初制动位、中立位和制动位；缓解位时，沟通初制风缸与大气的通路，沟通总风与初制风缸的通路；初制位时，沟通初制风缸与后备均衡风缸的通路；中立位时，所有气路被切断；制动位时，沟通后备均衡风缸与大气的通路。本发明解决初制动时减压无法准确控制的技术问题。技术研发人员：王书静,毛金虎,刘进华,李开晔,杨智,吴易航,陈岳俊受保护的技术使用者：中车制动系统有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/5