一种铁路车辆用风缸自动排水系统及自动排水方法

摘要

本发明提供一种铁路车辆用风缸自动排水系统，包含电源、风缸、压力传感器、控制单元、自动排水装置、显示屏和风量传感器，通过压力传感器和风量传感器的信息，控制单元确定自动排水装置最佳的排水时机，自动排水，同时避免了频繁排水造成的压力浪费，也能够将制动排水装置的故障状态反馈至司机，提升了排水装置运用的安全性及可靠性。

说明书

技术领域

本发明属于风缸排水技术领域，尤其是涉及一种铁路车辆用风缸自动排水系统及自动排水方法。

背景技术

为避免动车组供风单元干燥器失效造成下游管路进水，进而导致车辆用风部件故障情况的发生，动车组检修规程中一般规定须定期对风缸进行排水作业。目前动车组风缸排水作业主要有两种方法：通过人工排水、通过自动排水装置排水。人工排水即人为操作风缸下方安装的排水球阀，通过风缸内外气压差将风缸内油水混合物排出；自动排水装置排水即通过自动排水装置根据其内部逻辑控制排水。其中人工排水会消耗人力物力，效率较低；自动排水装置排水虽能解脱人工但排水功能缺乏控制，容易过度排水造成空气压力下降且缺乏相应的故障信息提示司机。因此，以上两种方法均不够完善，不能满足动车组运用要求。

发明内容

本发明旨在解决现有两种风缸排水方法所存在的问题，提供一种铁路车辆用风缸自动排水系统及自动排水方法，高效控制排水，自动提示排水装置故障，节约了动车组日常维护的人工成本，提升了排水装置运用的安全性及可靠性。

为实现上述发明目的，本发明提供一种铁路车辆用风缸自动排水系统，包含电源、风缸、压力传感器、控制单元、自动排水装置、显示屏和风量传感器。

所述自动排水装置连接在风缸下侧，并连接电源和控制单元，所述风缸内设置压力传感器，压力传感器连接控制单元，所述压力传感器用于采集风缸中压缩空气的压力，并将采集的压力信号发送给控制单元；所述自动排水装置用于根据控制单元的排水指令控制风缸进行自动排水。

所述风量传感器设置在自动排水装置排水口位置，风量传感器连接控制单元，用于采集排水口位置风量并发送给控制单元。

所述控制单元连接压力传感器、风量传感器、自动排水装置和显示屏，控制单元用于接收压力传感器的风缸压力信号，当满足自动排水条件时，发送自动排水指令给自动排水装置。

控制单元用于接收风量传感器的排水口风量信号，当排水口风量无变化或者风量变化时间超过设定时间，发送自动排水装置故障信号给显示屏。

所述显示屏连接控制单元，用于接收控制单元的故障信号并显示。

本发明还提供一种采用上述铁路车辆用风缸自动排水系统的风缸自动排水方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01：等待车辆供电，车辆供电前风缸自动排水系统不执行任何动作，车辆供电后执行S02；

S02：按照设定延时时间进行延时，车辆完成整备工作；

S03：启动压力传感器，通过压力传感器检测风缸内的空气压力；

S04：控制单元记录压力传感器采集的压力信号，根据压力信号的变化，判断风缸是否开始供风，若是，执行S05；

S05：等待风缸压力上升，控制单元记录风缸供风时间，风缸供风时间达到设定时间；

S06：控制自动排水装置进行一次排水操作，排水到规定时间自动关闭，车辆再次供电后再次按照S02至S06的步骤进行；若排水操作开始后排水口风量无变化或者风量变化时间超过设定时间，发送自动排水装置故障信号给显示屏，执行S07；

S07：显示屏显示自动排水装置故障信号。

进一步地，所述S02中设定延时时间根据不同车辆列控系统启动、升起受电弓、闭合主断路器的整备工作时间确定。

进一步地，所述S04控制单元判断风缸开始供风的方法是：如果压力没有变化或者压力下降，则不执行任何其他操作，继续采集并记录压力；如果压力开始上升，则判断为车辆的风缸开始供风。

进一步地，所述S05中设定时间根据车辆供风单元能力以及车辆管路容积能确保压缩空气压力到达规定数值所需时间；所述压缩空气压力的规定数值根据车辆压缩空气定压的下限确定。

本发明通过综合判断车辆的供电状态、供风单元的工作状态等，确定自动排水装置最佳的排水时机，自动排水，同时避免了频繁排水造成的压力浪费，也能够将制动排水装置的故障状态反馈至司机，便于故障应急处置和检修，节约了动车组日常维护的人工成本，提升了排水装置运用的安全性及可靠性。

附图说明

图1为本发明的原理示意图；

图2为本发明的流程图。

具体实施方式

参照图1和图2，本发明铁路车辆用风缸自动排水系统是将自动排水装置5直接安装于风缸2下方，车辆端电源1为其进行供电(DC 110V),自动排水装置5下方安装排水管路，排水管路将自动排水装置5排出的油水混合物引至风缸下方的设备舱排水槽内，使油水混合物排出设备舱之外。风缸自动排水系统包含电源1、风缸2、压力传感器3、控制单元4、自动排水装置5、显示屏6和风量传感器。

风缸2内设置风缸压力传感器3，压力传感器3连接控制单元；所述压力传感器3用于采集风缸2中压缩空气的压力，并将采集的风缸压力信号发送给控制单元4。风缸2输出口202和自动排水装置5的输入口502相连；

自动排水装置2安装在车辆主供风单元集成风缸下方，自动排水装置2排水口是内部风压推动水排出，所以排水口同时也是排风口，排水口位置安装风量传感器，用于检测排水口位置风量，并将排水口风量信号传送给控制单元。

控制单元4连接压力传感器、风量传感器、自动排水装置5和显示屏6。控制单元接收压力传感器的风缸压力信号和风量传感器的排水口风量信号，控制单元记录风缸压力信号，根据压力信号的变化，如果压力没有变化或者压力下降，则不执行任何其他操作，继续采集并记录压力；如果压力开始上升，则判断为车辆的风缸开始供风。

控制单元4判断风缸供风时间达到设定时间，并且压力传感器检测的压力达到设定数值时，控制单元发送自动排水指令，自动排水装置2排水到规定时间自动关闭，自动排水装置完成一次排水后，如车辆持续供电则不会再次进行排水。若排水操作开始后排出口风量无变化或者或10s后仍然可以检测到有风量变化，发送自动排水装置故障信号给显示屏，显示屏显示自动排水装置故障信号。

采用上述风缸自动排水系统进行风缸自动排水的方法，包括如下步骤：

S01：等待车辆供电，车辆供电前风缸自动排水系统不执行任何动作，车辆供电后执行S02；

S02：根据设定延时时间完成所需的整备工作，包含列控系统启动、升起受电弓、闭合主断路器等。延时的时间根据不同车辆的整备工作时间确定。延时结束后执行S03；

S03：启动压力传感器3，通过压力传感器检测风缸内的空气压力，然后执行S04；

S04：记录压力传感器3采集的压力信号，根据压力信号的变化，判断风缸是否开始供风。如果压力没有变化或者压力下降，则不执行任何其他操作，继续采集并记录压力。如果压力开始上升，则判断为车辆的供风单元已经启动，然后执行S05；

S05：风缸供风时间达到设定时间，确保压缩空气压力到达设计数值。风缸供风时间的设定时间可根据车辆供风单元能力以及车辆管路容积确定，空气压力的设计数值根据车辆压缩空气定压的下限确定；

S06：控制自动排水装置5进行一次排水操作，本次排水结束后不再进行排水操作，直至车辆再一次供电开始。车辆再次供电后再次按照S02至S06的步骤进行。若排水操作开始后排出口风量无变化或者风量变化时间超过设定时间，发送自动排水装置故障信号给显示屏，执行S07。

S07：显示屏显示自动排水装置故障信号。

工作过程中自动控制排水，自动提示排水装置故障，节约了动车组日常维护的人工成本，提升了排水装置运用的安全性及可靠性。如果空压机内部的干燥器故障，会导致风缸进水，但只要空压机可以正常压缩空气，满足排水调节就可以排水，及时将风缸中积存的油水杂质排出管路，不会造成风缸中长期积存油水混合物。