一种机车撒砂控制系统和撒砂控制方法与流程

本公开涉及轨道交通制动控制，尤其涉及一种机车撒砂控制系统和撒砂控制方法。

背景技术：

1、撒砂功能是铁路机车重要的辅助功能，目的是利用砂粒以增加车轮与路轨的磨擦力，确保车轮与轨道之间的良好附着，缩短制动距离和增加攀斜的摩擦力。机车上通常配备有砂箱来储存砂粒，以供撒砂操作使用。

2、现有技术中，机车只有执行砂箱和配套的撒砂执行机构，执行砂箱的砂储量即为机车的砂储量。现有技术的砂箱要么位于车体上部，距离轮轨踏面位置较远，撒砂管路过长，易出现撒砂执行不良；要么位于机车车体下部，环境复杂、空间受限；更有砂箱位于机车走行部上，不但空间受限，重量也受到限制。同时，现有技术中砂箱并不具备砂储量实时监控，无法及时了解砂箱的砂存情况；不具备砂箱内湿度监控及砂粒防潮的手段，经常出现砂粒潮湿结块无法正常执行撒砂的情况。

3、现有技术中，机车只有简单的撒砂功能，没有完整的撒砂控制系统，撒砂控制为被动式。要么检测到机车出现空转或滑行方进行撒砂，要么检测到机车出现空转或滑行机车报警司机手动撒砂。这种被动撒砂的手段，执行晚、停止早，无法达到最好的撒砂效果。

4、因此，现有技术有待改进。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种机车撒砂控制系统和撒砂控制方法，通过本申请解决了机车的砂箱砂粒储量不足和砂粒结块堵塞的问题，以及实现了撒砂系统的主动控制。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、根据本发明的方面，提供了一种机车撒砂控制系统，包括：

4、撒砂单元，撒砂单元包括执行砂箱和撒砂执行装置，执行砂箱通过撒砂执行装置为机车的行走部进行撒砂；

5、补砂单元，补砂单元包括储砂箱和补砂执行装置，储砂箱通过补砂执行装置为执行砂箱进行补砂；

6、砂储量检测装置，砂储量检测装置用于检测执行砂箱以及储砂箱内砂粒储量；

7、湿度检测装置，湿度检测装置用于检测执行砂箱内和储砂箱内砂粒的湿度；

8、防潮除湿装置，防潮除湿装置用于对执行砂箱、撒砂执行装置以及储砂箱内的砂粒进行防潮除湿；

9、控制单元，控制单元对机车的行走部是否出现空转或打滑进行预判，并基于预判结果指令撒砂执行装置进行撒砂，以及基于砂储量检测装置检测到的执行砂箱内的砂粒储量指令补砂单元为执行砂箱进行补砂和判断撒砂单元撒砂是否成功，以及基于湿度检测装置检测到的湿度，指令防潮除湿装置对执行砂箱内、撒砂执行装置内和储砂箱内的砂粒进行防潮除湿。

10、在本发明的一个实施例中，砂储量检测装置包括第一砂储量检测装置和第二砂储量检测装置，第一砂储量检测装置设置在执行砂箱内以用于检测执行砂箱内砂粒储量，第二砂储量检测装置设置在储砂箱内以用于检测储砂箱内砂粒储量。

11、在本发明的一个实施例中，湿度检测装置包括第一湿度检测装置和第二湿度检测装置，第一湿度检测装置设置在执行砂箱内以用于检测执行砂箱内砂粒的湿度，第二湿度检测装置设置在储砂箱内以用于检测储砂箱捏砂粒的湿度。

12、在本发明的一个实施例中，防潮除湿装置包括第一防潮除湿装置和第二防潮除湿装置，第一防潮除湿装置设置在执行砂箱内以用于对执行砂箱内的砂粒进行防潮除湿，第二防潮除湿装置设置储砂箱内以用于对储砂箱内的砂粒进行防潮除湿。

13、在本发明的一个实施例中，防潮除湿装置还包括第三防潮除湿装置，第三防潮除湿装置设置在补砂执行装置内以用于对补砂执行装置内的砂粒进行防潮除湿。

14、在本发明的一个实施例中，还包括报警装置以用于机车撒砂系统出现故障时发出报警。

15、另一方面，本发明还给出了一种机车撒砂控制方法，包括：

16、s1、机车撒砂控制系统进行自检，当自检通过后且机车撒砂控制系统处于非手动状态时，机车撒砂控制系统结合当前天气情况以及机车的运行状态信息对机车的行走装置是否出现空转或打滑进行预判；

17、s2、当机车撒砂控制系统预判行走装置有出现空转或打滑的趋势时，控制单元向撒砂执行装置发出撒砂指令进行撒砂；

18、s3、第一砂储量检测装置检测执行砂箱的砂粒储量是否减少，当执行砂箱的砂粒储量减少时，撒砂成功。

19、在本发明的一个实施例中，运行状态信息包括：机车速度信号、机车运行方向信号、机车各牵引电机转速信号、机车各牵引电机电流信号和司机操作指令。

20、在本发明的一个实施例中，步骤s3还包括：第一砂储量检测装置监测执行砂箱的砂粒储量是否减少，当执行砂箱的砂粒储量未减少时，控制单元再次向撒砂执行装置发出撒砂指令，当控制单元连续两次发出撒砂指令后执行砂箱的砂粒储量均未减少，判定机车撒砂控制系统发生故障，控制单元指令故障装置发出报警。

21、在本发明的一个实施例中，步骤s1还包括：机车撒砂控制系统进行自检，当自检未通过时，判定撒砂控制系统发生故障，控制单元指令报警装置发出报警。

22、通过采用上述技术方案，本发明相比现有技术具有如下优点：

23、1)通过储砂箱和执行砂箱，实现了机车大容量砂粒储备；

24、2)通过撒砂控制系统的控制单元和砂储量检测装置，实现了执行砂箱智能补砂及储砂箱补砂提示；

25、3)通过撒砂控制系统的控制单元、湿度检测装置和防潮除湿装置，实现了砂粒的持续干燥，防止了砂粒结块而导致堵塞的问题，保证了撒砂功能的可靠性。

26、4)通过撒砂控制系统的提前预判的主动撒砂操作，减少了轨道面和机车行走部的车轮踏面擦伤的风险，降低了车轮和铁轨的检修维护成本。

技术特征：

1.一种机车撒砂控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的机车撒砂控制系统，其特征在于，所述砂储量检测装置包括第一砂储量检测装置和第二砂储量检测装置，所述第一砂储量检测装置设置在所述执行砂箱内以用于检测执行砂箱内砂粒储量，所述第二砂储量检测装置设置在所述储砂箱内以用于检测所述储砂箱内砂粒储量。

3.根据权利要求1所述的机车撒砂控制系统，其特征在于，所述湿度检测装置包括第一湿度检测装置和第二湿度检测装置，所述第一湿度检测装置设置在所述执行砂箱内以用于检测所述执行砂箱内砂粒的湿度，所述第二湿度检测装置设置在所述储砂箱内以用于检测所述储砂箱捏砂粒的湿度。

4.根据权利要求1所述的机车撒砂控制系统，其特征在于，所述防潮除湿装置包括第一防潮除湿装置和第二防潮除湿装置，所述第一防潮除湿装置设置在所述执行砂箱内以用于对所述执行砂箱内的砂粒进行防潮除湿，所述第二防潮除湿装置设置所述储砂箱内以用于对所述储砂箱内的砂粒进行防潮除湿。

5.根据权利要求1所述的机车撒砂控制系统，其特征在于，所述防潮除湿装置还包括第三防潮除湿装置，所述第三防潮除湿装置设置在所述补砂执行装置内以用于对所述补砂执行装置内的砂粒进行防潮除湿。

6.根据权利要求1所述的机车撒砂控制系统，其特征在于，还包括报警装置以用于机车撒砂系统出现故障时发出报警。

7.一种机车撒砂控制方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的机车撒砂控制方法，其特征在于，所述运行状态信息包括：机车速度信号、机车运行方向信号、机车各牵引电机转速信号、机车各牵引电机电流信号和司机操作指令。

9.根据权利要求7所述的机车撒砂控制方法，其特征在于，步骤s3还包括：第一砂储量检测装置监测执行砂箱的砂粒储量是否减少，当执行砂箱的砂粒储量未减少时，控制单元再次向撒砂执行装置发出撒砂指令，当控制单元连续两次发出撒砂指令后执行砂箱的砂粒储量均未减少，判定机车撒砂控制系统发生故障，控制单元指令故障装置发出报警。

10.根据权利要求7所述的机车撒砂控制方法，其特征在于，步骤s1还包括：机车撒砂控制系统进行自检，当自检未通过时，判定撒砂控制系统发生故障，控制单元指令报警装置发出报警。

技术总结
本公开提供了一种机车撒砂控制系统和撒砂控制方法，撒砂控制系统包括：撒砂单元、补砂单元、砂储量检测装置、湿度检测装置、防潮除湿装置和控制单元，控制单元对机车的行走部是否出现空转或打滑进行预判，并基于预判结果指令撒砂执行装置进行撒砂，以及基于砂储量检测装置检测到的执行砂箱内的砂粒储量指令补砂单元为执行砂箱进行补砂和判断撒砂单元撒砂是否成功，以及基于湿度检测装置检测到的湿度，指令防潮除湿装置对执行砂箱内、撒砂执行装置内和储砂箱内的砂粒进行防潮除湿。本公开解决了机车的砂箱砂粒储量不足和砂粒结块堵塞的问题，以及实现了撒砂系统的主动控制。

技术研发人员：谭志勇,席新辉,马玉红,郑辉,吕博
受保护的技术使用者：中车大连机车车辆有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19