CN107284468A - 一种无人驾驶机车制动系统 - Google Patents

Abstract

一种无人驾驶机车制动系统，包括制动控制器、主风源系统、总风缸、停放制动器和制动储风缸。使用本发明，能够依据无人驾驶的各种工矿需要，对制动力的输出大小进行无极调节，保证无人驾驶电机车有效的减速或者停车，能够远程或自动按照无人驾驶系统的制动指令，有效的实施保持制动、行车制动、在情急的情况下，可依据无人驾驶的紧急制动指令实施紧急制动。电机车长期停放能够按照无人驾驶系统的停放指令，使电机车实施停放制动，保证电机车长期停放在一定的坡道上，即使空气制动系统管道中无压缩空气，也能够保证电机车及其所牵引的列车不溜车。

Description

一种无人驾驶机车制动系统

技术领域

本发明涉及一种应用于矿用轨道牵引电机车及车辆的无人驾驶机车制动系统。

背景技术

传统的矿用电机车制动系统为纯机械的制动系统，无法满足远程对电机车实施有效的制动或实现对电机车无人驾驶的制动，无法保证电机车精确的减速或停车，从而无法实现无人驾驶对电机车减速或制动的需求，无法满足矿山井下无人驾驶的运输要求。

现有无人驾驶机车制动系统制造成本高，性能不稳定、工作不可靠。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提高一种能实现对无人驾驶机车的有效制动，性能稳定、工作可靠且成本低廉的无人驾驶机车（以下简称电机车）制动系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种无人驾驶机车制动系统，包括制动控制器、主风源系统、总风缸、停放制动器和制动储风缸，制动控制器通过连接导线与行车制动器相连，主风源系统的输入/输出端通过管道与总风缸的输入/输出端相连，主风源系统的输入/输出端还通过管道与制动储风缸的输入端相连，制动储风缸的输出端通过管道与行车制动器的气源入口相连，停放制动器的气源入口通过管道与总风缸的输入/输出端相连；行车制动器的行车制动端口分别通过不同的管道与第一防滑控制器的输入端、第二防滑控制器的输入端、第三防滑控制器的输入端、第四防滑控制器的输入端相连，第一防滑控制器的输出端通过管道与第一常用制动缸的行车制动端口相连，第二防滑控制器的输出端通过管道与第一带停放制动缸的行车制动端口相连，停放制动器的停放制动接端口通过管道与第一带停放制动缸的停放制动接端口相连,第三防滑控制器的输出端通过管道与第二常用制动缸的行车制动端口相连，第四防滑控制器的输出端通过管道与第二带停放制动缸的行车制动端口相连，停放制动器的停放制动接端口通过管道与第二带停放制动缸的停放制动接端口相连，行车制动器的行车制动端口还通过管道与停放制动器的行车制动端口相连。行车制动器和停放制动器上均设有排气口。

进一步，第一常用制动缸的缸体内、第二常用制动缸的缸体内均设有活塞。第一常用制动缸的缸体内的活塞与第一推杆相连。第一推杆与无人驾驶机车的现有制动杠杆机构相连。第二常用制动缸的缸体内的活塞与第二推杆相连。第二推杆亦与无人驾驶机车的现有制动杠杆机构相连。

进一步，第一带停放制动缸包括前缸体和后缸体，前缸体和后缸体之间设有隔板，第一带停放制动缸的后缸体中设有储能弹簧，第一带停放制动缸的前缸体和后缸体中均设有活塞，第一带停放制动缸的后缸体中的活塞一端与储能弹簧相接触，第一带停放制动缸的后缸体中的活塞另一端与连接杆相连，连接杆穿过隔板后伸入前缸体中，第一带停放制动缸的前缸体中的活塞与第三推杆相连,第三推杆与无人驾驶机车的现有制动杠杆机构相连。也就是说，第一带停放制动缸的前缸体中的活塞通过第三推杆与无人驾驶机车的现有制动杠杆机构相连。第一带停放制动缸的行车制动端口设于第一带停放制动缸的前缸体上，第一带停放制动缸的停放制动接端口设于第一带停放制动缸的后缸体上。

第二带停放制动缸的结构与第一带停放制动缸的结构相同。第二带停放制动缸包括前缸体和后缸体，前缸体和后缸体之间设有隔板，第二带停放制动缸的后缸体中设有储能弹簧，第二带停放制动缸的前缸体和后缸体中均设有活塞，第二带停放制动缸的后缸体中的活塞一端与储能弹簧相连，第二带停放制动缸的后缸体中的活塞另一端与另一连接杆相连，另一连接杆穿过隔板后伸入前缸体中，第二带停放制动缸的前缸体中的活塞与第四推杆相连，第四推杆与无人驾驶机车的现有制动杠杆机构相连。也就是说，第二带停放制动缸的前缸体中的活塞通过第四推杆与无人驾驶机车的现有制动杠杆机构相连。第二带停放制动缸的行车制动端口设于第二带停放制动缸的前缸体上，第二带停放制动缸的停放制动接端口设于第二带停放制动缸的后缸体上。

行车制动器通过第二防滑控制器与第一带停放制动缸的前缸体相连。行车制动器通过第四防滑控制器与第二带停放制动缸的前缸体相连。第一带停放制动缸的后缸体、第二带停放制动缸的后缸体均与停放制动器的停放制动接端口相连。

进一步，还包括双针压力表，双针压力表的一端接于主风源系统的输入/输出端与制动储风缸的输入端相连的管道上，双针压力表的另一端接于第四防滑控制器的输出端与第二带停放制动缸行车制动端口相连的管道上。

进一步，主风源系统的输入/输出端与制动储风缸的输入端相连的管道上依次设有第四带排气口截断塞门、不带排气口截断塞门、自动排污过滤器、单向阀。双针压力表的一端通过第八带排气口截断塞门接于主风源系统的输出端与制动储风缸的输入端相连的管道上。双针压力表的另一端通过第三带排气口截断塞门接于第四防滑控制器的输出端与第二带停放制动缸的行车制动端口相连的管道上。制动储风缸的输出端与行车制动器的气源入口相连的管道上设有第二带排气口截断塞门。停放制动器的气源入口与总风缸的输入/输出端相连的管道上设有第六带排气口截断塞门和第九带排气口截断塞门。

进一步，还包括第一带排气口截断塞门、第五带排气口截断塞门。主风源系统的输入/输出端通过第四带排气口截断塞门与第一带排气口截断塞门的输入口。在正常行车的工程中，第一带排气口截断塞门的输出口呈关闭状态。当第一带排气口截断塞门的输出口打开时，第一带排气口截断塞门的输出口可用作外接用气设备（如气动扳手）的气源接口，以便取用制动系统中的压缩空气，便于电机车检修及维护。

主风源系统的输入/输出端通过第四带排气口截断塞门与第五带排气口截断塞门的输入口。在正常行车的工程中，第五带排气口截断塞门的输出口呈关闭状态。当第五带排气口截断塞门的输出口打开时，第五带排气口截断塞门的输出口可用作外接用气设备（如气动扳手）的气源接口，以便取用制动系统中的压缩空气，便于电机车检修及维护。

本发明中，总风缸仅设有一个端口即输入/输出端，该端口即可用作输入端，也可用作输出端。当然，实际应用中，也可将该端口拆分为两个端口，即独立的输入端和输出端。

本发明中，主风源系统仅设有一个端口即输入/输出端，该端口即可用作输入端，也可用作输出端。当然，实际应用中，也可将该端口拆分为两个端口，即独立的输入端和输出端。

进一步，主风源系统的输入/输出端与总风缸的输入/输出端之间设有第四带排气口截断塞门和第九带排气口截断塞门。当第四带排气口截断塞门和第九带排气口截断塞门均开启时，主风源系统可向总风缸送风。

进一步，制动储风缸的输入端还外接有高压安全阀。

进一步，总风缸上设有第一排污塞门，制动储风缸上设有第二排污塞门。

进一步，行车制动器的行车制动端口与停放制动器的行车制动端口相连的管道上依次设有第五管道滤尘器和第七带排气口截断塞门。

进一步，行车制动器的行车制动端口经第五管道滤尘器和第一带电气触点截断塞门后再与第一防滑控制器的输入端、第二防滑控制器的输入端相连。行车制动器的行车制动端口经第五管道滤尘器和第二带电气触点截断塞门后再与第三防滑控制器的输入端、第四防滑控制器的输入端相连。

进一步，第一防滑控制器的输出端与第一常用制动缸的行车制动端口相连的管道上设有第一管道滤尘器。第二防滑控制器的输出端与第一带停放制动缸的行车制动端口相连的管道上设有第二管道滤尘器。第三防滑控制器的输出端与第二常用制动缸的行车制动端口相连的管道上设有第三管道滤尘器。第四防滑控制器的输出端与第二带停放制动缸的行车制动端口相连的管道上设有第四管道滤尘器。

进一步，双针压力表的两端分别设有第一压力测点和第二压力测点。第一防滑控制器的输出端设有第三压力测点。第二防滑控制器的输出端设有第四压力测点。第三防滑控制器的输出端设有第五压力测点。第四防滑控制器的输出端设有第六压力测点。

进一步，制动控制器和停放制动器均与无人驾驶机车的自动驾驶系统连接。无人驾驶机车的自动驾驶系统为现有设备。

所述主风源系统为整个制动系统提供清洁、干燥、具有一定压力的压缩空气，保证制动系统的正常工作。主风源系统为现有设备。

行车制动器为电机车行车制动控制的设备，通过行车制动器可实现电机车的行车制动及紧急制动。行车制动器为现有设备。

制动控制器为行车制动的控制核心，通过无人驾驶机车的自动驾驶系统可远程控制制动控制器工作，通过制动控制器向行车制动器输出控制指令，行车制动器按照指定指令的行车制动力大小进行制动。制动控制器为现有设备。

停放制动器接收来自远程操控或者无人驾驶的停放制动指令，控制第一带停放制动缸、第二带停放制动缸排气，使电机车施行停放制动，保证电机车在坡道上临时停车或长期停放不溜车。

防滑控制器，无人驾驶机车的每根轮轴设置一个防滑控制器。本实施例中共设置有四个防滑控制器：第一防滑控制器、第二防滑控制器、第三防滑控制器和第四防滑控制器，分别对应无人驾驶机车的四根轮轴。机车施行行车制动过程中，若制动力过大，轨道面有积水，则机车后轮在制动时存在车轮打滑现象，往往会损坏车轮，加速车轮的磨耗程度，此时，若其中一根轮轴存在打滑现象，则相应的防滑控制器立即起作用，减少该出现打滑的轮轴的制动力的输出，直至不打滑为止。防滑控制器反应迅速，控制精准，可以有效的防止制动过程中的打滑现象。

带排气口截断塞门，在无人驾驶机车制动系统中起到关断局部管道的压缩空气的作用，并将后续的管道中的剩余压缩空气排尽。

压力测点，为便于方便测量相应管道中的压缩空气的压力值而设置。

双针压力表，在无人驾驶机车制动系统中起远程监控显示主风源系统的压力情况及制动过程中的压力值情况的作用。

排污塞门，在打开后可以排掉总风缸或制动储风缸内储存的压缩空气中含有的污水，其中总风缸用于储存主风源系统提供的压缩空气，给制动系统使用，制动储风缸在总风缸及其管道泄漏或者爆裂后仍然能够为制动系统提供紧急制动压缩空气，保证系统的可靠性与安全性。

管道滤尘器用于过滤压缩空气的杂质，保证系统中压缩空气的洁净，保障阀体不堵塞。

带电气触点截断塞门是为系统检修设置，避免检修后不小心将带电气触点截断塞门关掉，由于带电触点，参与系统的控制，只有在带电气触点截断塞门闭合时才允许机车运行。

高压安全阀是为保障系统安全性而设置。若系统压力过高，达到高压安全阀的极限值，则可通过高压安全阀排掉，保护系统中的其他设备，保证系统的安全性。

自动排污过滤器是为了保障系统中的紧密阀体而设置，保障后续的控制设备不被堵塞，安全、可靠的工作。

不带排气口的截断塞门在无人驾驶机车制动系统中起到关断局部管道的压缩空气的作用，但不能排掉后续的管道中的剩余压缩空气。

使用本发明，能够依据无人驾驶的各种工矿需要，对制动力的输出大小进行无极调节，保证无人驾驶电机车有效的减速或者停车，能够远程或自动按照无人驾驶系统的制动指令，有效的实施保持制动、行车制动、在情急的情况下，可依据无人驾驶的紧急制动指令实施紧急制动。电机车长期停放能够按照无人驾驶系统的停放指令，使电机车实施停放制动，保证电机车长期停放在坡道上，即使空气制动系统管道中无压缩空气，也能够保证电机车及其牵引的列车不溜车。

附图说明

图1是一种无人驾驶机车制动系统原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

一种无人驾驶机车制动系统，包括制动控制器4、主风源系统5、总风缸7、停放制动器8和制动储风缸17，制动控制器4通过连接导线15与行车制动器14相连，主风源系统5的输入/输出端通过管道与总风缸7的输入/输出端相连，主风源系统5的输入/输出端还通过管道与制动储风缸17的输入端相连，制动储风缸17的输出端通过管道与行车制动器14的气源入口相连，停放制动器8的气源入口通过管道与总风缸7的输入/输出端相连；行车制动器14的行车制动端口分别通过不同的管道与第一防滑控制器12-1的输入端、第二防滑控制器12-2的输入端、第三防滑控制器12-3的输入端、第四防滑控制器12-4的输入端相连，第一防滑控制器12-1的输出端通过管道与第一常用制动缸11-1的行车制动端口相连，第二防滑控制器12-2的输出端通过管道与第一带停放制动缸10-1的行车制动端口相连，停放制动器8的停放制动接端口通过管道与第一带停放制动缸10-1的停放制动接端口相连,第三防滑控制器12-3的输出端通过管道与第二常用制动缸11-2的行车制动端口相连，第四防滑控制器12-4的输出端通过管道与第二带停放制动缸10-2的行车制动端口相连，停放制动器8的停放制动接端口通过管道与第二带停放制动缸10-2的停放制动接端口相连，行车制动器14的行车制动端口还通过管道与停放制动器8的行车制动端口相连。行车制动器14和停放制动器8上均设有排气口。

第一常用制动缸11-1的缸体内、第二常用制动缸11-2的缸体内均设有活塞。第一常用制动缸11-1的缸体内的活塞通过第一推杆（图中未示出）与无人驾驶机车的现有制动杠杆机构（图中未示出）相连。第二常用制动缸11-2的缸体内的活塞通过第二推杆（图中未示出）与无人驾驶机车的现有制动杠杆机构（图中未示出）相连。

第一带停放制动缸10-1包括前缸体和后缸体，前缸体和后缸体之间设有隔板，第一带停放制动缸10-1的后缸体中设有储能弹簧，第一带停放制动缸10-1的前缸体和后缸体中均设有活塞，第一带停放制动缸10-1的后缸体中的活塞一端与储能弹簧相接触，第一带停放制动缸10-1的后缸体中的活塞另一端与连接杆相连，连接杆穿过隔板后伸入前缸体中，第一带停放制动缸10-1的前缸体中的活塞与第三推杆相连，第三推杆与无人驾驶机车的现有制动杠杆机构相连。也就是说，第一带停放制动缸10-1的前缸体中的活塞通过第三推杆（图中未示出）与无人驾驶机车的现有制动杠杆机构相连。第一带停放制动缸10-1的行车制动端口设于第一带停放制动缸10-1的前缸体上，第一带停放制动缸10-1的停放制动接端口设于第一带停放制动缸10-1的后缸体上。

第二带停放制动缸10-2的结构与第一带停放制动缸10-1的结构相同。第二带停放制动缸10-2包括前缸体和后缸体，前缸体和后缸体之间设有隔板，第二带停放制动缸10-2的后缸体中设有储能弹簧，第二带停放制动缸10-2的前缸体和后缸体中均设有活塞，第二带停放制动缸10-2的后缸体中的活塞一端与储能弹簧相连，第二带停放制动缸10-2的后缸体中的活塞另一端与另一连接杆（图中未示出）相连，另一连接杆穿过隔板后伸入前缸体中，第二带停放制动缸10-2的前缸体中的活塞与第四推杆（图中未示出）相连，第四推杆与无人驾驶机车的现有制动杠杆机构相连。也就是说，第二带停放制动缸10-2的前缸体中的活塞通过第四推杆与无人驾驶机车的现有制动杠杆机构相连。第二带停放制动缸10-2的行车制动端口设于第二带停放制动缸10-2的前缸体上，第二带停放制动缸10-2的停放制动接端口设于第二带停放制动缸10-2的后缸体上。

行车制动器14通过第二防滑控制器12-2与第一带停放制动缸10-1的前缸体相连。行车制动器14通过第四防滑控制器12-4与第二带停放制动缸10-2的前缸体相连。第一带停放制动缸10-1的后缸体、第二带停放制动缸10-2的后缸体均与停放制动器8的停放制动接端口相连。

还包括双针压力表3，双针压力表3的一端端接于主风源系统5的输入/输出端与制动储风缸17的输入端相连的管道上，双针压力表3的另一端接于第四防滑控制器12-4的输出端与第二带停放制动缸10-2行车制动端口相连的管道上。

主风源系统5的输入/输出端与制动储风缸17的输入端相连的管道上依次设有第四带排气口截断塞门1-4、不带排气口截断塞门20、自动排污过滤器19、单向阀18。双针压力表3的一端通过第八带排气口截断塞门1-8接于主风源系统5的输出端与制动储风缸17的输入端相连的管道上。双针压力表3的另一端通过第三带排气口截断塞门1-3接于第四防滑控制器12-4的输出端与第二带停放制动缸10-2的行车制动端口相连的管道上。制动储风缸17的输出端与行车制动器14的气源入口相连的管道上设有第二带排气口截断塞门1-2。停放制动器8的气源入口与总风缸7的输入/输出端相连的管道上设有第六带排气口截断塞门1-6和第九带排气口截断塞门1-9。

还包括第一带排气口截断塞门1-1、第五带排气口截断塞门1-5。主风源系统5的输入/输出端通过第四带排气口截断塞门1-4与第一带排气口截断塞门1-1的输入口。在正常行车的工程中，第一带排气口截断塞门1-1的输出口呈关闭状态。当第一带排气口截断塞门1-1的输出口打开时，第一带排气口截断塞门1-1的输出口可用作外接用气设备（如气动扳手）的气源接口，以便取用制动系统中的压缩空气，便于电机车检修及维护。

主风源系统5的输入/输出端通过第四带排气口截断塞门1-4与第五带排气口截断塞门1-5的输入口。在正常行车的工程中，第五带排气口截断塞门1-5的输出口呈关闭状态。当第五带排气口截断塞门1-5的输出口打开时，第五带排气口截断塞门1-5的输出口可用作外接用气设备（如气动扳手）的气源接口，以便取用制动系统中的压缩空气，便于电机车检修及维护。

本实施例中，总风缸7仅设有一个端口即输入/输出端，该端口即可用作输入端，也可用作输出端。当然，实际应用中，也可将该端口拆分为两个端口，即独立的输入端和输出端。

本实施例中，主风源系统5仅设有一个端口即输入/输出端，该端口即可用作输入端，也可用作输出端。当然，实际应用中，也可将该端口拆分为两个端口，即独立的输入端和输出端。

主风源系统5的输入/输出端与总风缸7的输入/输出端之间设有第四带排气口截断塞门1-4和第九带排气口截断塞门1-9。当第四带排气口截断塞门1-4和第九带排气口截断塞门1-9均开启时，主风源系统5可向总风缸7送风。

制动储风缸17的输入端还外接有高压安全阀16。

总风缸7上设有第一排污塞门6-1，制动储风缸17上设有第二排污塞门6-2。

行车制动器14的行车制动端口与停放制动器8的行车制动端口相连的管道上依次设有第五管道滤尘器9-5和第七带排气口截断塞门1-7。

行车制动器14的行车制动端口经第五管道滤尘器9-5和第一带电气触点截断塞门13-1后再与第一防滑控制器12-1的输入端、第二防滑控制器12-2的输入端相连。行车制动器14的行车制动端口经第五管道滤尘器9-5和第二带电气触点截断塞门13-2后再与第三防滑控制器12-3的输入端、第四防滑控制器12-4的输入端相连。

第一防滑控制器12-1的输出端与第一常用制动缸11-1的行车制动端口相连的管道上设有第一管道滤尘器9-1。第二防滑控制器12-2的输出端与第一带停放制动缸10-1的行车制动端口相连的管道上设有第二管道滤尘器9-2。第三防滑控制器12-3的输出端与第二常用制动缸11-2的行车制动端口相连的管道上设有第三管道滤尘器9-3。第四防滑控制器12-4的输出端与第二带停放制动缸10-2的行车制动端口相连的管道上设有第四管道滤尘器9-4。

双针压力表3的两端分别设有第一压力测点2-1和第二压力测点2-2。第一防滑控制器12-1的输出端设有第三压力测点2-3。第二防滑控制器12-2的输出端设有第四压力测点2-4。第三防滑控制器12-3的输出端设有第五压力测点2-5。第四防滑控制器12-4的输出端设有第六压力测点2-6。

制动控制器4和停放制动器8均与无人驾驶机车的自动驾驶系统连接。无人驾驶机车的自动驾驶系统为现有设备。

所述主风源系统5为整个制动系统提供清洁、干燥、具有一定压力的压缩空气，保证制动系统的正常工作。主风源系统5为现有设备。

行车制动器14为电机车行车制动控制的设备，通过行车制动器14可实现电机车的行车制动及紧急制动。行车制动器14为现有设备。

制动控制器4为行车制动的控制核心，通过无人驾驶机车的自动驾驶系统可远程控制制动控制器4工作，通过制动控制器4向行车制动器14输出控制指令，行车制动器14按照指定指令的行车制动力大小进行制动。制动控制器4为现有设备。

停放制动器8接收来自远程操控或者无人驾驶的停放制动指令，控制第一带停放制动缸10-1、第二带停放制动缸10-2排气，使电机车施行停放制动，保证电机车在坡道上临时停车或长期停放不溜车。停放制动器8为现有设备。

防滑控制器，无人驾驶机车的每根轮轴设置一个防滑控制器。本实施例中共设置有四个防滑控制器：第一防滑控制器12-1、第二防滑控制器12-2、第三防滑控制器12-3和第四防滑控制器12-4，分别对应无人驾驶机车的四根轮轴。机车施行行车制动过程中，若制动力过大，轨道面有积水，则机车后轮在制动时存在车轮打滑现象，往往会损坏车轮，加速车轮的磨耗程度，此时，若其中一根轮轴存在打滑现象，则相应的防滑控制器立即起作用，减少该出现打滑的轮轴的制动力的输出，直至不打滑为止。防滑控制器反应迅速，控制精准，可以有效的防止制动过程中的打滑现象。防滑控制器为现有设备。

带排气口截断塞门，在无人驾驶机车制动系统中起到关断局部管道的压缩空气的作用，并将后续的管道中的剩余压缩空气排尽。

压力测点，为便于方便测量相应管道中的压缩空气的压力值而设置。

双针压力表3，在无人驾驶机车制动系统中起远程监控显示主风源系统5的压力情况及制动过程中的压力值情况的作用。

排污塞门，在打开后可以排掉总风缸7或制动储风缸17内储存的压缩空气中含有的污水，其中总风缸7用于储存主风源系统5提供的压缩空气，给制动系统使用，制动储风缸17在总风缸及其管道泄漏或者爆裂后仍然能够为制动系统提供紧急制动压缩空气，保证系统的可靠性与安全性。

管道滤尘器用于过滤压缩空气的杂质，保证系统中压缩空气的洁净，保障阀体不堵塞。

带电气触点截断塞门是为系统检修设置，避免检修后不小心将带电气触点截断塞门关掉，由于带电触点，参与系统的控制，只有在带电气触点截断塞门闭合时才允许机车运行。

高压安全阀16是为保障系统安全性而设置。若系统压力过高，达到高压安全阀16的极限值，则可通过高压安全阀16排掉，保护系统中的其他设备，保证系统的安全性。

自动排污过滤器19是为了保障系统中的紧密阀体而设置，保障后续的控制设备不被堵塞，安全、可靠的工作。

不带排气口的截断塞门20在无人驾驶机车制动系统中起到关断局部管道的压缩空气的作用，但不能排掉后续的管道中的剩余压缩空气。

以下对无人驾驶机车制动系统的工作过程作具体说明。

无人驾驶机车在自动运行状态，若需减速或停车，首先无人驾驶机车的自动驾驶系统将制动的指令（即含制动力大小的指令），传递给制动控制器4，制动控制器4收到制动的指令后，给行车制动器14下达制动力的预控压力值、以及预定的压力上升曲线（时间与压力曲线），行车制动器14根据预控压力值及压力上升曲线（避免压力上升太快对制动机械部件造成冲击及损坏，以及避免制动力施加过猛，对电机车牵引的列车造成达到冲击），对第一带停放制动缸10-1、第二带停放制动缸10-2、第一常用制动缸11-1、第二常用制动缸11-2及其相应的管路进行充气。

具体为：打开第二带排气口截断塞门1-2、第三带排气口截断塞门1-3、第四带排气口截断塞门1-4、第八带排气口截断塞门1-8、第九带排气口截断塞门1-9和不带排气口截断塞门20，关闭第一带排气口截断塞门1-1、第五带排气口截断塞门1-5，经过主风源系统5压缩的洁净的压缩空气，预先储存至总风缸7及制动储风缸17，压缩空气到达行车制动器14的气源入口。当执行无人驾驶机车的自动驾驶系统的制动的指令时，行车制动器14按照制动控制器4的控制要求，输出压缩空气，并按照预定的压力上升曲线（时间与压力曲线），通过行车制动器14的行车制动端口，对第一带停放制动缸10-1的前缸体、第二带停放制动缸10-2的前缸体、第一常用制动缸11-1的缸体、第二常用制动缸11-2的缸体进行充气。

当第一带停放制动缸10-1、第二带停放制动缸10-2、第一常用制动缸11-1、第二常用制动缸11-2及相应管路的行车制动压力达到预控压力值时，则通过行车制动器14对常用制动缸、带停放制动缸及相应管路进行制动保压，第一带停放制动缸10-1、第二带停放制动缸10-2、第一常用制动缸11-1、第二常用制动缸11-2在行车制动压力的作用下，推动第一带停放制动缸10-1的前缸体、第二带停放制动缸10-2的前缸体、第一常用制动缸11-1的缸体、第二常用制动缸11-2的缸体内的活塞运动，活塞带动相应的推杆推动制动杠杆机构，使机车获得制动力的制动作用，机车及其牵引的列车减速或停车。

在通过行车制动器14的行车制动端口，对第一带停放制动缸10-1、第二带停放制动缸10-2、第一常用制动缸11-1、第二常用制动缸11-2进行充气的过程中，行车制动器14的行车制动端口的压缩空气还通过第七带排气塞门1-7到达停放制动器8的行车制动接口，若此时的行车制动压力大于总风缸7的气压，则行车制动压力通过停放制动器8的停放制动接端口到达第一带停放制动缸10-1、第二带停放制动缸10-2的后缸体，将第一带停放制动缸10-1、第二带停放制动缸10-2的后缸体中的储能弹簧压缩，使停放制动缓解，这样可以有效的避免停放制动及行车制动同时作用，防止制动力推力过大，将第一带停放制动缸10-1、第二带停放制动缸10-2的缸体及内部件损坏。

当机车减速或停车后，若继续恢复机车及其列车运行，无人驾驶机车的自动驾驶系统发出制动缓解指令给制动控制器4，制动控制器4收到制动缓解指令后，控制行车制动器14对第一带停放制动缸10-1、第二带停放制动缸10-2、第一常用制动缸11-1、第二常用制动缸11-2及其相应的管路进行排气。具体为：行车制动器14收到制动控制器4的制动缓解命令后，首先控制行车制动器14将其气源入口关闭，阻止压缩空气继续进入行车制动器14。第一常用制动缸11-1的缸体中的压缩空气，经第一常用制动缸11-1的行车制动端口、第一管道滤尘器9-1、第一防滑控制器12-1、第一带电气触点截断塞门13-1、第五管道滤尘器9-5后逆回至行车制动器14，打开行车制动器14的排气口，使排气口与大气相通，实现第一常用制动缸11-1的缸体中的压缩空气的排除。第二常用制动缸11-2的缸体中的压缩空气，经第二常用制动缸11-2的行车制动端口、第三管道滤尘器9-3、第三防滑控制器12-3、第二带电气触点截断塞门13-2、第五管道滤尘器9-5后逆回至行车制动器14，打开行车制动器14的排气口，使排气口与大气相通，实现第二常用制动缸11-2的缸体中的压缩空气的排除。第一带停放制动缸10-1的前缸体中的压缩空气，经第一带停放制动缸10-1的行车制动端口、第二管道滤尘器9-2、第二防滑控制器12-2、第一带电气触点截断塞门13-1、第五管道滤尘器9-5后逆回至行车制动器14，打开行车制动器14的排气口，使排气口与大气相通，实现第一带停放制动缸10-1的前缸体中的压缩空气的排除。第二带停放制动缸10-2的前缸体中的压缩空气，经第二带停放制动缸10-2的行车制动端口、第四管道滤尘器9-4、第四防滑控制器12-4、第二带电气触点截断塞门13-2、第五管道滤尘器9-5后逆回至行车制动器14，打开行车制动器14的排气口，使排气口与大气相通，实现第二带停放制动缸10-2的前缸体中的压缩空气的排除。第一带停放制动缸10-1的前缸体、第二带停放制动缸10-2的前缸体、第一常用制动缸11-1的缸体、第二常用制动缸11-2的缸体中的压力逐步减为零，第一带停放制动缸10-1的前缸体的活塞、第二带停放制动缸10-2的前缸体的活塞、第一常用制动缸11-1的缸体的活塞、第二常用制动缸11-2的缸体的活塞也逐步缩回原缓解的状态，使电机车处于停放制动缓解的状态。

在机车自动驾驶运行的过程中，若出现紧急情况，则由无人驾驶机车的自动驾驶系统下达紧急制动指令，制动控制器4在接收到紧急制动指令后，随即传递给行车制动器14，行车制动器14立即快速执行紧急制动的指令，快速向第一带停放制动缸10-1、第二带停放制动缸10-2、第一常用制动缸11-1、第二常用制动缸11-2及其管路充气，以达到预定的紧急制动压力，使电机车以最快的速度响应并施行紧急制动，实现紧急停车，保障电机车行车的安全。

无人驾驶机车在自动运行状态，总风缸7内的压缩空气通过停放制动器8送入第一带停放制动缸10-1的后缸体、第二带停放制动缸10-2的后缸体中。

当电机车需长期停放时，此时由无人驾驶机车的自动驾驶系统向停放控制单元8下达停放制动指令，停放制动器8收到停放制动指令后，停放制动器8将其的气源入口关闭，阻止压缩空气继续进入停放制动器8，同时第七排气口截断塞门1-7端由于此时无制动气压（无人驾驶系统此时未下达制动指令，下达的是停放指令），因此第七排气口截断塞门1-7端亦无压缩空气，第一带停放制动缸10-1后缸体中的压缩空气、第二带停放制动缸10-2后缸体中的压缩空气通过停放制动器8的停放制动接端口逆回至停放制动器8，打开停放制动器8的排气口，使排气口与大气相通，实现第一带停放制动缸10-1的后缸体、第二带停放制动缸10-2的后缸体实现排气，使得第一带停放制动缸10-1、第二带停放制动缸10-2的后缸体中的储能弹簧发挥作用，储能弹簧通过带停放制动缸的后缸体中的活塞推动连接杆，连接杆通过前缸体中的活塞推动相应推杆，实现将储能弹簧的力通过带停放制动缸的后缸体中的活塞、连接杆、前缸体中的活塞传递到相应推杆上，这样就通过带停放制动缸的后缸体中的活塞的运动，带动相应推杆（即第三推动杆和第四推动杆）推动制动杠杆机构，使电机车获得停放制动力的制动作用，使电机车及其牵引的列车长期停车。由于停放制动是利用第一带停放制动缸10-1、第二带停放制动缸10-2的后缸体中的储能弹簧的机械结构，因此，即使电机车的压缩空气漏光，也能够保证机车长期的停放在平直的轨道或者坡道上，避免机车溜车。

Claims (9)

1.一种无人驾驶机车制动系统，其特征在于，包括制动控制器、主风源系统、总风缸、停放制动器和制动储风缸，制动控制器通过连接导线与行车制动器相连，主风源系统的输入/输出端通过管道与总风缸的输入/输出端相连，主风源系统的输入/输出端还通过管道与制动储风缸的输入端相连，制动储风缸的输出端通过管道与行车制动器的气源入口相连，停放制动器的气源入口通过管道与总风缸的输入/输出端相连；行车制动器的行车制动端口分别通过不同的管道与第一防滑控制器的输入端、第二防滑控制器的输入端、第三防滑控制器的输入端、第四防滑控制器的输入端相连，第一防滑控制器的输出端通过管道与第一常用制动缸的行车制动端口相连，第二防滑控制器的输出端通过管道与第一带停放制动缸的行车制动端口相连，停放制动器的停放制动接端口通过管道与第一带停放制动缸的停放制动接端口相连,第三防滑控制器的输出端通过管道与第二常用制动缸的行车制动端口相连，第四防滑控制器的输出端通过管道与第二带停放制动缸的行车制动端口相连，停放制动器的停放制动接端口通过管道与第二带停放制动缸的停放制动接端口相连，行车制动器的行车制动端口还通过管道与停放制动器的行车制动端口相连，行车制动器和停放制动器上均设有排气口。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶机车制动系统，其特征在于，第一常用制动缸的缸体内、第二常用制动缸的缸体内均设有活塞；第一常用制动缸的缸体内的活塞与第一推杆相连；第二常用制动缸的缸体内的活塞与第二推杆相连；

第一带停放制动缸包括前缸体和后缸体，前缸体和后缸体之间设有隔板，第一带停放制动缸的后缸体中设有储能弹簧，第一带停放制动缸的前缸体和后缸体中均设有活塞，第一带停放制动缸的后缸体中的活塞一端与储能弹簧相接触，第一带停放制动缸的后缸体中的活塞另一端与连接杆相连，连接杆穿过隔板后伸入前缸体中，第一带停放制动缸的前缸体中的活塞与第三推杆相连；第一带停放制动缸的行车制动端口设于第一带停放制动缸的前缸体上，第一带停放制动缸的停放制动接端口设于第一带停放制动缸的后缸体上；

第二带停放制动缸的结构与第一带停放制动缸的结构相同；第二带停放制动缸包括前缸体和后缸体，前缸体和后缸体之间设有隔板，第二带停放制动缸的后缸体中设有储能弹簧，第二带停放制动缸的前缸体和后缸体中均设有活塞，第二带停放制动缸的后缸体中的活塞一端与储能弹簧相连，第二带停放制动缸的后缸体中的活塞另一端与另一连接杆相连，另一连接杆穿过隔板后伸入前缸体中，第二带停放制动缸的前缸体中的活塞与第四推杆相连；第二带停放制动缸的行车制动端口设于第二带停放制动缸的前缸体上，第二带停放制动缸的停放制动接端口设于第二带停放制动缸的后缸体上；

行车制动器通过第二防滑控制器与第一带停放制动缸的前缸体相连；行车制动器通过第四防滑控制器与第二带停放制动缸的前缸体相连；第一带停放制动缸的后缸体、第二带停放制动缸的后缸体均与停放制动器的停放制动接端口相连。

3.根据权利要求1或2所述的无人驾驶机车制动系统，其特征在于，还包括双针压力表，双针压力表的一端接于主风源系统的输入/输出端与制动储风缸的输入端相连的管道上，双针压力表的另一端接于第四防滑控制器的输出端与第二带停放制动缸行车制动端口相连的管道上。

4.根据权利要求3所述的无人驾驶机车制动系统，其特征在于，主风源系统的输入/输出端与制动储风缸的输入端相连的管道上依次设有第四带排气口截断塞门、不带排气口截断塞门、自动排污过滤器、单向阀，双针压力表的一端通过第八带排气口截断塞门接于主风源系统的输出端与制动储风缸的输入端相连的管道上，双针压力表的另一端通过第三带排气口截断塞门接于第四防滑控制器的输出端与第二带停放制动缸的行车制动端口相连的管道上；制动储风缸的输出端与行车制动器的气源入口相连的管道上设有第二带排气口截断塞门；停放制动器的气源入口与总风缸的输入/输出端相连的管道上设有第六带排气口截断塞门和第九带排气口截断塞门。

5.根据权利要求1或2所述的无人驾驶机车制动系统，其特征在于，主风源系统的输入/输出端与总风缸的输入/输出端之间设有第四带排气口截断塞门和第九带排气口截断塞门；行车制动器的行车制动端口与停放制动器的行车制动端口相连的管道上依次设有第五管道滤尘器和第七带排气口截断塞门。

6.根据权利要求1或2所述的无人驾驶机车制动系统，其特征在于，制动储风缸的输入端还外接有高压安全阀；总风缸上设有第一排污塞门，制动储风缸上设有第二排污塞门。

7.根据权利要求1或2所述的无人驾驶机车制动系统，其特征在于，行车制动器的行车制动端口经第五管道滤尘器和第一带电气触点截断塞门后再与第一防滑控制器的输入端、第二防滑控制器的输入端相连；行车制动器的行车制动端口经第五管道滤尘器和第二带电气触点截断塞门后再与第三防滑控制器的输入端、第四防滑控制器的输入端相连。

8.根据权利要求1或2所述的无人驾驶机车制动系统，其特征在于，第一防滑控制器的输出端与第一常用制动缸的行车制动端口相连的管道上设有第一管道滤尘器；第二防滑控制器的输出端与第一带停放制动缸的行车制动端口相连的管道上设有第二管道滤尘器；第三防滑控制器的输出端与第二常用制动缸的行车制动端口相连的管道上设有第三管道滤尘器；第四防滑控制器的输出端与第二带停放制动缸的行车制动端口相连的管道上设有第四管道滤尘器。

9.根据权利要求3所述的无人驾驶机车制动系统，其特征在于，双针压力表的两端分别设有第一压力测点和第二压力测点，第一防滑控制器的输出端设有第三压力测点，第二防滑控制器的输出端设有第四压力测点，第三防滑控制器的输出端设有第五压力测点，第四防滑控制器的输出端设有第六压力测点。