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一种轨道车辆 车顶高压系统试验用淋雨系统

阅读：0发布：2023-03-23

专利汇可以提供一种轨道车辆车顶高压系统试验用淋雨系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种轨道车辆车顶高压系统试验用淋雨系统，包括控制系统、供给及排水系统、喷淋系统、集水系统，供给及排水系统的输出端连接喷淋系统的输入端，为喷淋系统提供模拟降雨时的水源；喷淋系统的输出端连接集水系统的一个输入端，模拟降雨后的水由集水系统进行收集，集水系统的另一端与供给及排水系统互连，集水系统收集的水输入到供给及排水系统，供给及排水系统工作结束排出的水给集水系统，控制系统一个输出端连接供给及排水系统，实现对供给水的流量、压力控制，另一个输出端连接喷淋系统，实现对降雨环境的真实模拟。本实用新型结构简单，操作方便直观，可靠性强，节省了试验时间，提高了试验效率。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种轨道车辆车顶高压系统试验用淋雨系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种轨道车辆车顶高压系统试验用淋雨系统，其特征在于：包括控制系统、供给及排水系统、喷淋系统、集水系统，供给及排水系统的输出端连接喷淋系统的输入端，为喷淋系统提供模拟降雨时的水源；喷淋系统的输出端连接集水系统的一个输入端，模拟降雨后的水由集水系统进行收集，集水系统的另一端与供给及排水系统互连，集水系统收集的水输入到供给及排水系统，供给及排水系统工作结束排出的水给集水系统，控制系统一个输出端连接供给及排水系统，实现对供给水的流量、压力控制，另一个输出端连接喷淋系统，实现对降雨环境的真实模拟。
2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆车顶高压系统试验用淋雨系统，其特征在于：所述的供给及排水系统包括储水箱、供水阀门、泄压阀门、排水阀门、回流阀门、供水泵、排水泵、流量计、电动阀门、压力变送器、过滤网、水路电磁阀，进水阀门、供水阀门、泄压阀门、回流阀门都与储水箱进行连接，进水阀门与供水阀门实现了对储水箱的水源注入及输出，当给储水箱注入的水过满时由泄压阀门进行泄压；储水箱与回流阀门连接，回流阀门与排水泵连接，排水泵与排水阀门连接，上述连接可通过排水泵完成对储水箱内的水进行排放和回注；储水箱与供水阀门连接，供水阀门与供水泵连接，供水泵与流量计连接，流量计与电动阀门连接，电动阀门与压力变送器连接，压力变送器通过后端的过滤网与水路电磁阀连接，通过上述连接实现了从储水箱至水路电磁阀的供水路径。
3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆车顶高压系统试验用淋雨系统，其特征在于：所述的控制系统包括HMI显示屏、工业交换机、控制器、数字量输出扩展模块、模拟量输入/输出扩展模块、控制继电器、限位开关、外围配线，数字量输出扩展模块与模拟量输入/输出扩展模块作为不同功能的扩展模块，分别插入到控制器的主基槽中，三者构成一个整体，是整个控制系统的核心，负责整个功能的实施与相应功能状态的采集、监控；控制电源、控制器数字输出DO端口和数字量输出扩展模块的DO端口、对应功能继控制电器，通过外围配线串联连接，构成控制系统的执行控制电路部分；控制电源、控制器数字输入DI端口、对应功能执行状态及保护信号，通过外围配线串联连接构成控制系统的执行状态、保护部分；将监控水的压力、流量的模拟信号接至模拟量输入/输出扩展模块的模拟量输入AI端口，模拟量输入/输出扩展模块的模拟量输出AO端口连接自动压力调节阀的控制端子；HMI显示屏、工业交换机、控制器三者之间通过以太网进行连接。
4.根据权利要求2所述的一种轨道车辆车顶高压系统试验用淋雨系统，其特征在于：所述的与储水箱连接的所有阀门都为手动阀门，通过带螺纹的不锈钢管进行连接。
5.根据权利要求2所述的一种轨道车辆车顶高压系统试验用淋雨系统，其特征在于：所述的供水泵与流量计、流量计与电动阀门、电动阀门与压力变送器之间通过端头带有法兰盘的不锈钢管进行连接。
6.根据权利要求2所述的一种轨道车辆车顶高压系统试验用淋雨系统，其特征在于：所述流量计与喷淋系统之间采用软管连接并在流量计后端设有过滤网。
7.根据权利要求2所述的一种轨道车辆车顶高压系统试验用淋雨系统，其特征在于：所述的水路电磁阀是二位二通阀。
8.根据权利要求3所述的一种轨道车辆车顶高压系统试验用淋雨系统，其特征在于：所述的控制器的模拟量输入/输出扩展模块分别与流量计、压力检测变送器、自动调节阀门连接，根据压力、流量检测装置所反馈的值来调节自动调节阀门的开度，从而调整喷淋系统的喷淋流量、压力。
9.根据权利要求3所述的一种轨道车辆车顶高压系统试验用淋雨系统，其特征在于：所述的数字量输出扩展模块与控制水路电磁阀开通或截断的控制继电器串联连接。

说明书全文

一种轨道车辆车顶高压系统试验用淋雨系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种淋雨系统，是一种在轨道车辆车顶高压系统试验时模拟不同降雨量的淋雨系统。

背景技术

[0002] 对于轨道车辆而言，车顶高压系统是车辆的关键组成部分，其绝缘性能的好坏直接影响车辆的安全性和可靠性。而绝缘性能受环境因素的影响较大，一般而言，干燥环境下车辆车顶高压系统的绝缘性能良好，而在雨天潮湿的环境下，车辆车顶高压系统易出现击穿、闪络、放电等情况，对动车组的安全运行造成极大危害。为研究车辆车顶高压系统在淋雨条件下的绝缘性能，有必要设计一种模拟不同降雨量的淋雨系统。

[0003] 目前，车辆车顶高压系统在进行潮湿环境下的绝缘性能试验时，采用提前预湿，然后进行试验，两者不能同步进行；且提前预湿的系统通过人工进行调节，无法实现对淋雨喷淋设备出水压力、出水角度、雨量大小的自动调节，不仅浪费试验时间、影响试验效率而且浪费人力，因此该淋雨系统的使用具有一定的局限性。实用新型内容

[0004] 为了解决上述问题的不足，本实用新型提供了一种轨道车辆车顶高压系统试验用淋雨系统，该淋雨系统可提供来自不同角度且量度可调的雨水环境。该淋雨系统中的各装置操纵自如，调节方便，为轨道车辆车顶高压系统试验提供方便可调的淋雨环境。

[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供一种轨道车辆车顶高压系统试验用淋雨系统，其特征在于：包括控制系统、供给及排水系统、喷淋系统、集水系统，供给及排水系统的输出端连接喷淋系统的输入端，为喷淋系统提供模拟降雨时的水源；喷淋系统的输出端连接集水系统的一个输入端，模拟降雨后的水由集水系统进行收集，集水系统的另一端与供给及排水系统互连，集水系统收集的水输入到供给及排水系统，供给及排水系统工作结束排出的水给集水系统，控制系统一个输出端连接供给及排水系统，实现对供给水的流量、压力控制，另一个输出端连接喷淋系统，实现对降雨环境的真实模拟。

[0006] 所述的供给及排水系统包括储水箱、供水阀门、泄压阀门、排水阀门、回流阀门、供水泵、排水泵、流量计、电动阀门、压力变送器、过滤网、水路电磁阀，进水阀门、供水阀门、泄压阀门、回流阀门都与储水箱进行连接，进水阀门与供水阀门实现了对储水箱的水源注入及输出，当给储水箱注入的水过满时由泄压阀门进行泄压；储水箱与回流阀门连接，回流阀门与排水泵连接，排水泵与排水阀门连接，上述连接可通过排水泵完成对储水箱内的水进行排放和回注；储水箱与供水阀门连接，供水阀门与供水泵连接，供水泵与流量计连接，流量计与电动阀门连接，电动阀门与压力变送器连接，压力变送器通过后端的过滤网与水路电磁阀连接，通过上述连接实现了从储水箱至水路电磁阀的供水路径。

[0007] 所述的控制系统包括HMI显示屏、工业交换机、控制器、数字量输出扩展模块、模拟量输入/输出扩展模块、控制继电器、限位开关、外围配线，数字量输出扩展模块与模拟量输入/输出扩展模块作为不同功能的扩展模块，分别插入到控制器的主基槽中，三者构成一个整体，是整个控制系统的核心，负责整个功能的实施与相应功能状态的采集、监控；控制电源、控制器数字输出DO端口和数字量输出扩展模块的DO端口、对应功能继控制电器，通过外围配线串联连接，构成控制系统的执行控制电路部分；控制电源、控制器数字输入DI端口、对应功能执行状态及保护信号，通过外围配线串联连接构成控制系统的执行状态、保护部分；将监控水的压力、流量的模拟信号接至模拟量输入/输出扩展模块的模拟量输入AI端口，模拟量输入/输出扩展模块的模拟量输出AO端口连接自动压力调节阀的控制端子；HMI显示屏、工业交换机、控制器三者之间通过以太网进行连接。

[0008] 进一步地，所述与储水箱连接的所有阀门都为手动阀门，通过带螺纹的不锈钢管进行连接。

[0009] 进一步地，所述的供水泵与流量计、流量计与电动阀门、电动阀门与压力变送器之间通过端头带有法兰盘的不锈钢管进行连接。

[0010] 进一步地，所述流量计与喷淋系统之间采用软管连接并在流量计后端设有过滤网。

[0011] 进一步地，所述的水路电磁阀是二位二通阀。

[0012] 进一步地，所述的HMI显示屏、控制器、数字量输出扩展模块、模拟量输入/输出扩展模块均采用西门子系列产品。

[0013] 进一步地，所述的控制器的数字量输入/输出扩展模块、模拟量输入/输出扩展模块的接线采用端子紧固式，便于接线与维护。

[0014] 进一步地，所述的控制系统的模拟量输入/输出扩展模块分别与流量计、压力检测变送器、自动调节阀门连接，根据压力、流量检测装置所反馈的值来调节自动调节阀门的开度，从而调整喷淋系统的喷淋流量、压力。

[0015] 进一步地，所述的数字量输出扩展模块与控制水路电磁阀开通或截断的控制继电器串联连接。

[0016] 进一步地，所述的控制系统的数字输入/输出模块、模拟输入/输出模块均预留备用端口及接线，提高了控制系统的可靠性及冗余性。

[0017] 本实用新型的有益效果是：该淋雨系统实现了轨道车辆车顶高压系统绝缘性能试验时小雨、中雨和大雨的模拟，压力、雨量和方向可以通过控制系统进行调节，结构简单，操作方便直观，可靠性强，为轨道车辆的绝缘性能试验提供了良好的试验环境，节省了试验时间，提高了试验效率。附图说明

[0018] 图1是本实用新型淋雨系统的结构组成图；

[0019] 图2是本实用新型淋雨系统的供给及排水系统示意图；

[0020] 图3是本实用新型淋雨系统的控制系统原理图。

[0021] 其中，SM1214C的数字输入量DI.a.0～DI.a.7分别代表以下状态：喷淋系统升限位、喷淋系统降限位、喷淋系统摆动限位高、喷淋系统摆动限位低、喷淋系统升、喷淋系统降、喷淋系统前摆动、喷淋系统后摆动；SM1214C的数字输入量DI.b.0～DI.b.4分别代表以下状态：供水泵运行、排水泵运行、备用端口、备用端口、备用端口；SM1214C的数字输出量DO.a.0～DO.a.4分别代表以下执行控制功能：喷淋系统升降电机正转、喷淋系统升降电机反转、喷淋系统摆动电机正转、喷淋系统摆动电机反转、备用端口；SM1214C的数字输出量DO.b.0～DO.b.4分别代表以下执行控制功能：供水泵运行、排水泵运行、水路电磁阀YV1开通与关闭、水路电磁阀YV2开通与关闭、水路电磁阀YV3开通与关闭；SM1222的数字输出量DO_1L.0～DO_1L.3分别代表控制水路电磁阀YV4～YV7的开通与关闭、SM1222的数字输出量DO_2L.0～DO_2L.3分别代表控制水路电磁阀YV8～YV11的开通与关闭、SM1222的数字输出量DO_3L.0～DO_3L.3分别代表控制水路电磁阀YV12～YV15的开通与关闭、SM1222的数字输出量DO_4L.0～DO_4L.3分别代表控制水路电磁阀YV16的开通与关闭、备用端口、备用端口、备用端口。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

[0023] 图1本实用新型淋雨系统的结构组成，具体包括控制系统、供给及排水系统、喷淋系统、集水系统，供给及排水系统的输出端连接喷淋系统的输入端，为喷淋系统提供模拟降雨时的水源；喷淋系统的输出端连接集水系统的一个输入端，模拟降雨后的水由集水系统进行收集，集水系统的另一端与供给及排水系统互连，集水系统收集的水输入到供给及排水系统，供给及排水系统工作结束排出的水给集水系统，控制系统一个输出端连接供给及排水系统，实现对供给水的流量、压力控制，另一个输出端连接喷淋系统，实现对降雨环境的真实模拟。控制系统可以调节喷淋系统的高度、喷头前后摆动的幅度、雨水的流量和压力，从而真实的模拟不同降雨角度、雨量的降雨环境；供给及排水系统构成了淋雨系统的水循环系统，为喷淋系统提供足够的水源，通过控制系统可以控制为喷淋系统供水的流量、压力；集水系统由淋雨区域地面上的槽和坑组成，可通过设计各组成部分的地面高度而自行完成集水，无需电路控制。

[0024] 图2本实用新型淋雨系统的供给及排水系统，其中，V0：进水阀门、V1：供水阀门、V2：泄压阀门、V3：排水阀门、V4：回流阀门、P0：供水泵、P1：排水泵、FI0：流量计、CV0：电动阀门、PI0：压力变送器、YV1～YV16：水路电磁阀。进水阀门、供水阀门、泄压阀门、回流阀门都与储水箱进行连接，进水阀门与供水阀门实现了对储水箱的水源注入及输出，当给储水箱注入的水过满时由泄压阀门进行泄压；储水箱与回流阀门连接，回流阀门与排水泵连接，排水泵与排水阀门连接，上述连接可通过排水泵完成对储水箱内的水进行排放和回注；储水箱与供水阀门连接，供水阀门与供水泵连接，供水泵与流量计连接，流量计与电动阀门连接，电动阀门与压力变送器连接，压力变送器通过后端的过滤网与水路电磁阀连接，通过上述连接实现了从储水箱至水路电磁阀的供水路径。

[0025] 进水阀门V0接通或隔离储水箱供水，当储水箱满后通过泄压阀门V2进行泄压；当进行喷淋时，供水阀门V1接通喷淋系统的供水，通过设定模拟降雨的流量、压力值，控制系统会根据压力变送器PI、流量计FI的检测值，闭环自动调节电动阀门CV0的导通角度直到达到设定值，最后通过控制水路电磁阀YV1～YV16的不同导通组合，真实模拟具有一定流量、压力的小雨、中雨或大雨。排水阀门V3与排水泵P1完成对储水箱内的水进行排空，为了水资源重复利用，回流阀门V4与排水泵P1可将喷淋后汇集到集水系统的费水重新抽到储水箱。

[0026] 图3本实用新型淋雨系统的控制系统原理图，该系统由HMI显示屏MP277、工业交换机、控制器SM1214C（含数字输入/输出模块）、数字量输出扩展模块SM1222、模拟量输入/输出扩展模块SM1234、控制继电器、限位开关、外围配线组成。数字量输出扩展模块与模拟量输入/输出扩展模块作为不同功能的扩展模块，分别插入到控制器的主基槽中，三者构成一个整体，是整个控制系统的核心，负责整个功能的实施与相应功能状态的采集、监控；控制电源、控制器数字输出DO端口和数字量输出扩展模块的DO端口、对应功能继控制电器，通过外围配线串联连接，构成控制系统的执行控制电路部分；控制电源、控制器数字输入DI端口、对应功能执行状态及保护信号，通过外围配线串联连接构成控制系统的执行状态、保护部分；将监控水的压力、流量的模拟信号接至模拟量输入/输出扩展模块的模拟量输入AI端口，模拟量输入/输出扩展模块的模拟量输出AO端口连接自动压力调节阀的控制端子；HMI显示屏、工业交换机、控制器三者之间通过以太网进行连接。

[0027] HMI显示屏MP277主要实现淋雨系统的控制设置、流量压力等信号的显示；工业交换机主要实现HMI显示屏MP277与控制器SM1214C之间的通讯、数据传输；控制器SM1214C主要实现淋雨系统设定功能程序的执行，控制器带的数字输出模块DO可使能对应功能的继电器K1～K6，从而实现对喷淋架的升降、喷淋架喷头角度调整、供排水泵启停等操作，并通过控制器带的数字输入模块DI监控对应功能执行的状态，喷淋系统的升降、角度调整等功能的机械运动的超限保护亦由数字输入模块DI监控，并由控制器SM1214C执行相应保护动作；数字量输出扩展模块SM1222可使能16路喷头点阵对应的继电器K8～K23，进而控制16路喷头点阵对应的水路电磁阀YV1～YV16，从而根据淋雨系统的功能设置，选择不同组合路数的喷头点阵；模拟量输入/输出扩展模块SM1234主要实现对淋雨系统水的流量FI、压力PI信号的采集，并通过闭环自动调节CV0（电动阀门），用以实现特定流量、压力的降雨条件。该控制系统具备精确的逻辑电气控制设计、美观实用、操纵自如简单、安全可靠。

[0028] 该淋雨系统实现了喷淋高度、喷淋角度、流量、压力以及小雨、中雨和大雨的全自动综合降雨环境模拟，系统控制调节稳定可靠，操作方便灵活直观，软件界面友好，为轨道车辆车顶高压系统在淋雨条件下的绝缘性能试验提供了良好的条件。

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