重載組合列車機車制動機研制.pdf

1、國內(nèi)直流傳動電力機車普遍采用國產(chǎn)DK-1型機車制動機,由于該制動機不具備微機控制和網(wǎng)絡通訊功能,實現(xiàn)不了對均衡風缸壓力的閉環(huán)控制,不能適應重載組合列車無線同步控制要求。論文在現(xiàn)有機車制動機技術(shù)的基礎上,分析國外重載組合列車機車制動機的現(xiàn)狀,研制新一代具有微機控制和網(wǎng)絡通訊功能的機車制動機,使之適應機車無線同步控制系統(tǒng),滿足重載組合列車運用要求。機車制動機需滿足列車自動制動與機車單獨制動、空氣制動與電氣制動的混合(空電聯(lián)合制動)、斷鉤保護

2、、列車充風流量檢測、制動重聯(lián)、列車電空制動、列車速度監(jiān)控配合等制動基本功能,同時又要兼容目前國內(nèi)鐵路運用機車的單機操作、列車控制、重聯(lián)操作和無火聯(lián)掛等操作的要求。本文在對機車制動機必須滿足的本行業(yè)UIC、AAR、TB等標準進行分析的基礎上,提出了重載組合列車機車制動機的設計方案,該方案同傳統(tǒng)DK-1型制動機相比,采用微機控制技術(shù),對均衡風缸進行精確的閉環(huán)控制并能夠通過機車網(wǎng)絡實現(xiàn)機車遠端制動重聯(lián)控制,具備單機自檢、故障診斷、數(shù)據(jù)存儲等信

3、息化功能,使之適應現(xiàn)代機車制動機信息化和網(wǎng)絡控制的發(fā)展要求。
　　 本文在DK-1制動機技術(shù)的基礎上,采用國外先進技術(shù)和理念,對重載組合列車機車制動機進行工程化設計以及部件選型。在閥類的選擇上繼承了DK-1制動機的技術(shù),并在工藝上進行升級。新增的關(guān)鍵部件如高速電空閥和壓力傳感器等,不僅需要滿足壓力閉環(huán)控制精度要求,而且要適合機車特殊的環(huán)境要求。為了增加制動機空氣管路連接的可靠性及可維護性、模塊化和標準化程度,方便空氣制動柜的各部

4、件的布置,并使外觀更加美觀,本文采用集成氣路板作為空氣管路系統(tǒng)的管路集成方式。在系統(tǒng)關(guān)鍵管路管徑的選擇上,主要考慮制動機的充風流量與整列車制動機的參數(shù)匹配。制動控制單元是制動機的核心控制裝置。采用智能化、模塊化、集成化的設計思想設計制動控制單元。為了滿足系統(tǒng)的實時性和可擴展性要求,采用PC/104結(jié)構(gòu)作為制動控制單元硬件平臺；選用QNX實時操作系統(tǒng)和ISaGraf作為軟件開發(fā)平臺,能夠?qū)崿F(xiàn)圖形化的編程結(jié)構(gòu)并具有在線下載和調(diào)試能力；采用C

5、AN或MVB網(wǎng)絡實現(xiàn)組合列車的遠端網(wǎng)絡控制。本文給出了制動機在各種模式下的控制邏輯,故障診斷的方法和網(wǎng)絡控制的通訊協(xié)議；在壓力控制上采用模糊自適應PID控制方法進行均衡風缸壓力控制,實驗數(shù)據(jù)表明該控制方法能夠滿足誤差和控制速度的要求。為驗證新型機車制動機性能是否滿足設計要求,對制動機進行了單機試驗和靜止狀態(tài)下萬噸牽引試驗。通過分析單機試驗和萬噸重載試驗數(shù)據(jù)表明,該機車制動機完全滿足重載組合列車的需要。目前項目已完成湖南省科學技術(shù)廳和中國