重載組合列車機(jī)車制動(dòng)機(jī)研制.pdf

1、國內(nèi)直流傳動(dòng)電力機(jī)車普遍采用國產(chǎn)DK-1型機(jī)車制動(dòng)機(jī),由于該制動(dòng)機(jī)不具備微機(jī)控制和網(wǎng)絡(luò)通訊功能,實(shí)現(xiàn)不了對(duì)均衡風(fēng)缸壓力的閉環(huán)控制,不能適應(yīng)重載組合列車無線同步控制要求。論文在現(xiàn)有機(jī)車制動(dòng)機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上,分析國外重載組合列車機(jī)車制動(dòng)機(jī)的現(xiàn)狀,研制新一代具有微機(jī)控制和網(wǎng)絡(luò)通訊功能的機(jī)車制動(dòng)機(jī),使之適應(yīng)機(jī)車無線同步控制系統(tǒng),滿足重載組合列車運(yùn)用要求。機(jī)車制動(dòng)機(jī)需滿足列車自動(dòng)制動(dòng)與機(jī)車單獨(dú)制動(dòng)、空氣制動(dòng)與電氣制動(dòng)的混合(空電聯(lián)合制動(dòng))、斷鉤保護(hù)

2、、列車充風(fēng)流量檢測、制動(dòng)重聯(lián)、列車電空制動(dòng)、列車速度監(jiān)控配合等制動(dòng)基本功能,同時(shí)又要兼容目前國內(nèi)鐵路運(yùn)用機(jī)車的單機(jī)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(duì)機(jī)車制動(dòng)機(jī)必須滿足的本行業(yè)UIC、AAR、TB等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,提出了重載組合列車機(jī)車制動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方案,該方案同傳統(tǒng)DK-1型制動(dòng)機(jī)相比,采用微機(jī)控制技術(shù),對(duì)均衡風(fēng)缸進(jìn)行精確的閉環(huán)控制并能夠通過機(jī)車網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)機(jī)車遠(yuǎn)端制動(dòng)重聯(lián)控制,具備單機(jī)自檢、故障診斷、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等信

3、息化功能,使之適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)車制動(dòng)機(jī)信息化和網(wǎng)絡(luò)控制的發(fā)展要求。
　　 本文在DK-1制動(dòng)機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用國外先進(jìn)技術(shù)和理念,對(duì)重載組合列車機(jī)車制動(dòng)機(jī)進(jìn)行工程化設(shè)計(jì)以及部件選型。在閥類的選擇上繼承了DK-1制動(dòng)機(jī)的技術(shù),并在工藝上進(jìn)行升級(jí)。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(jī)車特殊的環(huán)境要求。為了增加制動(dòng)機(jī)空氣管路連接的可靠性及可維護(hù)性、模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化程度,方便空氣制動(dòng)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(dòng)機(jī)的充風(fēng)流量與整列車制動(dòng)機(jī)的參數(shù)匹配。制動(dòng)控制單元是制動(dòng)機(jī)的核心控制裝置。采用智能化、模塊化、集成化的設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)制動(dòng)控制單元。為了滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可擴(kuò)展性要求,采用PC/104結(jié)構(gòu)作為制動(dòng)控制單元硬件平臺(tái)；選用QNX實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和ISaGraf作為軟件開發(fā)平臺(tái),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(luò)實(shí)現(xiàn)組合列車的遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)控制。本文給出了制動(dòng)機(jī)在各種模式下的控制邏輯,故障診斷的方法和網(wǎng)絡(luò)控制的通訊協(xié)議；在壓力控制上采用模糊自適應(yīng)PID控制方法進(jìn)行均衡風(fēng)缸壓力控制,實(shí)驗(yàn)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(yàn)證新型機(jī)車制動(dòng)機(jī)性能是否滿足設(shè)計(jì)要求,對(duì)制動(dòng)機(jī)進(jìn)行了單機(jī)試驗(yàn)和靜止?fàn)顟B(tài)下萬噸牽引試驗(yàn)。通過分析單機(jī)試驗(yàn)和萬噸重載試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,該機(jī)車制動(dòng)機(jī)完全滿足重載組合列車的需要。目前項(xiàng)目已完成湖南省科學(xué)技術(shù)廳和中國