鐵路大型養(yǎng)路機械的電氣控制系統(tǒng)分析

田屹峰

（呼和浩特鐵路局，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050）

鐵路大型養(yǎng)路機械的電氣控制系統(tǒng)分析

田屹峰

（呼和浩特鐵路局，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050）

近年來，伴隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活水平的提高，出行工具的種類也越來越多，例如，火車、地鐵、動車、輪船等等。而在眾多的交通方式中，采用最多的是鐵路運輸。原因在于鐵路運輸?shù)母采w面廣，四通八達(dá)的鐵路運輸網(wǎng)的建設(shè)，從東到西，從南到北，甚至深入到西藏、新疆等地，相當(dāng)于將全國連成一個整體，極大地促進(jìn)了沿線地區(qū)的經(jīng)濟技術(shù)交流和人口的流動。另外，人們選擇鐵路運輸更重要的一個原因是鐵路運輸安全性高。本文圍繞維護鐵路安全的養(yǎng)路工程——鐵路大型養(yǎng)路機械展開，研究其電氣控制系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能特點。

鐵路運輸；大型養(yǎng)路機械；電氣控制系統(tǒng)

近幾年來，我國交通運輸行業(yè)迅速發(fā)展，鐵路運輸成為陸地交通運輸?shù)闹饕绞?，在新的形勢下，國家和人民對鐵路運輸提出了更高的要求，具體表現(xiàn)在鐵路設(shè)備的組成部分以及鐵路器材中的科技含量上。不管是客運還是貨運鐵路運輸，安全穩(wěn)定都是最關(guān)鍵的一點。但是，鐵路在長時間的使用過程中，不管是鐵軌零件還是表面光滑度方面必定會有所缺損，并且長期處于風(fēng)吹日曬的環(huán)境下也會對鐵軌造成一定的影響。因此，在鐵路運輸日益發(fā)達(dá)的今天，對于大型養(yǎng)路機械的研究十分重要，是一項重要的鐵路保養(yǎng)措施。本文就鐵路養(yǎng)路機械的核心部分——電氣控制系統(tǒng)展開研究，目的在于促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，保障鐵路運輸?shù)陌踩?/p>

1 我國鐵路大型養(yǎng)路機械的使用現(xiàn)狀

大型養(yǎng)路機械是實現(xiàn)鐵路維修養(yǎng)護現(xiàn)代化、保證鐵路不間斷運輸和行車安全的重要工具。在我國，目前比較普遍使用的是搗固車，其主要的作用在于建設(shè)鐵路的新線路，對鐵路舊線進(jìn)行修養(yǎng)或清篩，以及運營線路，對軌道進(jìn)行全面仔細(xì)的撥道，起道抄平、搗碎并加固石渣等等作業(yè)，這樣做的目的在于增加鐵道床碎屑石渣的密實度，其次是保持鐵道床的平整性，從而增加軌道的安全穩(wěn)定性，使軌道不易變形或彎曲，保證列車能夠安全地運行。并且搗固車能夠同時進(jìn)行多項工作，功能齊全，縮短了工作時間，提高了工作效率。

2 關(guān)于鐵路大型養(yǎng)路機械的電氣控制系統(tǒng)

以目前我國使用廣泛的大型養(yǎng)路機械——搗固車為例，搗固車的電氣控制系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著全車各種工作的控制人物，就相當(dāng)于人的大腦是整個人最重要的器官一樣，搗固車的電氣控制系統(tǒng)也是全車的核心，相當(dāng)于整個搗固車的大腦。工作人員通過電氣控制系統(tǒng)直接指揮搗固車的各種作業(yè)，同時，為了有效地保證搗固車工作的精確性和穩(wěn)定性，就需要定期對其工作的參數(shù)進(jìn)行校正。另外，搗固車的電氣控制系統(tǒng)需要同時收集并分析不同的工作資料，同時需要定時將資料存儲起來，以備使用。不過，在實際工作過程中，傳統(tǒng)的測量工具遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這種要求，而目前應(yīng)運而生的虛擬儀器是比較好的解決方法。它具有功能完善、價格低廉、開放靈活、擴展性能好、便于改進(jìn)等等諸多優(yōu)點。

3 對電氣控制系統(tǒng)的分析

3.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

電氣控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩部分構(gòu)成。其中硬件部分是由被測電路、調(diào)整對象、收集數(shù)據(jù)卡以及便攜機組成。軟件采用C語言編程，其功能多樣，而且自帶VI函數(shù)，極大地降低了語言編程的難度。

3.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計

硬件系統(tǒng)的主要核心是數(shù)據(jù)采集卡，這種采集卡的主要作用是收集數(shù)據(jù)，進(jìn)一步存儲數(shù)據(jù)和傳遞數(shù)據(jù)。目前所使用較為普遍的是多功能采集卡，這種采集卡可以同時采集多種信號，并且這些信號既可以作為輸入信號，也可以作為輸出信號。這樣就在很大的程度上擴大了硬件系統(tǒng)的控制范圍。

3.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計

軟件系統(tǒng)采用C語言編程，所編寫出來的程序稱為VI程序。一個最基礎(chǔ)的虛擬儀器主要是由3大部分組成：前面板、框圖程序以及圖標(biāo)/連接的端口。前面板是指一種圖像形式的用戶界面，在這個界面中可以存放一些控制軟件，用來表明測試的結(jié)果。在電腦上可以通過鍵盤對前面板進(jìn)行控制，并且控制數(shù)據(jù)輸入量和輸出量［3］。而圖標(biāo)/連接器端口可以把虛擬儀器變成一種子虛擬儀器，由此實現(xiàn)模塊化的編程。軟件作為實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的核心部分，其主要的功能有完成模擬性信號、實時采集開關(guān)信號、存儲數(shù)據(jù)、傳遞數(shù)據(jù)，并且具有分析數(shù)據(jù)的作用，根據(jù)模擬與數(shù)字波形，并結(jié)合兩者的的相位關(guān)系，可以看出電氣控制系統(tǒng)波形發(fā)生變化的波段，從而進(jìn)一步確認(rèn)搗固車工作不到位的原因。

3.4 波形分析

波形回放可以利用電氣控制系統(tǒng)已經(jīng)存儲的數(shù)據(jù)或開關(guān)量數(shù)據(jù)。因為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要目的在于同步采集模擬信號和數(shù)字信號，并且比較兩者間的波形關(guān)系，如有發(fā)現(xiàn)異常，則可以對搗固車的工作故障做進(jìn)一步的確認(rèn)，從而提高工作的精確度和工作效率。

4 結(jié)束語

近年來，伴隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進(jìn)步，鐵路運輸?shù)拿芏炔粩嗟卦龃螅纱藥淼木S修與保養(yǎng)工作也比較繁重，在這種情況下，以往的小型養(yǎng)路機械或者非自動化設(shè)備已經(jīng)無法承擔(dān)起繁重的養(yǎng)路工作，同時，科技的發(fā)展也對鐵道的質(zhì)量提出了更高的要求。因此，鐵路大型養(yǎng)路機械應(yīng)運而生。本文就大型養(yǎng)路機械的核心——電氣管理系統(tǒng)展開分析，探討其技術(shù)特點以及內(nèi)在的控制因素。只有充分做好養(yǎng)路工作，才能為鐵路安全增添一份安全保障，促進(jìn)鐵路運輸?shù)陌l(fā)展。

［1］ 趙建華.電力機車牽引變壓器爆裂故障案例分析及整改［J］. 機車電傳動. 2011（04）

［2］ 孫欽友.V-2.4/9型機車空氣壓縮機故障分析及解決措施［J］. 機車電傳動.2011（04）

［3］王華清，張東升.HX_D3型電力機車車鉤緩沖器裝置上浮原因探討及解決方案［J］. 機車電傳動. 2011（04）

田屹峰，男，畢業(yè)于太原理工大學(xué)，副主任，助理工程師，研究方向：過程裝備與控制工程。

U216.6

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1003-5168（2015）11-168-01