3型車司機控制器工作原理及改進

薛蓮敏+符建民

摘 要：本文闡述了3型動車組司機控制器的特點及原理，指出其結(jié)構(gòu)缺陷，提出優(yōu)化建議。

關(guān)鍵詞：3型車；司機控制器；原理；缺陷

中圖分類號：U269 文獻標(biāo)識碼：A

0.引言

司機控制器是司機用來操縱機車運行的主令控制電器，可實現(xiàn)機車的牽引、制動、調(diào)速、換向等功能，在行車過程中運用頻繁，起著至關(guān)重要的作用。根據(jù)車輛牽引性能、制動性能、安裝空間等等的不同需求，司機控制器的外形尺寸、操作方法也大都不同。本文簡要介紹了3型車司機控制器的組成、機械連鎖、技術(shù)參數(shù)、常見故障、產(chǎn)品缺陷及改進建議。

1.司機控制器的原理

3型車司機控制器的工作原理是通過操作手柄旋轉(zhuǎn)一定角度帶動凸輪軸轉(zhuǎn)動，進而帶動多個速動開關(guān)導(dǎo)通或斷開形成閉合邏輯關(guān)系的輸出，同時數(shù)字編碼器隨著控制器的旋轉(zhuǎn)角度輸出相應(yīng)的數(shù)字量信號。

1.1 司機控制器的組成

3型車司機控制器組成如下：牽引功率控制器（簡稱牽引手柄）通過控制桿手動進行操作。該控制桿可在85°角的范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)，從前到后依次設(shè)有Pmax位、PO位、EN位、0位等4個位置及牽引區(qū)域。牽引手柄在上述位置均有定位，在牽引區(qū)域為無極調(diào)節(jié)。速度設(shè)定控制器（簡稱速度設(shè)定手柄）的控制器桿可在85°角的范圍內(nèi)連續(xù)偏轉(zhuǎn)，在任意位置松開手柄，手柄均能穩(wěn)定的停在當(dāng)前的位置。方向開關(guān)控制器（簡稱方向開關(guān)）位于司機控制器的右上角，共3個檔位，分別為“前進”、“0位”“倒車”，0位為水平位置，由零位順時針旋轉(zhuǎn)45°為“前進”位，由零位逆時針旋轉(zhuǎn)45°為“倒車”位。司機控制器上共有4個編碼器B1、B2、B3、B4，其中B1、B2為牽引手柄用編碼器，B3、B4為速度設(shè)定手柄用編碼器。編碼器代碼使用格雷碼，該碼為單步碼，即從一級向另一級轉(zhuǎn)換時，只有一個數(shù)位發(fā)生變化。

1.2 司機控制器內(nèi)的機械連鎖

牽引手柄從EN位置向牽引力區(qū)域的過渡通過機械方式進行閉鎖。按下手柄頭釋放閉鎖狀態(tài)。反過來，從牽引力區(qū)域向EN位置轉(zhuǎn)換回來時，無機械閉鎖，即：轉(zhuǎn)回時無須按下手柄頭。速度設(shè)定手柄的手柄頭部逆時針旋轉(zhuǎn)后才能向前推，向后拉則不需要，松開手柄，手柄頭部可以順時針自復(fù)到初始位置。

1.3 技術(shù)參數(shù)

1.3.1 觸頭額定參數(shù)

額定電壓（Ue）：DC 110V；約定發(fā)熱電流（Ith）：DC 10A；額定電流（Ie）：DC 1.0A；電壽命：≥1×106；機械壽命：≥1×107；防護等級：IP40（接觸元件部分）。

1.3.2 編碼器額定參數(shù)

型號：OEC2型2-5-4；OEC2型2-5-5；電源電壓：DC 24V（DC 18V～DC 30V）；編碼格式：9位格雷編碼；量程：512steps。

2.產(chǎn)品缺陷及改進建議

3型車司機控制器都采用進口產(chǎn)品，長時間使用后，牽引手柄頭部緊定螺釘容易出現(xiàn)松動、劃扣問題。

如果出現(xiàn)松動問題，牽引手柄頭不能正常按下，無法正常推動牽引手柄，無法正常施加牽引力。為了避免此類問題的發(fā)生，現(xiàn)采用對牽引手柄頭M3緊定螺釘增加螺紋緊固膠處理的方法?；蹎栴}也因增加螺紋緊固膠產(chǎn)生，一旦螺釘滑扣，牽引手柄頭就無法拆卸，這會影響司機室操縱臺大面板的拆卸，面飯無法拆卸，司機臺內(nèi)的操作電器維修會很困難。如遇到M3緊定螺釘不能拆卸的情況，只能將牽引手柄頭破壞掉，維修成本會大大提高。此缺陷是3型車司機控制器目前急需解決的難題。針對此問題，解決時需考慮以下內(nèi)容：針對牽引手柄頭結(jié)構(gòu)相關(guān)的零件進行改造，不要涉及其他結(jié)構(gòu)單元，避免維修成本的加大；改造后牽引手柄的操作方法與原產(chǎn)品必須相同，不能改變司機的操作習(xí)慣。優(yōu)化后的牽引手柄頭必須達(dá)到如下預(yù)期效果，才算優(yōu)化成功：優(yōu)化后的手柄頭，可圓周隨意轉(zhuǎn)動，不出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，不在轉(zhuǎn)動中掉落；優(yōu)化后的手柄頭上下按動（即警惕功能），按下后松手手柄頭可自動復(fù)位；優(yōu)化后的手柄頭，按照相關(guān)要求進行多次重復(fù)拆卸，無相關(guān)改進零件的損壞。

結(jié)語

3型動車組在我國鐵路領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，其司機控制器的穩(wěn)定性直接影響動車組的安全可靠性，因為采用進口產(chǎn)品，其成本較高，且故障及結(jié)構(gòu)缺陷處理不便，維修困難。目前，隨著鐵路行業(yè)放開市場項目的進行，逐步引入國產(chǎn)部件。此產(chǎn)品在國產(chǎn)化的同時，結(jié)構(gòu)缺陷需采用新型結(jié)構(gòu)替代。與此同時，國產(chǎn)司機控制器也面臨著挑戰(zhàn)，需要在技術(shù)上攻克難點，才能確保動車組更加平穩(wěn)可靠地運行。

參考文獻

[1] TB/T 1391-2007，機車司機控制器[S].