通用型司机控制器测试装置.docx

作者简介：唐明安（1967）， 男，工程师，主要从事机车摘 要：针对目前测试装置存在的问题，设计了通用型司机控制器测试装置，描述了其主要功 检修的技术管理工作。能，介绍了装置软、硬件构成及主要功能的实现方法。装置经现场运用表明，测量精度达到了设计要 求，运用效果良好。关键词：司机控制器；测试装置；机车；通用型中图分类号：u269.32+2 文献标识码：a 文章编号：1000-128x(2006)06-0058-03a general-purpose testing device for master controllertang ming-an1 ，li ying-hao2 ，tu xin-chu1(1.acceptance department, wuchangnan locomotive depot, wuhan , hubei 430064, china;2. beijing railway institute of mechanical and electrical engineering, beijing 100071 ,china)abstract: a general-purpose testing device for master controller is designed for solution of existing problems in the test devices. its main functions are described. also given is the software and hardware composition as well as its main functions. the field operations indicate that the measuring accuracy reaches the design requirement and works with good effect.key words: master controller; testing device; locomotive; general-purpose1测试装置的构思0引言通用型司机控制器试验装置能测试各型司机控制司机控制器是司机用来操纵机车运行的主令控制 器各项功能并满足信息化的需求,司机控制器测试装置 电器，其动作的好坏直接影响到机车的平稳操纵和各 的通用性体现在型号通用化、功能规范化、管理信息种运行工况的实现，其微小故障都会给机车带来很大化上。的安全隐患，如“窜车”、电气设备接受错误指令产生目前国内机车有ss1ss9，df4a df11 及进口机车 误动作等。保证司机控制器的检修质量，验证其动作近30 种，每种机车有主、辅司机控制器，这样司机控制的可靠性显得尤其重要。司机控制器测试装置是检验器有近60 种型号，以后还会生产新型号的司机控制器， 司机控制器性能的关键性设备，能直接影响司机控制这就要求司机控制器测试装置必须具备人工设置型号器的检修质量。目前，司机控制器试验装置在设计中的功能，在基本不增加硬件的基础上，通过软件设置 存在一些问题：一是通用性差，有的司机控制器试验就能对新型号司机控制器进行测试，以满足通用化的 装置只能试验几种机型，测试范围不能涵盖所有型需要。 号的司机控制器；二是功能少，很多司机控制器试按机车大修规程和段修规程及相应的检修工艺， 验装置不能全面检验司机控制器的性能；三是人机司机控制器在检修后应作项检测和试验：闭合逻辑 界面不太友好；四是稳定性差；五是不能联网。鉴于表测定、触头接触电阻测定、绝缘性能测定、电位器输 以上原因，设计开发通用型司机控制器测试装置很出信号曲线性能测定、通电性能测定。按照以上要求 有必要。司机控制器测试装置应具有闭合逻辑表测定、触头接触电阻测定、电位器电压输出曲线测定、电位器电阻收稿日期：2006-07-13通用型司机控制器测试装置试验 检 测唐明安 1 ，黎英豪 2 ，涂新初 1（1. 武昌南机务段 验收室，湖北 武汉2. 北京铁道工程机电技术研究所，北京430064;100071） 58 测定、绝缘电阻测定、绝缘性能测定、提供110 v可调中标出参数的物理意义；定义检测接触电阻的参数 电压和 15 v、24 v 高精度电压等项基本测试功能。就是定义电流通过触头两端电位检测点和触头标 现在机务检修信息化已是大势所趋，通用型司志；定义电位器曲线测量参数就是定义检测电位器 机控制器试验装置应具有数据管理、联网、报表打印输入口。操作就是按设置的型号根据程序进行检测。 等基本信息化功能。查询分析就是对测量数据进行管理和信息化处理。2硬件设计该硬件系统以工控机为核心（如图 1 ），利用 pci 插槽、串口采集 ad 和 di 、电阻检测装置、绝缘检测 装置的数据，并控制 do 采集卡、电阻检测装置、绝缘 检测装置。do 采集卡控制控制板，ad 、di 采集卡通 过数据采集板采集司机控制器触头、电位器的电压 和开断状态，恒流源是为检测司机控制器触头接触 电阻而设计的，电阻检测装置检测电位器阻值、复查 触头接触电阻和手动检测，绝缘检测装置测量司机 控制器的绝缘电阻和进行耐压试验，电源为司机控 制器提供110 v可调电压和15 v、24 v高精度电压，以 检查司机控制器夜光性能和便于进行手动操作。工控机基本配置为cpuintel 赛扬、128m内存。 ad 为 24 路的 12 位 a/d 转换器，di、do 为开关量输入 输出量pci 卡 24 路输入、48 路输出，以保证对所有型 号司机控制器的测试和减少连接插头的种类。恒流 源误差不超过 0.5% ，以保证其测量精度。图 2软件流程图4主要功能的实现4.1逻辑闭合表设置检测触头闭合、断开的方法（如图 3）是控制触头 k(n)一端接地，另用选定的采集卡数字输入量di(n)检 测是否为1或0（1为闭合，0为断开）。k(n)为图 1硬件设计框图被检测的触头；k(x) 为接地控制开关，由3软件设计do采集卡控制；di(n)软件采用c+builder 6.0设计，其主要思路是由为采集卡数字输入变 使用单位技术人员按型号设置逻辑闭合表、触头接量号（即检测点）。图 3检测触头闭合、断开原理图 触电阻测定条件、电位器电压输出曲线测定要素等目前司机控制器的逻辑闭合表其数学模型可抽象 内容；在测试时使用者调用设置的型号，按要求进为（x，y，di， z），x、y为行、列坐标，di 为检测点，z为 行测试。1、0（1为闭合，0为断开），其中x、y、z是对应机车控制标准化司机控制器测试装置计算机自动检测系电路图中司控器闭合表，di 由试验台硬件定义。只要 统的软件流程图如图2 所示。测试软件主要包括型号确定行、列号（x，y），被测触头数字输入通道号di(n)， 设置、操作、查询分析。型号设置包含画出逻辑闭合该触头在某一位置（x，y）的是否闭合（z）以及接地控 表、定义检测接触电阻的参数、定义电位器曲线测量制点k(x)就可进行逻辑闭合表的设置。其设置界面 参数。逻辑闭合表是按机车控制电路图画图，并在图如图4所示。唐明安，黎英豪，涂新初：通用型司机控制器测试装置 第 6 期 59 图 4ss 4g 主司机控制器逻辑闭合表设置图（图中数字深色框表示该数字 di 口为闭合，纯数字表示该数字 di 口为断开）4.2 接触电阻自动检测检测触头接触电阻的基本原理是，应用 r k(n) ad (n2)ad(n1)/i（如图5）。当检测出某一触头k(n)闭合时，如果要检测其接触电阻rk(n)，就控制开关控制量为k(y)和k(x)给该触头通以1 a（i）的恒流源，然后检测触头两端的电压（ad (n2)、ad(n1)，计算出电阻（rk(n)）。 自动检测方法是在接触电阻测试设置表中按逻辑 闭合表的行数、检测点等参数设置（如图6），检测时程图 5接触电阻检测原理图序按接触电阻测试设置表进行自动判断检测。图 6ss 4g 接触电阻自动检测设置表4.3 电位器输出特性测定电位器输出特性和输出最大、最小电压测定可用否平整。如图7 。 电压时间曲线和电压级位曲线 2 种方式进行显示。电压 时间曲线可检测电位器有否断点、输出电压曲线是否平滑。电 压级位曲线可直接检测电位器在各级位的输出电压并将各图 7电压时间曲线和电压级位曲线界面（下转第 77 页）点连成直线，以检测输出电压是机车电传动2006 年 60 机车电传动2006 年理，也会使抱轴瓦受挤变形。机车经长期运用，抱轴承体由于各种力的作用 可能发生变形或磨损，在组装后强迫轴瓦局部变形， 导致轴瓦与轴的间隙不一致，局部过载而发热。1.3 油润状态集油器毛线刷头应剪平整、长度为4050 mm，四 周稍短，中间稍长，如果过长，毛线容易卷入瓦隙内， 造成缺油，毛线应绑扎结实，防止松落。目前各机务段 对毛线头要求不一，有些单位要求用毛线编成大辫子， 有些采用毛线把，有些采用将毛线缝在毛巾或麻袋布 上，并且将绑扎进行改造。在多年的检修中对下车轴 瓦和集油器进行了比较，认为采用将毛线缝在毛巾或 麻袋布上的方式比较好，但缝针松紧度应适中。机车中修拆卸集油器时，毛线刷上的油已经淋 干，且更新部分毛线刷，其吸油量较大，造成抱轴箱油位下降。集油器在组装前应将毛线刷在油箱或油桶内浸泡透，抱轴箱应按上限加油，且在试运或运用第一 趟检查油位。集油器在设计时，使油刷正好落在抱轴瓦窗口 正中央，油刷盒上边缘上轴瓦窗口边还有20 mm 的距 离，建议改造集油器，缩短杠杆长度，使油刷盒上 移10 mm（见图5），毛线头对大轴的压力不会改变，这样，瓦体上方供油可得到 更好的改善。另外，有些机 务段将集油器单根弹簧改 造成双簧，增加了毛线与 轴的密贴度，效果也不错。机车在运用中，应经常检查抱轴承油位，发现不 足应立即补油。若发生轴瓦发热，油温升高，油的粘度降低，带油量减少，则不利于油膜的形成，摩擦热增加，轴瓦温度再度升高，造成恶性循环。另外，对长大 交路机车中修或换瓦后第一、二趟，乘务员配备红外 线点温计或技术人员添乘，停车时测量抱轴箱温度， 以防止轴瓦发热事故扩大化。时效期，然后加工，挂合金。对瓦体重新挂合金时，应保证合金熔化的温度和足 够的时间，使瓦体受热均匀，还需保证瓦体表面的清洁度。经常对挂瓦胎具和机加工胎具进行校验，防止 胎具在长期使用过程中发生变形，进而引起轴瓦变形。机床镟瓦时，应将瓦体找正，保证抱轴瓦轴线与机床主轴线一致，防止机加工偏心。 在机车检修时，发现抱轴承体变形，须将抱轴承体 组装后对轴瓦安装孔用镗床加工，再选配等级轴瓦即可。2.2 针对组装方面引起的轴瓦发热的防止措施组装前对抱轴颈进行测量，选配轴瓦，保证轴 与瓦的径向间隙符合限度要求。抱轴承在组装前，清理干净相关配件，在车轴上研 磨瓦体，保证接触面良好，再按规程要求对轴瓦表面刮花。严格按工艺要求组装。2.3 针对油润方面引起的轴瓦发热采用将毛线缝在毛巾或麻袋布上的方式，缝针 松紧度应适中，或集油器毛线刷要绑扎结实，修剪成 馒头形状，端部长度保证在4050 mm。集油器在组装前应将毛线刷在油箱或油桶内浸 泡透，否则会造成抱轴箱油位下降，影响油润滑。对集油器进行改造，改造为双弹簧或缩小杠杆长度，使油刷盒上移10 mm，这样瓦体供油得到改善。运行过程中，应经常检查抱轴承油位，发现不足 应立即补油。另外，对长大交路中乘务员或添乘人员应 在停车时，测量抱轴箱温度，防止轴瓦发热扩大化。3结束语本文从3 个方面，系统地分析了造成抱轴瓦发热的 原因，并制定出相应的防治措施。多年的运用考核表 明，以上措施取得了良好的效果，轴瓦发热故障大幅 减少。因此，研究引起轴瓦发热的原因，加强对抱轴瓦 的检修及日常检查给油工作，对防止轴瓦发热的烧损 及保证机车的正常运用具有积极的意义。参考文献：1 张 唯. 韶山1 型电力机车检修m. 北京:中国铁道出版社,1990.2 韦随旺. 12v240zj 型柴油机曲轴烧瓦的原因及对策j. 机 车车辆工艺,1999(1).3 王 琪. ss1 机车抱轴瓦事故分析j. 机车电传动,1994(4).2防治措施2.1 防止轴瓦变形应采取的措施对于新造轴瓦在瓦