轨道车ITCS车载设备接风改造毕业设计论文

兰 州 交 通 大 学 继 续 教 育 兰 州 交 通 大 学 继 续 教 育 学 院 毕 业 设 计（论文） 专业（班级）： 指 导 教 师： 学 生 姓 名： 殷 春 蕾 学 号 ： 设计题目： 轨道车 载设备接风改造 毕 业 设 计 成 绩 评 议 学 生 姓 名 殷 春 蕾 班 级 指导教师姓名 职 称 审 阅 人 评 语 审阅人： 年 月 日 答 辩 委 员 会 综 合 评 语 主席： 年 月 日 论文成绩 评语内容包括：（学术）思想、方案选择、设计（论文）达到的水平、设计（论证）有无错误 等。 毕业设计（论文）任务书 班级： 学生姓名： 殷春蕾 指导老师： 设计（论文）题目 轨道车 载设备接风改造 主要研究内容 了解火车空气制动的过程原理、常用制动、紧急制动的区别以及如何实现轨道车统的接风改造达到紧急制动地目的。 关 键 环 节 1、确定论文题目 2、搜集、整理资料 3、编写提纲 4、撰写初稿 5、改写初稿 6、定稿 计划进度 1、 析查阅资料，作好准备； 2、 定接风改造具体计划 及 现场 施工； 3、 改、装订。 参 考 资 料 1金鹰轨道车车载设备图纸，襄樊金鹰轨道车辆公司制作； 2 邱宽民 . 机车信号车载系统北京：中国铁道出版社， 3 铁路职工岗位培训教材编审委员会信号工 京：中国铁道出版社， 4 铁路职工岗位培训教材编审委员会信号工 京：中国铁道出版社， 开 题 报 告 班级： 学生姓名： 殷春蕾 指导老师：（签名） 设计（论文）题目： 轨道车 载设备接风改造 一、 选题理由 强型列车控制系统）在青藏线已经运用了八年时间， 机车在设备良好运用以后就已经实现惩罚制动。但是，轨道车在安装 载设备时，由于接风条件不满足，以及安装时电路设计问题，轨道车 统的惩罚制动功能一直未实现，当轨道车冒进信号和超速惩罚以后，不能实现自动停车的安全隐患。 二、 选题的 背景 及意义 青藏铁路公司电务部对轨道车接风改造一直非常关注。 2012 年“ 故发生以后，加快了轨道车 的接风改造的步伐。 在 2012 年 3 月中旬格尔木车载 设备 车间开始进行对轨道车接风改造 工程的实施。 车间决定先在轨道车151202，进行尝试配线安装。 三、重点研究内容 对轨道车 统既有的电路进行微观系统地分析研究，找出电路中的缺陷。 四、教师意见 略 指导教师： 年 月 日 中 期 报 告 班级： 学生姓名： 殷春蕾 指导老师： 三、设计完成情况 此次 报告对历史背景及意义分析准确到位，从理论上说填补了技术上的空白，实践中也完成了接风改造，但对此次施工过程缺少系统的部署与事后总结。 四、教师意见 略 教师姓名： 年 月 日 设计（论文）题目 轨道车 载设备 接风改造 一、总体设计： 自接受毕业设计任务安排以来，首先 对轨道车现有的设备条件进行认真分析，找出缺陷所在并根据空气制动原理在原电路的基础上对其进行改造；接着对改造好的电路进行模拟实验确保其动作良好正确；最后对照电路进行实物改造达到紧急制动的目的。 二、详细设计： 本研究报告分为 四 个部分 第一部分：概述，简述任务的依据和历史背景。 第二部分：研究工作的主要内容和 改造意义 。 第三部分： 对理论进行充分研究达到指导实践的目的 。 第四部分：根据实际情况 落实施工计划 与标准。 结 题 验 收 班级 : 学生姓名 :殷春蕾 设计（论文题目） 轨道车 载设备接风改造 结题验收申请： 根据毕业设计任务书要求：毕业设计（论文）已全部完成，请老师审阅。 指导教师评语： 论文内容完整 ,达到毕业设计深度要求 略 指导教师评分（ 优、良、中、及格、不及格）： 教师姓名： 年 月 日 中文摘要 在一列铁道车辆中，其制动系统起着至关重要作用。列 车运行中失去牵引力等情况并不可怕，可怕的是列车制动系统 不完善或制动系统 出现故障。列车是通过制动系统调节其运行速度和及时准确在指定地点停车，从而确保列车的正点和安全运行，一旦列车制动系统 存在缺陷或 出现故障，则极有可能引发列车 冒进 、 冒出、超速、 追尾等重大铁路 交通 事故。 鉴于此，本文主要涉及了火车空气制动原理、紧急与常用两种制动方式。针对青藏公司格拉段轨道车 载设备不能实现紧急制动这一现状进行了系统的调查研究、提出 改进方案、认证实施最后按期完成了轨道车接风改造任务，给轨道车运行提供了安全保障、消除了安全隐患同时也克服了紧急制动困难填补了技术上的空白。 关 键 词 ：轨道车 ; 风改造、火车空气制动原理 n a of a to is or is to in to of or it is to In of to of of of is to in on 目 录 1 绪 论 . 2 车空气制动机及工作原理 . 2 车空气制动机（如图） . 2 2 空气制动方式 . 7 动方式分类 . 7 用制动 . 7 急制动 . 7 类机车制动压力及缓解时间的标准 . 7 用制动与紧制动的比较 . 8 用制动与紧制动的不同点 . 8 用制动与紧制动的相同点 . 8 3 轨道车 载设备接风改造 . 9 景介绍 . 9 作原理 . 9 道车接风现状 . 9 在的不足 . 11 风第一次改造 . 11 得的成果 . 存在的不足 .风第二次改造 . 结 论 . 致 谢 . 参考文献 . 1 绪 论 当前全世界各国的交通事业 飞速发展，航空、海上以及陆地运输可以说已经非常发达了 。而陆地运输以铁路运输为主，因为它有运输量大，运输速度快以及安全系数高等显著特点。然而，俗话说：“火车跑得快，全靠车头带”。这说明火车头对列车运行的重要性；另外我们要知道列车运行安全与否最主要靠火车头上的制动系统。所以，重视火车制动系统 是很有必要的，在原有的制动系统基 础上加以改进确保列车安全高效运行是势在必行的。 车空气制动 机及工作 原理 车空气制动机（如图） 123活塞）倍； 45678910111213141516 3 制动主管 安装在车底架下面，它贯通全车，是传递压缩空气的管路。 截断塞门 安装在制动支管上，用以开通或截断制动支管的空气通路。它平时总在开放位置。 关门车通常把关闭了截断塞门、停止制动机的作用的车辆叫做 “ 关门车 ” 。 远心集尘器 利用离心力的作用，将压缩空气中的灰尘、水分、铁锈等杂质，沉淀于集尘器的下部，以免进入三通阀等机件。 三通阀 是车辆制动机中最重要的部件。它连接自动支管、副风刚和制动缸，用来控制压缩空气的通路，使制动机起制动或缓解的作用。 副风缸 是贮存压缩空气的地方，制动是利用三通阀的作用将压缩空气送入制动缸起制动作用。 制动缸 当压缩空气进入制动缸后，推动制动缸鞲鞴，将空气的压力变成机械推力，然后通过制动杠杆后闸瓦紧抱车轮 起制动作用。 降压风缸 它与制动缸相连，两者之间设有空重车调整装置，可满足空、重车不同制动压力的要求。 空重车调整装置 用它来控制降压风缸与制动缸的通路，可以达到调整制动力的目的。它包括空重车装换手把和空重车转换塞门。 作原理 火车制动就是人为地制止列车的运动，包括使它减速，不加速或停止运行。对已制动的列车或机车解除或减弱其制动作用，则称为 “ 缓解 ” 。为施行制4 动和缓解而安装在列车上的一整套设备，总称为列车 “ 制动装置 ” 。 “ 制动 ”和 “ 制动装置 ” 俗称为 “ 闸 ” 。施行制动常简称为 “ 上闸 ” 或 “ 下闸 ” ，施行缓解则简称为 “ 松闸 ” 。 （ 1）制动原理 当司机将制动阀移到推动位时，制动主管内的压缩空气向大气排出一部分，这时副风缸内的空气压力相对地大于制动主管内的压力，因而推动三通阀的主活塞相左移动，截断充气沟的通路，使副风缸内的压缩空气不能回流。在三通阀 主活塞移动的同时带动滑阀也向左移动，截断了通向大气的出口，使副风缸内的压缩空气进入制动缸，推动制动缸鞲鞴向右移动，通过制动杆的传动，使闸瓦紧抱车轮而制动。 （ 2）空气制动 机 的特点 第一，向制动主管充气时缓解；将制动主管内的压缩空气排出（减压）时制动，所以称为 “ 减压制动 ” 。 减压制动 当列车分离或拉动车前阀时，由于制动主管的压缩空气向大气排出，压力突然将低，就可以自动地产生紧急制动作用，使列车立即停住，以防事故的发生或扩大。 第二，这种装置在制动过程中不是直接用 总风缸的压缩空气送入制动缸，而是与先贮存在副风缸内的空气送入制动缸起制动作用，因此称为 “ 间接制动 ” 。 间接制动 能使列车前后车辆的制动作用不至于差别过大，使整个列车能平稳的停下来。 5 空重车调整装置 当空重车转换手把放在空车位置时，一部分压缩空气进入降压风缸，使制动缸中产生较小的制动力；当转换手把放在重车位置时，降压风缸不起作用，压缩空气全部进入制动缸中产生较大的制动力。 缓解阀 为使制动着的车列缓解，可以拉动副风缸上的缓解阀，使副风缸的压缩空气经缓解阀排出，副风缸内的空气 压力低于列车主管的空气压力，三通阀的主活塞就动作，滑阀随其移动，使制动缸内的空气排出大气，闸瓦离开车轮而缓解。 紧急制动阀 在每节客车上都装有紧急制动阀，货车一般只在守车上安装紧急制动阀，又称车长阀。 （ 3）缓解原理 当司机将制动阀放在缓解位置时，总风缸的压缩空气进入制动主管，经制动支管进入三通阀，推动住鞲鞴向右移动，打开充气钩，是压缩空气经充气钩进入副风缸，知道副风缸内的空气压力和制动主管内的压力相等为止。在三通阀主活塞移动的同时，和他连在一起的滑阀也跟着向右移动，使得制动缸内的压缩空气经过滑阀 下的排气口排出，于是制动缸的鞲鞴被弹簧的弹力推回原位，使闸瓦离开车轮而缓解。 （ 4） 空气制动 的通路 制动作用 ： 制动阀放在制动位，由制动主管向外排气（减压） 副风缸 三通阀 制动缸 闸瓦（抱车轮） 6 缓解作用 ：缓解阀放在缓解位置，向制动主管充气（增压） 总风缸 制动软管 折角塞门 制动主管 制动支管 截断塞门 远心集尘器 三通阀 副风缸。 制动缸 三通阀 大气 7 2 空气制动方式 空气制动 是 以 被压缩的 压 力 空气作为制动 的 原动力， 改变压力空气的压强来操纵控制。制动力大，操纵控制就灵敏便利。我国铁路习惯把压力空气简称为 “ 风 ” ，把空气制动机简称为 “ 风闸 ” ；把空气制动的动作实施叫放风。 动方式分类 列车制动在操纵上按用途可分为 “ 常用制动 ” 和 “ 紧急制动 ” 两种。 用制动 在正常情况下为调节或控制列车速度包括进站停车所施行的制动，称为“ 常用制动 ” ，它的特点是作用比较缓和而且制动力可以调节。 在紧急情况下为使列车尽 快停住所施行的制动，称为 “ 紧急制动 ” （也称为 “ 非常制动 ” ），它的特点是作用比较迅猛而且要把列车制动能力全部用上。 类机车制动压力及缓解时间的标准 目前我公司机车车型主要有 风、和谐三类。 （ 1） 常用制动压力标准 东风、和谐 110 120 17080 2） 紧急制动压力及缓解时间标准 制动压力：均由 600 3 秒内降为 0 缓解时间：东风车必须在 45 秒至 60秒之间从 0解到 600和谐车必须在 45秒至 80 秒 之间从 0解到 600 用制动与紧制动的比较 用制动与紧制动的不同点 常用制动 ： 是司机或车载监控设备按照当前铁路地面信号提供的信息来控制列车运行速度时采取的一种 控 车方式。它的制动过程比较缓慢，其目的主要是为了控制列车实际运行速度不超过限制速度 ；其次就是控制列车按允许速度通过当前信号机或者按照当前信息是列车停车。常用制动是偏向过程的制动方式，司机采取制动过程的时间也是从几秒钟到几分钟不等，影响因素主要取决于当前的路况 （比如长大下坡道运行） 及轨道占用情况 。 紧急制动：是在列车运行 时冒进出站信号机、冒进进站信号机以及超速时司机或车载监控设备采取的紧急停车方式。它的制动方式非常迅速，其主要目的就是在一瞬间让快速运行的列车在最短的制动距离内停下来，从而来防止两冒一超事故的发生。紧急制动是偏向结果的制动方式，其制动过程只有 3秒钟；它的制动强度和级别要比常用制动高许多。 用制动与紧制动的相同点 它们都属于空气制动，都是通过排出列车管内的压缩空气产生压力差来控制列车运行与否。 9 3 轨道车 载设备接风改造 景介绍 强型列车控制系统）在青藏线已经运用了 八年时间， 机车在设备良好运用以后就已经实现惩罚制动 （即紧急制动或紧急接风） 。但是，轨道车在安装 载设备时，由于接风条件不满足，以及安装时电路设计问题，轨道车 统的惩罚制动功能一直未实现，当轨道车冒进信号和超速惩罚以后，不能实现自动停车的安全隐患。 青藏铁路公司电务部对轨道车接风改造一直非常关注。 2012 年“ 故发生以后，加快了轨道车的接风改造的步伐。格尔木车载车间于 2012 年 3 月中旬，开始对轨道车进行轨道车接风改造。车间决定先在轨道车 151202，进行尝试配线安装。 作 原理 道车接风 现状 轨道车接风改造的施工，所使用的是最初的配线图，是由襄樊金鹰轨道车辆公司提供的配线图（图 1）。 10 注： 1、 装在轨道车机械间内 ,安装在列车管上； 2、 制动切除开关，就是正常 /隔离位开关， 装在设备柜柜门上； 3、 为继电器，安装在机柜内下方接线端子排上； 4、 20、 21、 23、 25、 2 均为连接线， 20 接 +24 伏， 2 接 ； 5、 R、 W 为 机 点， 机柜内下方接线端 子排接点。 图 1 是 统实施惩罚制动的简易原理图， 统惩罚制动使用的是失电制动，最后起制动关键作用的紧急放风阀是得电制动。 继电器 通过 机的三路安全输出模块（ 动作，再通过机 头的 R 和 W 送电和断电来控制。 轨道车正常的行驶中，在正常接风情况下，将正常 /隔离位开关 合为正常接风位。 机插头 出一个直流 24 伏电压，其中 R 为正、 电器 端得电以后，通过 吸起接点使继电器 下。这样，继电器 切断了紧急放风阀的供 电，紧急放风阀不动作，处于不排风状态。 当轨道车冒进信号和超速行驶后， 机发出一个惩罚制动指令，这时机插头 出电源被切断，使继电器 下，通过继电器 后使继电器 起，前接点接通，后接点断开，这样直流 24伏电源，就通过 前接点和开关 闭合接点，给紧急放风阀供电。紧11 急放风阀得电制动，迅速排放列车管风压到 0现轨道车快速制动停车。 在的不足 襄樊金鹰轨道车辆公司提供的是简易的原理图，配线概念模糊不清，继电器、开关等接点没有明确标识，缺乏 一个完整明确的配线图 。 风第一次改造 根据现状的不足我们 在进行接线的时候，下了很大的时间和精力，通过使用万用表，分别对继电器 开关 行了接点鉴定，这样一方面可以判断继电器和开关的好坏，另一方面对继电器的前后接点和开关的通断有进一步的了解和认识。根据鉴定结果，然后做出另外一张清晰明了的新配线图（图 2）。 12 得的成果 配线图 2 明确了继电器 后接点号，以及正常 /隔离位开 关 通断接点 ， 同时对 急放风阀功能作用，进行了系统检查实验，确定了紧急放风阀的 良好动作。 在的不足 根据图 2 进行了认真 仔细地 配线，配线完成以后 紧接着进 行接风实验。在实验过程中，新的问题马上 出现了，当紧急制动 阀得电以后进行排风时，轨道车的列车管风压 在 3 秒钟内不能排放到 0时轨道车总风管一直不停地向列车管充风，根本起不到强制停车的目的。 风第二次改造 在第一次改造的基础上我们 ， 经过认真分析 和多次实验，并 向株洲机车研究所专家请教，发现 出现新 问题的原因所在。 就是当 紧急阀动作以后，使列车管迅速排风， 但是没有切 断总风管向列车管充风的通道。于是决定 采用 在电路中再增加 新的连线和接点， 重新 额外增加了一个保压阀。 由于加了新的电路和阀体，所以 重新做出了对配线图的改造。如图 3 13 注： 1、 )为继电器 )为继电器 第 二组接点； 2、 )为隔离 /正常位开关 第一组接点， ) 为 隔离 /正常位开关 第二组接点； 3、保压阀为新安装的阀体，位于司机操作座位下面，起到切 断轨道车总风管向列车管充风的通路。 从图 3 中，我们可以看到，新加了一组继电器 接点，同时也新加了一组隔离 /正常位开关 接 点。新加的接点和连线用于控制保压阀。由于保压阀的供电电路中，继电器 0 和 6 接点接的是后接点，当继电器 正常接风状态下，当 施惩罚制动时， 机 和 W 断电，使继电器 过继电器 后接点使继电器 过闭合的继电器 一组接点的 9 和 5，再通过闭合的正常 /隔离位开关 一组接点的 3 和 4,使紧急放风阀 电制动，快速排放轨道车列车管风压。同时通过闭合的继电器 二组接点的 10 和 6，再通过闭合的正常 /隔离位开关 二组接点的 3 和 4,使保压阀 电动作，保压阀 断轨道车总风管向列车管冲风，使列车管迅速排风到 0现14 了列车制动要求。 按照图 3 先后完成了轨道车 151202 和 151203 配线，并进行了彻底实验，然后申请了上道实验，在 上道 实验中分别做了冒进信号和超速行驶实验，实验非常成功，达到了各项 惩罚制动 要求。 上道实验 成功 以后， 然后 将管内的所有轨道车进行了接风改造，消除了这个困扰六年的安全隐患，保证了轨道车的安全运行。 15 4 结 论 本文主要介绍了 列车 空气制动 机及工作 原理 、空气制动方式以及轨 道车载系统的接风改造。 在列车空气制动工作原理 中主要涉及到了制动机的构成，列车的制动原理和缓解原理 ； 空气制动方式中详细介绍了常用制动和紧急制动的定义 、区别； 轨道车 载系统的接风改造过程中，主要是在空气制动原理的基础上再结合轨道车现状对其工作电路进行分析改造，在微观电路正确 工作时 可以