【正文】 ........................................ 42 機車定位故障，相應(yīng)的可靠性設(shè)計 ...................... 42 車速度故障，相應(yīng)的可靠性設(shè)計 ........................ 43 運行注意事項 .............................................. 43 故障基本處理方法 .......................................... 44 信號處理器故障指示燈閃 爍 ............................ 44 制動機系統(tǒng)故障產(chǎn)生的懲罰制動 ........................ 45 “零壓”、“主斷”指示 ................................. 45 第 7 章 總結(jié)與展望 ................................................ 46 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 4 致謝 ............................................................. 48 參考文獻 ......................................................... 49 附錄 1 ........................................................... 51 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 5 第 1 章 緒論 隨著國內(nèi)鐵路跨越式發(fā)展，鐵路進行了六次大提速．使人們乘坐火車更加舒適安全，便捷。本改造設(shè)計以韶山 6B 型電力機車為實際依托，對一整套車載自動過分相控制系統(tǒng)進行了實際的分析。這樣也給司機帶來很大的工作量，并且會因為司機的疲勞駕駛產(chǎn)生很多安全隱患． 為了使列車安全，快 速的通過分相區(qū)，各國研究不同的過分相方案．流行的方案主要有三種：地面開關(guān)自動切換方案，柱上開關(guān)自動斷電方案和車載自動控制斷電方案．其中車載自動過分相方案設(shè)計簡單，為了保證機車運行的可靠性，我們添加了機車定位系統(tǒng)。傳統(tǒng)的過分相方法是由司機手動進行分合閘操作，但是當列車高速行使時，機車每小時通過十幾個分相點。車上自動過分相控制最關(guān)鍵的技術(shù)是要能夠精確、可靠地識別分相點位置。 基于 RFID 和 GPS 的自動過分相系統(tǒng)已經(jīng)在廣深，肅黃等多條鐵路線上投入使用，運行情況良好。在電氣化牽引區(qū)段，牽引供電網(wǎng)采用單相工頻交流供電方式“ 1。這不僅影響旅客乘車的舒適度，也會縮短機車設(shè)備的使用壽命。自動過分相裝置的改進就顯得尤為重要。鐵路供電網(wǎng)絡(luò)的換相間隔為 20km30km，不同相位之間存在個長約 30m 的電分相區(qū)。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 6 這種手動操作通過分相區(qū)的方法主要存在三個缺陷：第一，降低了行車安全。 SS6B型電力機車 SS6B 型電力機車是在 SS 系列機車的設(shè)計平臺上開發(fā)的一種交直型 6 軸貨運電力機車，目前，已生產(chǎn) 148 臺，分別用作京－廣線和寶－鳳線貨運列車的牽引動力。 SS6B 型電力機車空氣制動采用 SS 系列電力機車使用的 DK1 型電空制動機，動力制動采用加饋電阻制動。對國外的自動過分相裝置進行了綜合經(jīng)濟技 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 8 術(shù)比較后，廣深線采用了地面磁鐵傳感、車上自動轉(zhuǎn)換方式。系統(tǒng)構(gòu)成見圖 5 中性點 S1~S5：真空負荷開關(guān) D：三極隔離開關(guān) D D2：單極隔離開關(guān) A r：避雷器 CT：電流互感器 PT：電壓互感器 FU：熔斷器 G1~G4：機車位置傳感器 圖 5 地面開關(guān)自動轉(zhuǎn)換方式構(gòu)成圖 G1～ G4 為設(shè)置在線路上的無絕緣軌道電路，是機車位置傳感器。 這種過分相轉(zhuǎn)換方式，中性段長度的確定必須考慮機車運行編組的多樣性，對于單受電弓的列車或是雙機重聯(lián)、 2 臺機車緊靠的列車，中性段的長度可以按雙機長度來確定。司機手柄由零位到 (電流 )額定值最大延時約 4～ 6s。 10%s），為此，調(diào)整了試驗機車零壓保護整定時間，為保證輔機可靠啟動，還對控制回路進行了改造。調(diào)整過流保護的 時間參數(shù)后，情況有所改善，但電力機車電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到一定影響。轉(zhuǎn)換裝置由接觸網(wǎng)、地面磁鐵和車上接收、控制設(shè)備 3 部分組成。車上安裝４個接收裝置，相應(yīng)的 2 個進行并聯(lián)，提高裝置的可靠性。機車駛離分相區(qū)時，感應(yīng)器也相應(yīng)動作，機車在過同樣延時后，再次使感應(yīng)器復(fù)位，而這一次感器所發(fā)的信號只是為了線路上車輛反向行駛的需要才設(shè)置的。 這種轉(zhuǎn)換方式，機車斷電時間 sv ttt )( 21 ???? 式中： l1 為分相區(qū)接觸網(wǎng)中性段長度，約 60 m； l2 為第一組電磁鐵距中性段長度， 60 m； 為機車收到預(yù)告信號至主斷路器斷開的時間（ 3 次確認 180 ms,封鎖脈沖延時 200 ms,主斷路器分斷 50 ms） 。 這種車上自動轉(zhuǎn)換方式，投資較低，設(shè)備可靠性高，檢修維護簡單。 內(nèi)容 地面自動轉(zhuǎn)換方式 接觸網(wǎng)柱上開關(guān)自動轉(zhuǎn)換方式 車上自動轉(zhuǎn)換方式 允許最大車速 / 260 200 300 機車失壓時間 /s ~ （ 200km/h） ~ 裝置總長度 /m 2021~2350（貨車） 1000~1250（客車） 13 420（單弓） 機車允許工作電流 /A 1200 2021 / 開關(guān)轉(zhuǎn)換時間 /ms ~ 20 / 開關(guān)壽命 /萬次 10（電氣） 20（機械） 20 / 開關(guān)維修時間 /萬次 5 5（滑道調(diào)整） 10（真空開關(guān)調(diào)整） / 裝置主要構(gòu)成 絕緣錨段開關(guān)，無絕緣軌道電路，真空負荷開關(guān)，隔離開關(guān)，互感器，避雷器，電源配電盒。 （ 2） 可適應(yīng)單機或電氣上互連的雙機或動車組。 （ 4）能適應(yīng)多種速度要求 主要缺點 （ 1） 設(shè)備以及結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，涉及專業(yè)多，維修造價高。 （ 3） 存在供電死區(qū)。 （ 3） 機車需要進行相應(yīng)的改造 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 12 討論 （ 1）采用自動過分相裝置，要根據(jù)實際運行的需要，速度在 160 km/h 以下時，除線路條件特別困難外，一般可不考慮自動過分相裝置。 （ 5）自動過分相技術(shù)與電力機車的主電路、輔助回路、控制保護回路關(guān)系密切，因此，在研究自動過分相方案時，還要研究電力機車相關(guān)技術(shù)，以優(yōu)化和改善自動過分相的整體技術(shù)性能。 過分相前（接收第一個地感器信號）蜂鳴器蜂鳴提示，機車速度 ≥ 40km/h時，機車能自動退級，機車速度 40km/h 時機車不能自動退級。 )點，感應(yīng)接收器感應(yīng)到預(yù)告地面定位信號，信號處理器接收該信號并向微機控制單元發(fā)出過分相預(yù)告斷信號 (持續(xù) 3 s)，微機控制單元根據(jù)此時機車運行速度，控制牽引電機電流使其平穩(wěn)下降到 0，發(fā)出斷“主斷”信號給機車控制執(zhí)行回路，控制機車斷劈相機、斷“主斷”。 (3) 車載傳感器電流隨車速降低而逐漸減弱，要達到一定的判斷閥值，傳感器必須具有較高的靈敏度，而靈敏度過高又會對在高速運行下散落在路基或枕木上的一 般磁性體的誤識別，使過分相定位的可靠性降低； (4) 埋在枕木中的釹鐵硼磁塊由于磁性較強，極易將散落在附近的磁性體或鐵性物質(zhì)吸附其上。 閱讀器 S1566本系統(tǒng)所使用的閱讀器是由瑞典泰戈馬斯特公司生產(chǎn)的 RFID識別系統(tǒng) S1566 系列。 (3)低 RF 功率輸出，具有權(quán)威 CE 和 FCC 認證一無需其它授權(quán)。 S1566 閱讀器 具有運動檢測功能，能夠檢測到車輛、人員、甚至更小的運動物體。處理器模塊包含一個實時時鐘，一個看門狗。該充電電池的電量能夠維持兩周。每個卡芯在出廠時已帶有一個永久性的、獨一無二的 8 位數(shù)身份編碼。閱讀器讀卡的次數(shù)對 標簽卡的壽命沒有影響。如下圖 所 示。的瓣狀球形的信號場。 米 米米 米卡 卡 卡卡分相區(qū)機車機車 圖 單線射頻卡安裝示意圖 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 20 射頻 卡在分相點的安裝位置如圖 ，圖 所示。 GPS 技術(shù)的成熟與發(fā)展，為各類運動載體 的精密實時定位提供了美好前景。其二是根據(jù) 機車運行的方向計算出目前所處的位置距下一個 GPS 相點的距離，從而完成定位的目的。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 22 第 3 章 控制裝置與機車各部件的改進與調(diào)試 機車感應(yīng)器的改進 機車感應(yīng)器實際運行的發(fā)現(xiàn)的問題 (1) 車載傳感器電流隨車速降低而逐漸減弱，要達到一定的判斷閥值， 傳感器必須具有較高的靈敏度，而靈敏度過高又會對在高速運行下散落在路基或枕木上的一般磁性體的誤識別，使過分相定位的可靠性降低； (2) 埋在枕木中的釹鐵硼磁塊由于磁性較強，極易將散落在附近的磁性體或鐵性物質(zhì)吸附其上。恒流二極管在正向工作時存在 一 個恒流區(qū)，在此區(qū)域內(nèi) I 不隨VH I 而變化；其反向工作特性則與普通二極管的正向特性有相似之處。 調(diào)試通電前檢查 （ 1） 各部件外觀無損傷，安裝牢固，安裝螺釘擰緊。 感應(yīng)接收器的調(diào)試 （ 1） 感應(yīng)接收器的位置：以施工圖為準，檢查感應(yīng)接收器高度和中心位置。 ⑵ . 司機臺上的燈顯指示盒的速度 \故障指示燈亮綠。 按下控制裝置上的試驗按鈕， I （閃亮）。 （閃亮），延時 1S （滅），再延時 3S （滅），再延時 4S （滅）。 預(yù)告狀態(tài)試驗 閉合司機鑰匙， I 端司機手把轉(zhuǎn)向前狀態(tài)， I （亮）：機車 I 端向前 。 延時 60S，再按下試驗按鈕， I （閃亮）。 I 端司機手把轉(zhuǎn)向前狀態(tài)， I （亮）：機車 I 端向前 。然后， （亮）、 （亮）、 （亮）、 （閃亮）。同時， （閃亮），延時 1S （滅），再延時3S （滅），再延時 4S （滅）。 延時 2 分鐘后，再進行下一步試驗。 （亮）、延時 119S （亮）、在延時 1S （亮）和 （閃亮）。同時 （閃亮），延時 1S （滅），再延時3S （滅），再延時 4S （滅）。 閉合司機鑰匙，升弓，合主斷。同時， （亮）、 （亮）、 （亮）、 （閃亮）。同時， （閃亮），延時 1S （滅），再延時3S （滅），再延時 4S （滅）。 延時 2 分鐘后，再進行下一步試驗。 （亮）、延時 119S （亮）、在延時 1S （亮）和 （閃亮）。同時， （閃亮），延時 1S （滅），再延時3S （滅），再延時 4S （滅）。 GPS定位系統(tǒng)試驗 GPS 的性能測試，以及靜態(tài)和動態(tài)定位效果。 室內(nèi)靜態(tài)定位試驗 分別使用磁吸式小型 GPS天線和船用外接 GPS天線在室內(nèi)進行定位試驗。比較兩天線的速度值，可以看出兩者都有漂移，但是船用外接 GPS 天線的抑制性較好，誤差較小 。測試路線基本保持為東西方向，即經(jīng)度變化率大，緯度基本不變化，如圖 所示。 本次試驗的目的是試驗閱讀器能否正確讀到射頻卡及閱讀器的讀卡范圍。汽車 1 分別以 60km／ h， 80km／ h， 100km／ h 的速度，汽車 2以 120km／ h 的速度，兩者相對行駛，均成功讀到射頻卡。并且將射頻卡放到承力索上是可行的。機車啟動與行使對識別器正確識別射頻卡無干擾。 狀態(tài)指示燈電源轉(zhuǎn)換開關(guān)試驗按鈕 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 30 廣鐵電務(wù)工廠No:燈分指相示態(tài)過燈系狀統(tǒng)態(tài)示盒表過相狀分自動轉(zhuǎn)換插座焊接面車體 控制盒面板有一電源開關(guān)，用于開通或切除該裝置（“ 1”為切除位，“ 2”為開通位）；有一個試驗開關(guān)，用于檢查試驗；還有一個狀態(tài)指示窗口，顯示裝置狀態(tài)。 轉(zhuǎn)換插座支架焊接完后，應(yīng)清除焊渣，然后，分別刷防銹漆和黑色磁漆。考慮到車輪