铁路客车电子防滑器模拟演示装置的研制

1.于雪柯 2.黄桂霞

1.哈尔滨恒通机械设备有限公司 150080

2.哈尔滨三棵树车辆段轮轴检修车间 150080

摘要：针对铁路客电子防滑器作用、原理比较抽象，故障诊断比较困难。尤其是对新职人员学习和职工教育上缺少演示装置。为此，以铁科防滑器为实物，研制电子防滑器模拟演示装置，该装置以实物的型式演示防滑器的工作原理；监视防滑器的动作、具有故障存储显示、诊断功能及防滑器基础理论和实训考试等功能。

关键词：客车 防滑 模拟 装置 研制

随着旅客列车运行速度的不断提高，更需要有效地缩短制动距离，而尽可能地利用轮轨之间的粘着，避免发生轮对擦伤，避免增加换轮、旋轮等检修工作量。为此，在高速车辆上广泛地采用了防滑器（滑行检测装置）。防滑装置的作用是使变速运行中的车轮在初期状态检测出车轮的滑行，以实现充分利用轮轨之间粘着，避免发生制动距离的延长，同时又要防止车轮擦伤。

目前铁路快速列车上装有电子防滑器，当车轮以某种速度在钢轨上运行，瞬时速度等于车轮角速度与车轮半径的乘积。所以，当车轮半径为某确定值时，若能测量车车轮转速就可知运行速度。为能测出车轮转速，在防滑装置中设置了感应交流发电机，通过电磁感应原理而实现测速效果。电子防滑器工作原理及检测滑行参数以及功能等知识要点，对铁路新职人员培训比较困难，学员不易理解和掌握。为此以铁科院电子防护器实物为例，研制电子防滑器功能演示装置。

一、研制目的

电子防滑器功能演示装置具有实物培训、考试和安全防控等功能。能够对教材中比较抽象，难理解的知识通过电子防滑器功能演示装置的演示，激起学员浓厚的兴趣，并通过在该装置上反复实作操练，掌握其知识要点、增加实作能力。

二、电子防滑器功能演示台组成

由台架、电子防滑器、四个模拟轴头、四个测速齿轮、四个测速传感器、四个变频拖动电机、四个执行机构及电器控制部分组成。见图1

三、电子防滑器功能演示台基本原理

电子防滑器功能演示台的原理是采用四个电动机带动四个测速齿轮模拟四个轴头旋转，通过变频器控制电机电动机转速，当四个测速齿轮转速一致时，认定车辆运转正常，电子防滑器没有动作；调整一个变频控制器使其输出频率降低，模仿一对轮对转速降低即发生了滑行，此时测速传感器将四个轮对转速不一致的信号传给电子防滑器，电子防滑器根据收到的信号，发出指令使该轮对的单元制动缸排气降低制动力（以排气阀动作排风为准），防止轮对滑行

四、主要功能

1.演示防滑器的工作原理；

2.防滑器的监视、故障存储显示及诊断功能；

3.相邻轴速度部件互补与防滑作用自动切换功能；

4.防滑器电源自动通断功能；

5.车辆运行里程自动累计与显示功能；

6.轮径自动修正功能以及防滑器基础理论和实训考试功能。

图1：电子防滑器演示台示意图

五、各功能演示过程

1.演示防滑器的工作原理：电子防滑器功能模拟台是在客车用电子防滑器的基础上，模拟客车四条轮对的运行情况，用变频控制器控制四个电机带动四个测速齿轮旋转代表四个轮对的转动，由四个测速传感器将转速信号传递给电子防滑器，通过变频控制器调整四个模拟轴头的转速来演示电子防滑器的动作。

①打开模拟部分总电源（空气开关），四个变频控制器得电。

②启动四个变频控制器，使之达到设定的输出频率，四个测速齿轮转速一致。

③打开电子防滑器的电源及风源，使电子防滑器进入工作状态。

④待工作状态调整稳定后，开始功能演示。

2.电源通断功能

防滑器外部供电电源为直流110V(工作范围77V－143V)，具有电源自动通断功能。

① 当列车管风压大于200kPa 时，电源自动接通；当列车管风压小于160kPa，30 分钟后电源自动关断。

②当车辆处于静止状态，列车管无风压时，按下“诊断”或“显示”按钮，电源可以接通。当松开该按钮30 分钟后，电源自动关断。

③面板上“电源”灯亮表示防滑器电源接通并已投入运行。防滑器主机显示器开始显示某一固定信息。

3.“诊断”功能按钮的使用

①此功能按钮只在车辆停车状态下使用，速度高于3km/h 时使用无效。

②在执行本功能之前，先施行常用全制动或紧急制动，可直观地确认各轴制动机的制动和缓解状态。

③按下此按钮约3 秒钟，显示器先显示“89”之后，开始执行本按钮的功能，

④诊断试验结束后若有故障，则显示故障信息码，若无故障则显示“88”或“88.”。

⑤“诊断”功能执行过程中，若车辆运行速度高于3km/h时，诊断操作将自动停止，并转入防滑程序的运行。

4.“显示”功能按钮的使用

①利用此按钮显示故障代码。在停车或运行状态下均可使用此按钮功能显示故障信息，根据故障代码进行相应的维修或更换。

②按下本功能按钮约3秒钟，显示器先显示“89”，然后每隔1 秒显示一个固定性故障代码；显示完固定性故障代码后，接着显示“81”，表示后面将要显示曾经发生过的故障代码 ，但现已恢复正常，随后每隔1 秒钟逐一显示曾经发生过的故障代码。直至显示结束。显示器显示的信息代码的含义见表2所示。

5.“清除”功能按钮的使用

此功能按钮必须和“显示”按钮联合操作使用。

故障部件修复更换后，应使用“清除”按钮和“显示”按钮按规定方法清除故障代码。按下“显示”按钮3 秒后，将顺序显示各故障代码，当显示器上出现一个故障代码后，按动一次“清除”按钮，原故障代码变为“99”，表示该故障代码已被清除；再出现故障代码时，再按动一次“清除”按钮，故障代码变为“99”,该故障代码也被清除。

6.故障的处理

6.1 TFX1K 型防滑器正常运行情况下完全自动工作，显示“88”或“88.”

6.2 当出现“88.”的信息时，表示系统某部件曾经发生过故障，但现在已恢复正常，目前不影响正常使用。

6.3 当出现某轴传感器固定性故障代码时，由于TFX1K 型防滑器具有邻轴互补功能，因此，只要相应轴的防滑排风阀无故障，该轴防滑保护作用将与相邻轴相同。

6.4 当出现某轴防滑排风阀固定性故障代码时，该轴的防滑保护功能将失效。在停车状态下应及时修理或更换，然后清除故障代码

并通过系统自诊断进行确认。

6.5 当出现“..”故障信息时，表示全部速度部件或全部防滑排风阀或两者均出现固定性故障，该台防滑器已全部失去防滑保护作用，应切除防滑器直流110V供电，并及时进行系统检查和维修，正常后重新投入运行。

7.车门控制功能

7.1 只有在车辆处于停车状态下,车门诊断操作才有效;当车辆速度超过3km/h时,车门诊断无效。

7.2 同时按下“诊断”与 “清除”按钮持续约3 秒钟,主机显示“89”代码,表示车门诊断功能已经确认,可以松手。

7.3 主机接着显示“84”代码,表示开始车门诊断,主机控制M1、M2 触点闭合,给出关闭车门信号，并开始延时约60秒后，车门诊断结束，M1、M2 触点断开。主机显示器的显示信息返回车门诊断前状态。

铁路客车电子防滑器模拟演示装置的研制，在部分铁路客车车辆系统实训基地及车辆段职工培训中心使用，收到较好效果，达到了职工培训和技术业务素质提高的目的，为铁路客车运输安全作出了积极贡献。

参考文献：

1.铁道车辆新技术及其应用 西南交通大学出版

2.《铁路客车空气制动装置检修规则》 铁总运[2014]215号

3．《铁路客车轮轴组装检修及管路规则》铁总运[2013]191号