專(zhuān)利名稱(chēng)：Hx－1機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)監(jiān)控及智能輪緣噴脂裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到鐵路運(yùn)輸行業(yè)中機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)和智能輪緣噴脂裝置技術(shù)改進(jìn)方面的一項(xiàng)新型裝置，實(shí)現(xiàn)了機(jī)車(chē)運(yùn)行過(guò)程中全程有效監(jiān)控及對(duì)機(jī)車(chē)輪、車(chē)軌間自動(dòng)噴脂，對(duì)制動(dòng)機(jī)五步閘性能試驗(yàn)由人控實(shí)現(xiàn)了機(jī)控，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)目前鐵路運(yùn)輸技術(shù)史上的一項(xiàng)空白，具有較好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。
背景技術(shù)：
隨著科技的快速發(fā)展和各項(xiàng)相關(guān)新技術(shù)的不斷研發(fā)應(yīng)用，圍繞鐵路運(yùn)輸行業(yè)關(guān)于行車(chē)安全和機(jī)車(chē)質(zhì)量方面存在的諸多不足之處，已經(jīng)取得了明顯的改善成效。但是，目前仍有一些影響關(guān)鍵技術(shù)的薄弱環(huán)節(jié)急待開(kāi)發(fā)和完善。
自上世紀(jì)八十年代在機(jī)車(chē)上研制安裝機(jī)車(chē)安全監(jiān)控裝置以來(lái)，對(duì)鐵路行車(chē)安全發(fā)揮了重大作用。但對(duì)安全的重要環(huán)節(jié)之一——機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)出段前的性能試驗(yàn)，雖有記錄功能及司機(jī)退勤時(shí)檢索查詢(xún)的行政措施，但也是事后的檢查監(jiān)督。而要達(dá)到對(duì)機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)必須按《機(jī)車(chē)操作規(guī)程》規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)，確保制動(dòng)機(jī)能良好方能出段，尚不能做到真正有效的監(jiān)控，從而導(dǎo)致此類(lèi)事故時(shí)有發(fā)生。
機(jī)車(chē)輪緣噴脂裝置是機(jī)車(chē)運(yùn)行過(guò)程中養(yǎng)護(hù)車(chē)輪與車(chē)軌的主要部件?，F(xiàn)行安裝使用的華寶型噴脂裝置是采用模擬電路分離組裝式，技術(shù)比較落后，安裝復(fù)雜，而且在實(shí)際操作中噴脂控制智能化程度低，噴脂量大，準(zhǔn)確性差，故障率高，且不利于維修和機(jī)車(chē)清潔保養(yǎng)。
本發(fā)明正是針對(duì)解決上述薄弱環(huán)節(jié)上的相關(guān)問(wèn)題而組織攻關(guān)開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)新型裝置，一方面真正實(shí)現(xiàn)了機(jī)車(chē)由出段前至牽引列車(chē)到達(dá)后全過(guò)程的安全自動(dòng)有效監(jiān)控，填補(bǔ)了現(xiàn)行機(jī)車(chē)安全監(jiān)控裝置只能有效監(jiān)控列車(chē)運(yùn)行中安全之不足；另一方面為確保噴脂地點(diǎn)精確、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，特設(shè)計(jì)噴脂地點(diǎn)數(shù)據(jù)以前方信號(hào)機(jī)為定位基準(zhǔn)；芯片容量大并采用數(shù)據(jù)自動(dòng)輸入方式，使噴脂達(dá)到精、準(zhǔn)、省、無(wú)差錯(cuò)的效果。
而且，本發(fā)明在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上，有效的實(shí)現(xiàn)了把機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)監(jiān)控裝置和智能輪緣噴脂裝置設(shè)計(jì)為一體，安裝和維修都十分方便，故障率極低。

發(fā)明內(nèi)容
HX-1型機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)及智能輪緣噴脂控制裝置由電子插件板、控制盒組成，采用微機(jī)控制技術(shù)，按照《機(jī)車(chē)操作規(guī)程》要求，實(shí)現(xiàn)了對(duì)出段機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)五步閘性能試驗(yàn)的過(guò)程監(jiān)控，能有效防止制動(dòng)機(jī)不良出段牽引機(jī)車(chē)。該裝置同時(shí)具有較準(zhǔn)確的輪緣噴脂定點(diǎn)、定量控制功能。
基于綜合利用、資源共享的原則，本發(fā)明是以機(jī)車(chē)安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)TAX2箱)為平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，該發(fā)明是一個(gè)復(fù)合式標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)插件，可方便的插在TAX2箱的備用單元里，利用插件上設(shè)計(jì)的串行通訊接口，從TAX2箱上獲取監(jiān)控裝置發(fā)布的公共信息，并通過(guò)發(fā)明裝置內(nèi)置程序的執(zhí)行，可以準(zhǔn)確判斷制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)情況，輸出制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果信息；列車(chē)運(yùn)行中，可根據(jù)機(jī)車(chē)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，可靠地實(shí)施及控制對(duì)輪緣的噴脂。
如果機(jī)車(chē)是在出段前試驗(yàn)制動(dòng)機(jī)狀態(tài)，裝置則從制動(dòng)試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)對(duì)每一步試驗(yàn)所用的時(shí)間實(shí)時(shí)地進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并與裝置內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間參數(shù)進(jìn)行比較得出結(jié)論，然后根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果及時(shí)向乘務(wù)員發(fā)出相應(yīng)信息(即試驗(yàn)合格、不合格信息)。
若從監(jiān)控裝置取得的信息說(shuō)明機(jī)車(chē)當(dāng)前在運(yùn)行狀態(tài)，則實(shí)時(shí)地將獲得的監(jiān)控裝置信息與裝置內(nèi)置的噴脂點(diǎn)數(shù)據(jù)相比較，兩者一致時(shí)即對(duì)輪緣自動(dòng)進(jìn)行噴脂。
上述制動(dòng)信息和噴脂信息，是經(jīng)控制單元通過(guò)光電耦合，驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通與關(guān)閉而輸出的，從而達(dá)到制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)監(jiān)控和對(duì)輪緣噴脂的目的。
該裝置采用8051系列單片機(jī)系統(tǒng)。為確保其工作可靠，性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，從硬件上CP采用ATME189C52；存儲(chǔ)器采用大容量的27C512；驅(qū)動(dòng)卸載繼電器及噴脂電磁伐采用大功率的CMOST管IRF840。從軟件上設(shè)定了采集噴脂數(shù)據(jù)時(shí)，以噴脂點(diǎn)前方信號(hào)機(jī)為定位基準(zhǔn)；對(duì)噴脂數(shù)據(jù)的輸入，采用從監(jiān)控裝置中自動(dòng)導(dǎo)入方式，大大提高了噴脂點(diǎn)的準(zhǔn)確性，并避免了手工輸入的錯(cuò)誤。從技術(shù)上采用了先進(jìn)的看門(mén)狗技術(shù)，各工作模塊間采用了電磁隔離、光電隔離；數(shù)據(jù)通訊采用帶隔離可靠的MAX1480B通訊芯片。為確保單片機(jī)運(yùn)行速度，滿(mǎn)足采集數(shù)據(jù)需要，防止數(shù)據(jù)丟失，裝置還采用了串行中斷方式，數(shù)據(jù)處理率為20ms。為防止外電干擾，控制驅(qū)動(dòng)采取了TLP521-4進(jìn)行光電隔離。
該裝置的主要技術(shù)指標(biāo)包括如下內(nèi)容1、繼電器響應(yīng)時(shí)間小于0.1s
2、控制距離誤差在-10m～10m之間3、裝置周?chē)諝鉁囟茸畹蜏囟葦z氏零下25度，最高溫度攝氏55度。
4、周?chē)諝鉂穸茸顫裨拢缕骄畲笙鄬?duì)濕度大于90％(該月月平均最低濕度為攝氏25度)5、高度不超過(guò)3000米6、對(duì)于機(jī)車(chē)的垂向、橫向和縱向存在著頻率1-50HZ的正弦振動(dòng)，振動(dòng)加速度不大于10m/s；因機(jī)車(chē)連掛時(shí)的沖擊激起的振動(dòng)加速度不大于30m/s7、裝在能防雨、雪、風(fēng)、沙的車(chē)內(nèi)8、功耗小于0.5W9、重量0.35kg具體實(shí)施方式
本發(fā)明裝置主要由1、標(biāo)準(zhǔn)線路板如圖(一)2、指示燈(紅色發(fā)光二極管)3、蜂鳴器4、繼電器(110伏)5、機(jī)車(chē)用線組成。
機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)，是按鐵道部頒發(fā)的規(guī)定的《機(jī)車(chē)操作規(guī)程》“五步閘”制動(dòng)試驗(yàn)程序和標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)試驗(yàn)全程是以時(shí)間為主進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制的。即將規(guī)定的每《機(jī)車(chē)操作規(guī)程》一步減壓試驗(yàn)所需的時(shí)間值(如表)，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理后，與主程序編譯鏈接，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)試閘參數(shù)的內(nèi)置，再通過(guò)與TAX2取得的數(shù)據(jù)(年、月、日、時(shí)、分、秒、公里、車(chē)次等信息)相比較，實(shí)時(shí)地向司機(jī)發(fā)出不同信息進(jìn)行監(jiān)控。(時(shí)間值詳情可參考具體下列表格

機(jī)車(chē)司機(jī)按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和《機(jī)車(chē)操作規(guī)程》步驟進(jìn)行制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)時(shí)，不增加乘務(wù)員任何操作，不產(chǎn)生任何影響；如果司機(jī)不按規(guī)定試驗(yàn)時(shí)，不論簡(jiǎn)化那一步，監(jiān)控裝置都會(huì)發(fā)出報(bào)警提示，警告司機(jī)需重新對(duì)哪一步進(jìn)行試驗(yàn)，只有當(dāng)全部試驗(yàn)通過(guò)后方允許機(jī)車(chē)出段。如果司機(jī)未按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)和步驟進(jìn)行試驗(yàn)就起動(dòng)機(jī)車(chē)出段，當(dāng)速度超過(guò)6km/h時(shí)，監(jiān)控裝置即發(fā)出卸載指令，迫使機(jī)車(chē)自動(dòng)卸載。
由于設(shè)計(jì)是從TAX2箱獲取數(shù)據(jù)，在一般情況下，利用司機(jī)輸入車(chē)次后進(jìn)行制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)監(jiān)控。為防止個(gè)別司機(jī)忘記或遺漏車(chē)次，特設(shè)置了第二個(gè)監(jiān)控條件，即利用段內(nèi)信號(hào)檢測(cè)，通過(guò)信號(hào)循環(huán)，可視為機(jī)車(chē)在段內(nèi)準(zhǔn)備出段，裝置自動(dòng)啟動(dòng)程序，亦可迫使機(jī)車(chē)自動(dòng)卸載，從而徹底保證了機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)不良不能出段的要求。
該裝置還設(shè)有加封的人工切除按鈕，以備在特殊情況下可人工切除，確保機(jī)車(chē)整備及正點(diǎn)出段不受影響。
智能輪緣噴脂的主要控制方式為將機(jī)車(chē)運(yùn)行區(qū)段線路中的曲線、坡道、道岔等需噴脂的數(shù)據(jù)，經(jīng)由地面微機(jī)編譯后與輪緣噴脂控制程序一起寫(xiě)入芯片，實(shí)現(xiàn)裝置的內(nèi)置。列車(chē)運(yùn)行中，程序通過(guò)對(duì)從TAX2取得的數(shù)據(jù)分析判斷機(jī)車(chē)當(dāng)前位置與裝置內(nèi)置該區(qū)段的噴脂點(diǎn)數(shù)據(jù)相比較，若一致則輸出噴脂信號(hào)，驅(qū)動(dòng)I或II室噴脂電磁線，達(dá)到向輪緣噴出油脂的效果。


圖1為HX-1型機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)監(jiān)控及智能輪緣噴脂裝置的集成電路圖。
權(quán)利要求
1.一種新型機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)監(jiān)控及智能輪緣噴脂裝置，該裝置主要由標(biāo)準(zhǔn)線路板如圖1、指示燈(紅色發(fā)光二極管)、蜂鳴器、繼電器、機(jī)車(chē)用線組成。
2.基于權(quán)利要求1中的裝置是以機(jī)車(chē)安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)TAX2箱)為平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，該發(fā)明是一個(gè)復(fù)合式標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)插件，可方便的插在TAX2箱的備用單元里，利用插件上設(shè)計(jì)的串行通訊接口，從TAX2箱上獲取監(jiān)控裝置發(fā)布的公共信息，并通過(guò)發(fā)明裝置內(nèi)置程序的執(zhí)行，可以準(zhǔn)確判斷制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)情況，輸出制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果信息；采用微機(jī)控制技術(shù)，按照《機(jī)車(chē)操作規(guī)程》要求，實(shí)現(xiàn)了對(duì)出段機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)五步閘性能試驗(yàn)的過(guò)程監(jiān)控，能有效防止制動(dòng)機(jī)不良出段牽引機(jī)車(chē)。
3.基于權(quán)利要求1中的裝置特設(shè)計(jì)噴脂地點(diǎn)數(shù)據(jù)以前方信號(hào)機(jī)為定位基準(zhǔn)；芯片容量大并采用數(shù)據(jù)自動(dòng)輸入方式，具有較準(zhǔn)確的輪緣噴脂定點(diǎn)、定量控制功能，使噴脂達(dá)到精、準(zhǔn)、省、無(wú)差錯(cuò)的效果。
4.基于權(quán)利要求1中的裝置在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上，有效的實(shí)現(xiàn)了把機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)監(jiān)控裝置和智能輪緣噴脂裝置設(shè)計(jì)為一體，安裝和維修都十分方便，故障率極低。
全文摘要
HX－1型機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)監(jiān)控及智能輪緣噴脂控制裝置由電子插件板、控制盒組成，采用微機(jī)控制技術(shù)，按照《機(jī)車(chē)操作規(guī)程》要求，實(shí)現(xiàn)了對(duì)出段機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)五步閘性能試驗(yàn)的過(guò)程監(jiān)控，能有效防止制動(dòng)機(jī)不良出段牽引機(jī)車(chē)。該裝置同時(shí)具有較準(zhǔn)確的輪緣噴脂定點(diǎn)、定量控制功能。一方面真正實(shí)現(xiàn)了機(jī)車(chē)由出段前至牽引列車(chē)到達(dá)后全過(guò)程的安全自動(dòng)有效監(jiān)控，填補(bǔ)了現(xiàn)行機(jī)車(chē)安全監(jiān)控裝置只能有效監(jiān)控列車(chē)運(yùn)行中安全之不足；另一方面為確保噴脂地點(diǎn)精確、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，特設(shè)計(jì)噴脂地點(diǎn)數(shù)據(jù)以前方信號(hào)機(jī)為定位基準(zhǔn)；芯片容量大并采用數(shù)據(jù)自動(dòng)輸入方式，使噴脂達(dá)到精、準(zhǔn)、省、無(wú)差錯(cuò)的效果。而且，本裝置在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上，有效的實(shí)現(xiàn)了把機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)監(jiān)控裝置和智能輪緣噴脂裝置設(shè)計(jì)為一體，安裝和維修都十分方便，故障率極低。
文檔編號(hào)B61K3/00GK1827443SQ200510017398
公開(kāi)日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2005年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月4日
發(fā)明者王金華 申請(qǐng)人:王金華