鐵路大型養路機械的電氣控制系統分析

田屹峰

（呼和浩特鐵路局，內蒙古 呼和浩特 010050）

鐵路大型養路機械的電氣控制系統分析

田屹峰

（呼和浩特鐵路局，內蒙古 呼和浩特 010050）

近年來，伴隨著國民經濟的快速發展和人們生活水平的提高，出行工具的種類也越來越多，例如，火車、地鐵、動車、輪船等等。而在眾多的交通方式中，采用最多的是鐵路運輸。原因在于鐵路運輸的覆蓋面廣，四通八達的鐵路運輸網的建設，從東到西，從南到北，甚至深入到西藏、新疆等地，相當于將全國連成一個整體，極大地促進了沿線地區的經濟技術交流和人口的流動。另外，人們選擇鐵路運輸更重要的一個原因是鐵路運輸安全性高。本文圍繞維護鐵路安全的養路工程——鐵路大型養路機械展開，研究其電氣控制系統的內部結構和功能特點。

鐵路運輸；大型養路機械；電氣控制系統

近幾年來，我國交通運輸行業迅速發展，鐵路運輸成為陸地交通運輸的主要方式，在新的形勢下，國家和人民對鐵路運輸提出了更高的要求，具體表現在鐵路設備的組成部分以及鐵路器材中的科技含量上。不管是客運還是貨運鐵路運輸，安全穩定都是最關鍵的一點。但是，鐵路在長時間的使用過程中，不管是鐵軌零件還是表面光滑度方面必定會有所缺損，并且長期處于風吹日曬的環境下也會對鐵軌造成一定的影響。因此，在鐵路運輸日益發達的今天，對于大型養路機械的研究十分重要，是一項重要的鐵路保養措施。本文就鐵路養路機械的核心部分——電氣控制系統展開研究，目的在于促進技術的發展，保障鐵路運輸的安全。

1 我國鐵路大型養路機械的使用現狀

大型養路機械是實現鐵路維修養護現代化、保證鐵路不間斷運輸和行車安全的重要工具。在我國，目前比較普遍使用的是搗固車，其主要的作用在于建設鐵路的新線路，對鐵路舊線進行修養或清篩，以及運營線路，對軌道進行全面仔細的撥道，起道抄平、搗碎并加固石渣等等作業，這樣做的目的在于增加鐵道床碎屑石渣的密實度，其次是保持鐵道床的平整性，從而增加軌道的安全穩定性，使軌道不易變形或彎曲，保證列車能夠安全地運行。并且搗固車能夠同時進行多項工作，功能齊全，縮短了工作時間，提高了工作效率。

2 關于鐵路大型養路機械的電氣控制系統

以目前我國使用廣泛的大型養路機械——搗固車為例，搗固車的電氣控制系統擔負著全車各種工作的控制人物，就相當于人的大腦是整個人最重要的器官一樣，搗固車的電氣控制系統也是全車的核心，相當于整個搗固車的大腦。工作人員通過電氣控制系統直接指揮搗固車的各種作業，同時，為了有效地保證搗固車工作的精確性和穩定性，就需要定期對其工作的參數進行校正。另外，搗固車的電氣控制系統需要同時收集并分析不同的工作資料，同時需要定時將資料存儲起來，以備使用。不過，在實際工作過程中，傳統的測量工具遠遠達不到這種要求，而目前應運而生的虛擬儀器是比較好的解決方法。它具有功能完善、價格低廉、開放靈活、擴展性能好、便于改進等等諸多優點。

3 對電氣控制系統的分析

3.1 數據采集系統體系結構

電氣控制系統的數據集成系統主要由硬件和軟件兩部分構成。其中硬件部分是由被測電路、調整對象、收集數據卡以及便攜機組成。軟件采用C語言編程，其功能多樣，而且自帶VI函數，極大地降低了語言編程的難度。

3.2 硬件系統設計

硬件系統的主要核心是數據采集卡，這種采集卡的主要作用是收集數據，進一步存儲數據和傳遞數據。目前所使用較為普遍的是多功能采集卡，這種采集卡可以同時采集多種信號，并且這些信號既可以作為輸入信號，也可以作為輸出信號。這樣就在很大的程度上擴大了硬件系統的控制范圍。

3.3 軟件系統設計

軟件系統采用C語言編程，所編寫出來的程序稱為VI程序。一個最基礎的虛擬儀器主要是由3大部分組成：前面板、框圖程序以及圖標/連接的端口。前面板是指一種圖像形式的用戶界面，在這個界面中可以存放一些控制軟件，用來表明測試的結果。在電腦上可以通過鍵盤對前面板進行控制，并且控制數據輸入量和輸出量［3］。而圖標/連接器端口可以把虛擬儀器變成一種子虛擬儀器，由此實現模塊化的編程。軟件作為實現數據采集的核心部分，其主要的功能有完成模擬性信號、實時采集開關信號、存儲數據、傳遞數據，并且具有分析數據的作用，根據模擬與數字波形，并結合兩者的的相位關系，可以看出電氣控制系統波形發生變化的波段，從而進一步確認搗固車工作不到位的原因。

3.4 波形分析

波形回放可以利用電氣控制系統已經存儲的數據或開關量數據。因為數據采集系統的主要目的在于同步采集模擬信號和數字信號，并且比較兩者間的波形關系，如有發現異常，則可以對搗固車的工作故障做進一步的確認，從而提高工作的精確度和工作效率。

4 結束語

近年來，伴隨著我國經濟的發展和社會的進步，鐵路運輸的密度不斷地增大，由此帶來的維修與保養工作也比較繁重，在這種情況下，以往的小型養路機械或者非自動化設備已經無法承擔起繁重的養路工作，同時，科技的發展也對鐵道的質量提出了更高的要求。因此，鐵路大型養路機械應運而生。本文就大型養路機械的核心——電氣管理系統展開分析，探討其技術特點以及內在的控制因素。只有充分做好養路工作，才能為鐵路安全增添一份安全保障，促進鐵路運輸的發展。

［1］ 趙建華.電力機車牽引變壓器爆裂故障案例分析及整改［J］. 機車電傳動. 2011（04）

［2］ 孫欽友.V-2.4/9型機車空氣壓縮機故障分析及解決措施［J］. 機車電傳動.2011（04）

［3］王華清，張東升.HX_D3型電力機車車鉤緩沖器裝置上浮原因探討及解決方案［J］. 機車電傳動. 2011（04）

田屹峰，男，畢業于太原理工大學，副主任，助理工程師，研究方向：過程裝備與控制工程。

U216.6

A

1003-5168（2015）11-168-01