大軸重車輛通用救援起復技術

張志春

摘 要：為了確保脫線事故列車能夠快速救援、快速起復，在保障救援工作安全的前提下，特為此研究了四缸同步電控系統(tǒng)。該系統(tǒng)解決了常規(guī)救援設備存在的弊端，排除了在救援作業(yè)中存在的安全隱患。適用于單節(jié)或多節(jié)車廂的一般脫軌事故的救援起復作業(yè)。

關鍵詞：鐵路救援；四缸同步；頂升缸

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.128

1 概述

在鐵路起復救援作業(yè)過程中，四缸同步是一直困擾起復救援作業(yè)的問題。在過去的多缸起復救援作業(yè)中，始終采用人員觀察的辦法操作控制閥來保證各個頂升缸的同步動作，通常救援作業(yè)一般采用兩只油缸同時動作，對救援作業(yè)造成限制，不能對連體車廂同時進行起復救援，為解決這個問題，特此研制了四缸同步電控系統(tǒng).

2 四缸同步電控系統(tǒng)研制背景

由于液壓起復救援機具廣泛適用于橋梁、隧道、山體、建筑物等狹小空間的機車復軌作業(yè)，尤其對電力機車實施復軌作業(yè)時省去了拆線及復軌后重新架設線路的復雜施工過程，受到液壓起復救援機具施工單位好評。現(xiàn)有救援機具采用的液壓起復機具，在救援作業(yè)時必須有人靠近事故車輛附近觀察設備運行情況，并指揮操作人員對油泵手動進行操作，整個過程繁瑣，易產(chǎn)生二次事故。

3 四缸同步電控系統(tǒng)詳解

3.1 電氣控制系統(tǒng)組成部分

該電控系統(tǒng)包括PLC控制系統(tǒng)、人機界面監(jiān)控、外圍電路、遙控器、信號單元、攝像裝置六部分。

（1）PLC控制系統(tǒng)。PLC是可編程控制器的一種縮寫，是一種新型的通用自動化控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術、計算機控制技術和通訊技術融為一體，具有控制功能強、可靠性高，抗干擾能力強，使用靈活方便，易于擴展等優(yōu)點，本系統(tǒng)使用PLC為控制核心，結(jié)合各類外圍I/O擴展、模擬量擴展完成系統(tǒng)的控制。

（2）人機界面監(jiān)控系統(tǒng)。人機界面（簡稱HMI），又稱用戶界面或使用者界面，是人與計算機之間傳遞、交換信息的媒介和對話接口，它實現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。通過界面我們可以看到系統(tǒng)內(nèi)部閥門運轉(zhuǎn)情況、車輛升起高度、系統(tǒng)壓力等各類參數(shù)。

（3）外圍電路。 外圍電路部分是本系統(tǒng)的動力提供、執(zhí)行部分，同時也具備短路、過載保護功能，它將PLC系統(tǒng)發(fā)出的信號一一執(zhí)行，使系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行。外圍電路細分可分為電動機電路、PLC中間繼電器電路以及DC24V電路三個小部分。

（4）遙控器。遙控器部分分為遙控器本體和手持遙控器兩部分，遙控器本體接收手持遙控器發(fā)送的無線信號，內(nèi)部電路動作后將信號傳入PLC系統(tǒng)，操作者可以通過遙控器在遠方控制本系統(tǒng)，便于操作者能在更合理的位置操控本系統(tǒng)。

（5）信號單元。信號單元包含四套光學（激光）位移傳感器和四套無線發(fā)射裝置以及一套無線接收裝置，光學位移傳感器實時檢測大軸重車輛的升起位移情況，無線發(fā)射裝置將位移信號發(fā)射，并由無線接收裝置接收并傳送到PLC系統(tǒng)。

附圖說明（見圖1）：

2 控制原理

固定于橫移車上的光學檢測系統(tǒng)，不間斷檢測頂升油缸的升起位移信息，無線信號發(fā)射裝置將檢測信號發(fā)射并由無線接收器接收傳輸至PLC控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)采集到四路信號后，在每個采樣周期內(nèi)進行運算處理，輸出控制指令，驅(qū)動外圍電路控制液壓換向系統(tǒng)工作，系統(tǒng)的采樣周期為100ms，使得電控系統(tǒng)能快速響應，這就保證了起復設備的同步安全運行。

3 系統(tǒng)優(yōu)點

（1）控制方式先進。傳統(tǒng)作業(yè)方式為人工手動操作閥門，操作繁瑣，現(xiàn)升級為電氣自動控制系統(tǒng)，控制方式先進，操作簡單，靈活方便。（2）實現(xiàn)同步升降。本系統(tǒng)自動控制大軸重車輛同步升降，升降過程中無需人工操作，全程實現(xiàn)自動控制。（3）配備位移檢測信號裝置，實現(xiàn)無線接收。配備光學位移傳感器，實時監(jiān)測大軸重車輛的升起位移情況，位移信號與控制柜實現(xiàn)無線通訊，通訊最遠可達3KM，無需現(xiàn)場布線，避免了現(xiàn)場布線的繁瑣和出現(xiàn)線路故障的隱患。（4）可遠程遙控操作設備，靈活方便配備遙控器，操作者可手持遙控器現(xiàn)場靈活操作，操作者可以在更合理的位置對系統(tǒng)進行操控，這樣大大方便了現(xiàn)場救援。

4 四缸同步電控系統(tǒng)研制目的

主要目的是解決傳統(tǒng)的起復救援設備不能精確控制起復車輛，傳統(tǒng)的起復救援設備主要是依靠人眼觀察，這難以保證起復設備的同步性能，該電控系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)的技術難題，利用高精度傳感器控制車輛同步起升。

5 四缸同步電控系統(tǒng)的優(yōu)點及技術效果

該系統(tǒng)從根本上解決了傳統(tǒng)的起復設備需要人眼觀察的弊端，能夠準確的判斷和控制車輛同步起復，同時救援人員在救援過程中可以遠離事故車輛，提高救援作業(yè)的安全性。該實用新型的技術效果明顯，在使用過程中，能夠準確的判斷車輛起復高度，同時也能夠控制車輛同步起復。

6 結(jié)論

四缸同步電控系統(tǒng)通過在神木演練現(xiàn)場的多次演練試驗，證明該系統(tǒng)能夠保證液壓起復機具能夠四缸同步升降，確保起復作業(yè)的快速、安全、可靠。

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