鐵路道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用

何迎春+++宋婷婷+++張麗紅

摘 要：鐵路道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測設(shè)備把傳感器技術(shù)、現(xiàn)場總線、計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫及軟件工程融為一體，作為TJWX-2006-hh型信號微機監(jiān)測系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，完善了微機監(jiān)測的功能，提高了微機監(jiān)測系統(tǒng)的可用性和適用性。

關(guān)鍵詞：鐵路道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測設(shè)備；轉(zhuǎn)轍機；應(yīng)用

引言

道岔是當前電務(wù)維護和維修難點和重點，電務(wù)部門迫切需要微機監(jiān)測系統(tǒng)能在道岔維護的過程中起到切實有效的作用。原2000版的微機監(jiān)測技術(shù)條件中，對道岔的動作電流進行了監(jiān)測，對道岔設(shè)備的維護起到了一定的作用。

由于近年來鐵路進行了多次提速，相關(guān)的設(shè)備也進行了大規(guī)模的更新升級換代。在維護的過程中越來越感覺到，僅有動作電流的監(jiān)測對于，道岔工作狀況的分析是不夠的，特別是對近年來大量上道的提速道岔設(shè)備。因此在06版微機監(jiān)測新技術(shù)條件中，又增加了對交流提速道岔轉(zhuǎn)轍機動作功率的監(jiān)測。

道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測系統(tǒng)采用間接測量法來測量道岔阻力，通過對轉(zhuǎn)轍機驅(qū)動電路的電氣特性進行隔離采樣，針對道岔輸入電氣特性的變化，依據(jù)道岔的特性，應(yīng)用處理器進行分析與計算，準確記錄道岔轉(zhuǎn)轍機運轉(zhuǎn)全過程的阻力變化曲線，利用微機監(jiān)測站機對測試結(jié)果進行存檔、顯示，分析等。可以對轉(zhuǎn)轍機的運行狀況進行評估。

1 監(jiān)測原理

道岔轉(zhuǎn)轍機的傳動機構(gòu)是一種多軸電力拖動系統(tǒng)，并且通過了齒輪和磁條（滾軸絲杠）嚙合，把旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動。

轉(zhuǎn)轍機的轉(zhuǎn)換力模型分析時，基于功率不變、動能不變的原則（反應(yīng)在直線運行上為切削功率），通過對轉(zhuǎn)換力、傳動效率、飛輪矩的折算，把多軸直線運行變?yōu)閱屋S旋轉(zhuǎn)運動來分析。

電磁轉(zhuǎn)矩T、負載轉(zhuǎn)矩TL、轉(zhuǎn)速n的關(guān)系符合傳動方程式：

T-TL為動轉(zhuǎn)矩。動轉(zhuǎn)矩等于零，道岔處于恒轉(zhuǎn)速運行的穩(wěn)態(tài)；動轉(zhuǎn)矩大于零，系統(tǒng)處于加速運行的過渡過程中；動轉(zhuǎn)矩小于零，系統(tǒng)處于減速運行的過渡過程。

2 監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

道岔采集單元完成道岔動作電流、電壓、功率、開關(guān)量的隔離高速采集。

道岔轉(zhuǎn)換力DSP監(jiān)測分機完成對高速采集過來的信號進行處理、計算，是道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測的核心；對處理后的信息進行整理上報，完成信息獲取與道岔轉(zhuǎn)換力的之間的紐帶作用。站機針對道岔轉(zhuǎn)換力，具有道岔轉(zhuǎn)換力處理的軟件模塊，完成獲取的道岔電流、功率、轉(zhuǎn)換力的人機交互、存儲、回放、預(yù)警等。

交流轉(zhuǎn)轍機的轉(zhuǎn)換力的測試需要測試交流轉(zhuǎn)轍機的電流、功率等，因在06系統(tǒng)中，包含有道岔功率和道岔電流的采集，因此對于已經(jīng)上過集中監(jiān)測設(shè)備的站點，可以在硬件不更改的前提下，進行道岔轉(zhuǎn)換力的監(jiān)測。另外需要對道岔的1DQG、DBJ、FBJ的采集，采集的原理與集中監(jiān)測系統(tǒng)的道岔電流相對應(yīng)開關(guān)量采集原理相同。

道岔轉(zhuǎn)換力DSP監(jiān)測分機，能依據(jù)道岔和電機的參數(shù)，采用上述理論，應(yīng)用采樣模塊采集的數(shù)據(jù)，計算出道岔的轉(zhuǎn)換力，通過CAN總線進行上報。

道岔轉(zhuǎn)換力DSP監(jiān)測分機能根據(jù)采樣的信息進行溫度和電纜電阻的補償，提高系統(tǒng)的精度。

3 應(yīng)用

自設(shè)計完成后，在火車站安裝了道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測設(shè)備。道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測設(shè)備共監(jiān)測14組提速道岔，每組道岔均為5機牽引，合計70臺轉(zhuǎn)轍機。

道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測系統(tǒng)為掌握道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備當前的狀態(tài)和進行異常分析提供了科學(xué)的依據(jù)，經(jīng)過本年度的使用和觀察，該系統(tǒng)為段內(nèi)工作人員維護道岔設(shè)備提供了便利的途徑，及時有效的反應(yīng)了道岔設(shè)備的工況，方便了工作人員的維護流程，減少了道岔設(shè)備的故障率，更為有效的保證了行車安全。

4 結(jié)束語

道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測系統(tǒng)采用間接測量法來測量道岔轉(zhuǎn)換力，記錄道岔轉(zhuǎn)轍機運轉(zhuǎn)全過程的阻力變化曲線，并利用微機監(jiān)測站機對測試結(jié)果進行存檔、顯示，分析，從而達到了對轉(zhuǎn)轍機運行狀況最直接、最有效的評估。

道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測系統(tǒng)為掌握道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備當前的狀態(tài)和進行異常分析提供了科學(xué)的依據(jù)，經(jīng)過本年度的使用和觀察，該系統(tǒng)為段內(nèi)工作人員維護道岔設(shè)備提供了便利的途徑，及時有效的反應(yīng)了道岔設(shè)備的工況，方便了工作人員的維護流程，減少了道岔設(shè)備的故障率，更為有效的保證了行車安全。

綜上，道岔轉(zhuǎn)換力監(jiān)測系統(tǒng)在本年度的運用過程中，效果良好，整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定。

參考文獻

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