[發明專利]一種PGM?48型鋼軌打磨車電氣控制系統

在審

• 申請號: 201610691513.0
• 申請日: 2016-08-21
• 公開（公告）號: CN107761489A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 王東玉
• 申請（專利權）人: 王東玉
• 主分類號: E01B31/17
• 分類號: E01B31/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種PGM-48型鋼軌打磨車電氣控制系統，適用于機械領域。

背景技術

隨著鐵路提速和重載的實施，對線路維護的要求越來越高，鋼軌打磨成為鐵路特別是高速鐵路日常維護的重要手段。目前國內所使用的鋼軌打磨車都來自進口或國內工廠與外方的合作生產，造價高昂，其中電氣控制系統是鋼軌打磨車的核心部分，國外廠商一直沒有轉讓。要真正實現鋼軌打磨車的國產化，必須突破電氣控制系統這一瓶頸問題。我國早期引進的16臺PGM-48型鋼軌打磨車主要是由美國潘杰羅·杰克遜公司生產的，使用年限大都超過15年，其電氣系統已進入老化期，存在技術陳舊、可靠性變差、配件采購困難等問題，嚴重制約了打磨車的使用，造成設備的閑置和浪費。

發明內容

本發明提出了一種PGM-48型鋼軌打磨車電氣控制系統，包括液壓走行控制和打磨作業控制，突破了低恒速液壓走行控制技術和恒功率打磨控制技術，可以等功能替換早期進口打磨車的控制系統。

本發明所采用的技術方案是。

所述電氣控制系統包括整車液壓牽引走行的控制和整車打磨作業的控制兩大部分。

所述整車液壓牽引走行的控制主要包括變量馬達與變量泵的驅動、空氣制動、走行調速與低恒速控制、齒輪箱換擋控制、發動機與走行液壓系統的控制與保護等。

所述整車打磨作業的控制主要包括打磨電機驅動控制、磨頭偏轉角度控制、恒功率打磨控制、打磨小車控制及人機界面等。

所述液壓走行部分的網絡組成由DO模塊輸出高低電平到EDA板的使能端，控制液壓馬達是否正常投入工作，液壓馬達的轉速信號由DI模塊進行檢測。

本發明的有益效果是：該電氣控制系統解決了早期引進打磨車電氣系統無法修理和配套的問題，并為國產打磨車電氣系統配套提供了可能。

附圖說明

圖1是本發明的鋼軌打磨車網絡電氣系統結構圖。

圖2是本發明的液壓走行部分的網絡組成圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1，打磨車電氣控制系統在株洲南車時代電氣股份有限公司的大型養路機械網絡控制平臺的基礎上開發而成。整車的控制系統由3節車的子系統通過局域以太網連接而成，各節車的網絡控制系統由基于多個CAN總線模塊擴展而成分布式電氣系統組成，完成對所有電氣信號的控制與反饋采集，實現對機、電、液控制的目的。每臺車的控制子系統在功能上分為打磨作業控制系統與液壓走行控制系統。

如圖2，PGM-48鋼軌打磨車的I號車和3號車各有4臺通過發動機軸端直接驅動的液壓泵，作為本車4根驅動軸的液壓動力來源。每根驅動軸上安裝有2個液壓馬達，將液壓動力轉換為車輛的動能。

走行控制系統以車為單位，車輛內部子系統由若干數字量輸入模塊、數字量輸出模塊、模擬量輸入模塊、顯示模塊等組成。模塊掛在作業控制系統的同一個CAN總線網絡上，1、3車之間的走行控制通過顯示模塊上的以太局域網連接。在1號車和3號車上有操作臺承擔人機交互的功能，即輸入各種指令和參數，顯示各作業狀態。

液壓走行部分的網絡組成由DO模塊輸出高低電平到EDA板的使能端，控制液壓馬達是否正常投入工作，液壓馬達的轉速信號由DI模塊進行檢測。正常情況下，司控臺調速手柄的信號通過AI模塊轉換成數字信號后下發給各軸的閉環控制單元，作為走行速度控制的目標值。閉環控制單元經控制計算后將控制量轉換成DO模塊的PWM信號輸出，經電壓轉換模塊轉換成模擬電壓后，輸出到MDSD的輸入端，控制液壓泵的流量大小和方向，實現速度的調節功能；在網絡系統故障的情況下，將應急走行轉換開關切換到手動位置，故障繼電器閉合，各EDA板的使能信號直接接到24V高電平，手柄信號也將直接接入各MDSD板的輸入端，直接控制液壓泵的排量，實現應急走行。

液壓驅動走行分2種模式：高速走行與作業低恒速走行。

高速走行時，采用速度手柄控制，手柄的推進量信號經AI模塊采集進人網絡控制系統，并發送到8根驅動軸上控制排量輸出的DO模塊，DO模塊進行計算并給出MDSD控制信號，用于控制車輛的走行速度。走行速度在0~80 km/h之間可調。

作業走行時，由顯示模塊中直接設定速度值，并發送到控制8根驅動軸排量輸出的DO模塊上，作為速度目標值。走行控制的相關模塊此時對車輛走行在2~16km/h的速度范圍內進行低恒速控制，這是打磨車液壓走行控制技術最復雜、最核心的部分，其控制精度直接影響到打磨作業的質量、精度和穩定性。