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        車鉤防跳間隙檢測(cè)的新方法

        2012-11-27 05:58:04于瑞國(guó)遲雪松
        鐵道機(jī)車車輛 2012年4期
        關(guān)鍵詞:測(cè)量檢測(cè)

        于瑞國(guó),遲雪松

        (北京鐵路局 天津車輛段,天津300012)

        在危害行車安全的事故中,車輛分離所占的比例非常大,可能產(chǎn)生的事故后果也非常嚴(yán)重。造成車輛分離的主要原因是車鉤防跳間隙不符合規(guī)定,導(dǎo)致車鉤異常開(kāi)啟。因此,嚴(yán)格落實(shí)車鉤檢修工藝要求,保證車鉤防跳系統(tǒng)的檢修質(zhì)量對(duì)減少車輛分離事故尤為重要。

        根據(jù)《鐵路貨車廠修規(guī)程》和《鐵路貨車段修規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定貨車做廠修、段修時(shí)要對(duì)車鉤防跳間隙進(jìn)行檢測(cè),其標(biāo)準(zhǔn)為:

        (1)廠修 上作用車鉤檢測(cè)3~10mm,下作用車鉤檢測(cè)3~18mm;

        (2)段修 上作用車鉤檢測(cè)3~11mm,下作用車鉤檢測(cè)3~22mm;

        (3)修車庫(kù)車鉤檢測(cè)

        ①車號(hào)首位數(shù)碼是5時(shí),檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為下作用車鉤檢測(cè)值。

        ②車號(hào)首位數(shù)碼是非5時(shí),檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為上作用車鉤檢測(cè)。

        目前,檢測(cè)車鉤防跳間隙采用撬棍將鉤鎖鐵托起,使用塞規(guī)進(jìn)行檢測(cè),只能定性檢測(cè)間隙是否合格,不能得到準(zhǔn)確的間隙值,人為因素影響檢測(cè)結(jié)果并且追溯困難。為提高車鉤防跳間隙的檢測(cè)精度,準(zhǔn)確的落實(shí)檢修工藝要求和檢測(cè)數(shù)據(jù)的可追溯性,迫切需要一種新的檢測(cè)方法來(lái)代替人工檢測(cè)。

        該檢測(cè)儀主要由檢測(cè)控制部分、信息錄入及輸出部分、輔助托架部分組成,整體示意圖如圖1。

        1 檢測(cè)控制部分

        采用數(shù)顯式位移傳感器作為檢測(cè)單元,拉線式測(cè)量卡頭作為直接測(cè)量裝置。測(cè)量卡頭通過(guò)鋼絲與傳感器滑動(dòng)部位連接,檢測(cè)時(shí),將測(cè)量卡頭吸附在車鉤鎖鐵上,通過(guò)頂桿向上托起鉤鎖鐵,測(cè)量頭(鉤鎖鐵)向上產(chǎn)生位移,同時(shí)帶動(dòng)傳感器滑動(dòng)部位也產(chǎn)生相同的位移,即檢測(cè)出間隙值??刂撇糠植捎脝纹瑱C(jī)為控制單元,通過(guò)串口和A/D模塊采集位移傳感器產(chǎn)生的測(cè)量值,分析判斷測(cè)量結(jié)果,然后存儲(chǔ)在芯片上并提供數(shù)據(jù)顯示輸出功能。單板機(jī)是車鉤防跳間隙檢測(cè)儀的心臟,由3個(gè)單片機(jī)CPU構(gòu)成,分為主控CPU、數(shù)據(jù)采集CPU和觸摸屏控制CPU。數(shù)據(jù)采集CPU是對(duì)檢測(cè)信號(hào)采集運(yùn)算,觸摸屏控制CPU控制屏幕顯示和鍵盤(pán)操作。主控CPU是中央控制機(jī),完成數(shù)據(jù)檢測(cè)和分析判斷、錄入信息的處理及打印,以USB口和COM口的輸出控制。系統(tǒng)構(gòu)成如圖2。

        圖1 檢測(cè)儀示意圖

        圖2 系統(tǒng)構(gòu)成

        2 信息錄入及輸出部分

        采用單片機(jī)作為主控單元,應(yīng)用MCS-51匯編語(yǔ)言編寫(xiě)控制程序,將傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄(具有不可修改性);采用觸摸屏顯示,并設(shè)置軟鍵盤(pán),可輸入車鉤、裝車相關(guān)信息,配備微型打印機(jī),可直接輸出檢測(cè)記錄,為了便于數(shù)據(jù)追溯軟件具備查詢功能,具體內(nèi)容如下:

        (1)錄入內(nèi)容

        檢修地點(diǎn)、日期修改、檢測(cè)人、修程、檢修編號(hào)、作用選項(xiàng)、車號(hào)、作用位選項(xiàng)。

        (2)查詢內(nèi)容

        按檢測(cè)編號(hào)查詢、按檢修編號(hào)查詢、按車號(hào)查詢。

        (3)參數(shù)顯示及打印功能

        相關(guān)信息和檢測(cè)數(shù)值在觸摸屏上顯示,并可以根據(jù)需要打印,內(nèi)容如下:

        ①檢測(cè)日期(年月日),②檢測(cè)時(shí)間(時(shí)分秒),③檢測(cè)人代碼,④修程,⑤檢修地點(diǎn),⑥檢修編號(hào)或車號(hào),⑦上作用(下作用)檢測(cè)數(shù)值(鉤緩間檢測(cè)),1位檢測(cè)數(shù)值,2位檢測(cè)數(shù)值(修車庫(kù)檢測(cè)),⑧檢測(cè)結(jié)論。

        該設(shè)備同時(shí)還有USB數(shù)據(jù)和COM數(shù)據(jù)通訊口,以便使用U盤(pán)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和與上位機(jī)(如HMIS系統(tǒng))進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,配備蓄電池和充電系統(tǒng)。

        3 輔助托架部分

        輔助托架部分是完成測(cè)量動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu),采用壓縮空氣作為動(dòng)力,通過(guò)控制手柄操縱一個(gè)直徑20mm氣缸作為執(zhí)行單元,氣缸推動(dòng)支桿托架頂起鉤鎖鐵移動(dòng)從而產(chǎn)生測(cè)量位移。由于工藝規(guī)定檢測(cè)時(shí)鎖鐵腿必須貼后壁頂起,我們?cè)O(shè)計(jì)了9°氣缸頂起傾角,并且托架頭部采用半徑為40mm、張角為60°的弧形結(jié)構(gòu),保證鎖鐵腿頂起滿足工藝要求。

        鉤鎖鐵自重為6.4kg,考慮摩擦力和自重的因素,設(shè)計(jì)托起力為100~200N,通過(guò)調(diào)壓閥調(diào)整壓縮空氣的壓力,確保托起鉤鎖鐵到位后停止向上移動(dòng)。

        4 主要技術(shù)參數(shù)

        5 結(jié)束語(yǔ)

        車鉤防跳檢測(cè)儀的先進(jìn)性和特點(diǎn)

        (1)操作簡(jiǎn)便。采用單板機(jī)自動(dòng)跟蹤判斷處理,完成了車鉤防跳間隙所有不同檢測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)。全部操作由觸摸屏程序化完成。

        (2)精度高。采用光柵線位移傳感器和拉線式測(cè)量卡頭,使車鉤防跳間隙測(cè)量值更加穩(wěn)定、準(zhǔn)確,從而大大提高了測(cè)量精度。

        (3)工作效率高。采用壓力式輔助托起裝置,從而取代了傳統(tǒng)的撬棍,大大提高了檢測(cè)工藝和工作效率。

        (4)安全。系統(tǒng)全部采用5V和12V直流安全電壓。在檢測(cè)時(shí),由操作者控制壓力開(kāi)關(guān)將鉤鎖鐵恒力向上托起;檢測(cè)完成,控制壓力開(kāi)關(guān)使鉤鎖鐵落下。

        (5)檢測(cè)容易。檢測(cè)數(shù)據(jù)全部采用單片機(jī)控制顯示、存取、輸入和輸出,同時(shí)設(shè)計(jì)了檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù),供檢測(cè)時(shí)對(duì)照使用,方便了檢測(cè)人對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行判斷。

        (6)使用靈活。檢測(cè)儀體積較小,移動(dòng)方便,設(shè)計(jì)時(shí)考慮了現(xiàn)場(chǎng)檢修地點(diǎn)不同的使用問(wèn)題??梢栽阢^緩間作業(yè)線使用,也可在修車庫(kù)對(duì)單車進(jìn)行檢測(cè),從而使其更具有使用的靈活性,便于產(chǎn)品的推廣。

        (7)接口齊全。設(shè)備有COM及USB接口、外接220V充電電源和風(fēng)源,完全能夠落實(shí)13號(hào)和13A型車鉤防跳間隙所有的檢測(cè)項(xiàng)目,適應(yīng)生產(chǎn)進(jìn)度和車輛未來(lái)發(fā)展的需求,保證13號(hào)和13A型車鉤檢修質(zhì)量。

        (8)檢測(cè)方式新穎。本檢測(cè)儀的創(chuàng)新點(diǎn)是測(cè)量方式及測(cè)量裝置的設(shè)計(jì),由于所測(cè)工件外形尺寸不規(guī)則且磨耗位置各不相同,采用常規(guī)的測(cè)量方式和裝置是無(wú)法完成的。

        經(jīng)過(guò)兩年多的使用,我們認(rèn)為車鉤防跳間隙檢測(cè)儀實(shí)現(xiàn)了人機(jī)互控的工作理念,在督促職工認(rèn)真落實(shí)工藝要求,定量、定性分析檢測(cè)結(jié)果,保證車鉤檢修質(zhì)量上起到了積極地作用,有利的保證了行車安全。

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