馬向波 陳學(xué)軍 宗振 李亞征

摘要：輪緣潤(rùn)滑控制器是輪緣潤(rùn)滑系統(tǒng)的重要組成部分。為了有效降低車輪與軌道的磨耗，減少環(huán)境污染，CRH3型動(dòng)車組輪緣潤(rùn)滑控制器設(shè)計(jì)了以時(shí)間控制為主，疊加彎道控制的噴油控制方案。本文主要介紹了CHR3型動(dòng)車組輪緣潤(rùn)滑系統(tǒng)控制器的工作原理、噴油控制邏輯、監(jiān)控內(nèi)容等。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車組、輪緣潤(rùn)滑、自動(dòng)控制

隨著中國(guó)高速鐵路的飛速發(fā)展，動(dòng)車組給人們帶來(lái)了高效、舒適的交通體驗(yàn)，但高速也給輪緣與軌道的潤(rùn)滑關(guān)系提出了更高的要求。本文簡(jiǎn)單闡述了輪緣潤(rùn)滑控制器是如何來(lái)滿足高速動(dòng)車組輪緣潤(rùn)滑控制需求的。

1.? 輪緣潤(rùn)滑控制器的組成

CRH3型動(dòng)車組輪緣潤(rùn)滑控制器由可編程控制器、彎道傳感器、電源及轉(zhuǎn)換板、測(cè)試開(kāi)關(guān)、I/O接口五部分組成。

1.1 可編程控制器

采用小型可編程控制器，接收機(jī)車信號(hào)，進(jìn)行邏輯分析，實(shí)現(xiàn)輪緣潤(rùn)滑系統(tǒng)的自動(dòng)控制并向機(jī)車傳遞輪緣潤(rùn)滑系統(tǒng)的故障信息。

1.2 彎道傳感器

彎道傳感器由接近開(kāi)關(guān)、傳感器架及金屬球組成。一個(gè)足夠移動(dòng)金屬球的橫向加速度使接近開(kāi)關(guān)打開(kāi)，并發(fā)出一個(gè)相應(yīng)的信號(hào)到可編程控制器。彎道傳感器的預(yù)裝配角度為2°，相對(duì)應(yīng)的橫向加速度大約35 m/s2。預(yù)裝配的角度是可以調(diào)整的。

1.3 電源及轉(zhuǎn)換板

將110V直流轉(zhuǎn)換成24V直流，供輪緣潤(rùn)滑控制器內(nèi)部電路使用。

1.4 測(cè)試開(kāi)關(guān)

用于激活輪緣潤(rùn)滑控制器的測(cè)試模式。并可以復(fù)位部分故障信息。

1.5 I/O接口

機(jī)車信號(hào)的輸入以及控制信號(hào)、故障信號(hào)的輸出。

2.? 輪緣潤(rùn)滑控制器的工作原理

輪緣潤(rùn)滑控制器是被設(shè)計(jì)用來(lái)控制輪緣潤(rùn)滑系統(tǒng)的。在輪緣潤(rùn)滑系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，它的功能是對(duì)潤(rùn)滑油系統(tǒng)發(fā)送每個(gè)時(shí)間或彎道的控制信號(hào)。

2.1 時(shí)間控制原理

在時(shí)間控制功能中，車輛速度的信號(hào)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)開(kāi)始/停止信號(hào)?？刂破鳈z測(cè)時(shí)間計(jì)數(shù)并和系統(tǒng)設(shè)定值比較。

當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定值后，例如：60個(gè)脈沖或秒，噴射周期開(kāi)始，當(dāng)噴射結(jié)束后系統(tǒng)進(jìn)入下一個(gè)間隔周期計(jì)數(shù)。

2.2 彎道控制原理

當(dāng)輪緣潤(rùn)滑控制器的彎道傳感器檢測(cè)到彎道后，就會(huì)就會(huì)觸發(fā)額外的潤(rùn)滑周期。

3. 輪緣潤(rùn)滑控制邏輯

輪緣潤(rùn)滑控制器的控制邏輯控制是根據(jù)控制需求，采用梯形圖編程的方式對(duì)可編程控制器進(jìn)行了編程。

3.1正常模式中的循環(huán)工作

在整個(gè)控制過(guò)程中，在正常模式下的噴嘴停頓時(shí)間計(jì)數(shù)器C5結(jié)束后，噴嘴噴油時(shí)間T6開(kāi)始計(jì)時(shí)，T6到達(dá)特定時(shí)間后，停頓以前新加潤(rùn)滑油T5開(kāi)始計(jì)時(shí)，T5達(dá)到特定時(shí)間后，再次進(jìn)入正常模式下的噴嘴停頓時(shí)間計(jì)數(shù)器C5，如此反復(fù)循環(huán)工作。

3.2機(jī)車信號(hào)控制

在時(shí)間控制功能中，機(jī)車信號(hào)控制入口I1被連接到機(jī)車信號(hào)中，當(dāng)超過(guò)設(shè)定的速度時(shí)，它就會(huì)激活潤(rùn)滑油系統(tǒng)。如果控制入口I1沒(méi)有激活，則將正常模式下的噴嘴停頓時(shí)間計(jì)數(shù)器C5中斷，直到控制入口I1再次被激活，計(jì)數(shù)器C5繼續(xù)中斷前的計(jì)數(shù)。

3.3彎道控制

在彎道控制功能中，彎道傳感器控制入口I4、I5被連接到彎道傳感器B1、B2中，可編程控制器會(huì)依照彎道傳感器輸入的信號(hào)I4、I5提供額外潤(rùn)滑。在持續(xù)彎道時(shí)間小于彎道傳感器監(jiān)視時(shí)間T12時(shí)，將給予更多的潤(rùn)滑周期。

3.4測(cè)試模式

在測(cè)試模式中，測(cè)試按鈕入口I6被連接在輪緣潤(rùn)滑控制器外側(cè)的“潤(rùn)滑油測(cè)試”按鈕中。按下“潤(rùn)滑油測(cè)試”按鈕，執(zhí)行一次系統(tǒng)測(cè)試的噴油周期。

4. 輪緣潤(rùn)滑控制器的設(shè)置

可編程控制器可以通過(guò)LCD顯示屏和操作按鈕修改參數(shù)。在CRH3型動(dòng)車組輪緣潤(rùn)滑控制器中，設(shè)置了B1、B2激活的延時(shí)時(shí)間，B1、B2持續(xù)激活監(jiān)視時(shí)間，正常方式下的噴嘴噴油時(shí)間、停頓以前新加潤(rùn)滑油時(shí)間、噴嘴停頓時(shí)間等參數(shù)來(lái)滿足動(dòng)車組運(yùn)營(yíng)要求。

5. 運(yùn)行監(jiān)控

接通電源后，輪緣潤(rùn)滑控制器準(zhǔn)備工作。外部顯示“潤(rùn)滑油系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)/故障”的繼電器Q4被激活。潤(rùn)滑油系統(tǒng)開(kāi)始按照預(yù)先設(shè)定好的間隔和潤(rùn)滑運(yùn)作。

輪緣潤(rùn)滑控制器的運(yùn)行監(jiān)控包括以下內(nèi)容：

（1）正常模式下的噴嘴停頓時(shí)間

（2）正常模式下的噴嘴噴油時(shí)間

（3）彎道傳感器監(jiān)視功能

（4）測(cè)試模式下的噴嘴噴油時(shí)間

（5）工作總小時(shí)

（6）油箱油位監(jiān)視功能

（7）彎道模式下泵工作次數(shù)

（8）正常模式下泵工作次數(shù)

（9）停頓以前新加潤(rùn)滑油時(shí)間

（10）彎道模式下的噴嘴噴油時(shí)間

（11）通過(guò)特殊功能鍵選擇彎道模式單獨(dú)工作

（12）潤(rùn)滑準(zhǔn)備無(wú)啟動(dòng)信號(hào)機(jī)車停止

如果潤(rùn)滑油系統(tǒng)出現(xiàn)故障，外部顯示“潤(rùn)滑油系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)/故障”的繼電器Q4將會(huì)停止激活。此時(shí)輪緣潤(rùn)滑控制系統(tǒng)因故障停止運(yùn)行的故障信息將通過(guò)繼電器Q4傳遞到機(jī)車。

6. 結(jié)論

本文介紹了高速動(dòng)車組輪緣潤(rùn)滑控制器的組成、工作原理、控制邏輯等。為深入了解動(dòng)車組輪緣潤(rùn)滑控制器提供了參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Rudolf O.采用輪緣潤(rùn)滑裝置降低軌道磨損[J].城市軌道交通研究，2006（5）：63-64.

（作者單位：中車唐山機(jī)車車輛有限公司）