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自行式铁路接触网检修作业车梯控制系统开发与研究
| 论文题名： | 自行式铁路接触网检修作业车梯控制系统开发与研究 |
| 关键词： | 铁路接触网;检修车梯;控制系统;露天架设;机械结构 |
| 摘要： | 在我国，电气化铁路系统是非常重要的交通系统。电力通过架设在铁轨上方的接触网输送到电气化铁路系统中的电力机车上，保证其正常的运行，所以接触网的可靠与否直接影响着整个电气化铁路运输的效率和安全。由于接触网都是露天架设的，很容易受气候、环境等自然因素的影响，这就使得接触网成为整个电气化铁路运输系统中最主要的故障点，所以对接触网的检修就成为一项非常关键的工作。目前国内检修接触网的作业平台大都是简单的人力推动车梯，工作效率低下，同时，现有的燃油检修作业车由于存在着制造成本高，使用成本非常高，维修成本高等缺点而得不到广泛的应用。因此，开发出一个新型的铁路接触网检修作业车梯对提高检修作业效率和劳动利用率都具有非常重要的意义。 分析作业人员对车梯的作业要求，设计出车梯的机械结构，然后在车梯的机械机构基础上设计了车梯的控制系统，实现车梯的自动行走，同时在作业人员进行作业时，抓轨器抓住铁轨，车梯能够在铁轨上保持稳定。为了满足控制系统的要求，设计出控制系统的硬件结构，然后对PLC、直流电机、步进电机以及其它电气元件进行选型，并对PLC的输入输出点进行分配。为了便于布置线路以及日后的检修，设计出车梯的电气系统，主要有主电路设计、PLC回路设计、主驱动电机电路设计、步进抓轨系统电路设计，同时为了便于控制系统部分的接线，设计出接线对照图。 根据车梯的动作要求，完成控制系统的软件设计，利用无线遥控系统，实现人对车梯动作的控制。根据车梯行走和抓轨的具体要求，完成PLC程序的设计，实现车梯平稳启动和停止，实现抓轨器抓紧铁轨，保障作业人员安全。同时为了检验车梯的工作性能，对车梯进行测试，主要有运动速度和平稳性测试、抓轨效果测试、车梯用电池性能测试、碰撞性能测试。 为了使车梯动作更加智能化，对车梯控制系统进行智能化升级，开发出智能化车梯控制系统。在智能化车梯中采用直流伺服伺服电机作为驱动电机，完成了对直流伺服电机的选型和接线电路布置。增加了抓轨障碍物和车轮障碍物探测系统，实现车梯智能避让障碍物。完成控制程序的编写，实现车梯平稳减速和停止，并且车梯在快进的过程中，抓轨器可以一直处于半抓的状态。目前，自行式铁路接触网检修作业车梯共十二台在六个工区工作良好，获得企业好评。 |
| 作者： | 王开元 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 吴焱明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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