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原文传递机车制动系统流量计研究

论文题名：	机车制动系统流量计研究
关键词：	列车管;风流量;列车制动;折角塞门
摘要：	随着我国铁路干线的全面提速，列车“放飚”事故在每年铁路重大事故中所占的比率居高不下。究其原因主要是列车中部折角塞门被非正常关闭所致。折角塞门安装在各车辆列车管的两端，用来开通和关闭各车辆列车管的送风通路。因此，各车辆列车管折角塞门是否开通就成为列车风管是否畅通、列车制动系统是否有效的关键。为此，研究检测折角塞门开闭状态的有效方法，对于保证列车运行安全具有重大的理论意义与现实意义。目前国内对列车管贯通状态和折角塞门开闭状态有两种检测方法：一种是测量列车管内压力值或差压变化情况，从而通过压力变化所需的充风时间或排风时间来判断；另一种是测量列车管压缩空气流量，通过压缩空气的消耗量来判断。通过对检测方法的分析，可以看出，只要找到一种既适合于机车制动系统这一实际工况又能有效测量流量的流量计，即可对列车管贯通状态和列车中部折角塞门开闭状态进行检测。论文据此提出了在机车总风缸管上安装“V”型内锥式流量计的检测方案。“V”型内锥式流量计具有体积小、对安装无特殊要求、对振动信号不敏感、测量范围宽、线性度好的特点，特别是其具有的较强自清扫功能，不易造成管道内部堵塞，非常适合于机车制动系统空间小、振动大的特殊工况。利用该流量计对列车制动系统充风流量进行测量，再结合当时司机控制器状态，即可实现对列车管贯通状态和列车中部折角塞门开闭状态的判断。论文以“V”型内锥式流量计作为研究对象，从理论分析和实验室试验两方面着手。在完成流量计机械装置设计的基础上，采用流体动力学软件Star-cd对所设计的流量计进行了仿真建模，并对常用制动情况下管内流场进行了数值仿真。仿真计算表明，列车制动系统产生制动级数越大，列车管排风越多，压力下降越大，通过“V”锥前后产生的差压也越大。这为流量计的实际应用提供了重要的理论参考。同时，论文以TMS320F2812DSP芯片为核心，完成了流量计二次仪表的设计、制作和调试工作，能够对列车充风流量进行准确测量和实时显示。最后，在西南交通大学制动实验室的150辆车辆编组定置试验台上完成了流量计的系统试验。通过试验结果与仿真结果的对比，说明本系统中所设计的“V”型内锥式流量计是合理的，不仅可用于列车制动系统充风流量的检测，还可用于列车制动系统其他流量测量的场合。
作者：	莫莉
专业：	测试计量技术及仪器
导师：	王雪梅
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文