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鐵路貨車脫軌自動(dòng)制動(dòng)裝置是在車輛脫軌時(shí)能及時(shí)使主風(fēng)管連通大氣，使列車產(chǎn)生緊急制動(dòng)，從而避免脫軌事故擴(kuò)大。目前70噸級(jí)新型鐵路貨車均有安裝。

1  脫軌制動(dòng)閥分解、檢修概述

1.1  脫軌制動(dòng)閥的分解、檢修工藝，應(yīng)按照鐵運(yùn)[2008]15號(hào)《鐵路貨車制動(dòng)裝置檢修規(guī)則》中3.6的規(guī)定執(zhí)行。

1.2  分解時(shí)，閥蓋和閥體間的彈性圓柱銷3×10無(wú)法拔出時(shí)，可將閥體在專用弧形卡具上卡緊后，緊固在臺(tái)鉆工作臺(tái)上。用Φ3mm鉆頭削去圓柱銷金屬，取出閥蓋，操作時(shí)注意鉆頭勿傷及閥蓋、閥體孔。

1.3  清除閥體內(nèi)外銹垢的方法，可在金屬除銹劑中浸泡，將除銹劑加熱至65℃效果更好。并用尼龍刷將作用桿等部件銹蝕層清除干凈。

2  制動(dòng)閥桿試驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)成

2.1  硬件組成

試驗(yàn)裝置是對(duì)制動(dòng)閥桿在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)，制動(dòng)閥桿內(nèi)部通以壓力為650～700KPa的壓縮空氣，保壓1min，不漏泄為合格。試驗(yàn)裝置硬件由試驗(yàn)臺(tái)、工控計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集處理模塊、控制元件、電源、人機(jī)交互硬件等組成。

試驗(yàn)臺(tái)設(shè)兩個(gè)試驗(yàn)位，卡具采用快速30mm短行程風(fēng)動(dòng)裝置，并同步壓縮空氣通入。由程序控制電磁閥，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卡裝與測(cè)試，并顯示或打印試驗(yàn)結(jié)果。

為了實(shí)現(xiàn)快速定位與卡裝，在風(fēng)缸底座上設(shè)O型密封圈并定位銷，使制動(dòng)閥桿法蘭螺栓孔直接落入定位銷，閥桿法蘭密封面則與O型圈壓緊時(shí)密封，制動(dòng)閥桿法蘭上圓周面靠風(fēng)缸壓力壓緊。閥桿進(jìn)行漏泄試驗(yàn)時(shí)，閥桿外表面涂抹檢漏劑，人工進(jìn)行觀察，與微機(jī)試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。

風(fēng)缸壓力釋放后，對(duì)開(kāi)式卡爪對(duì)開(kāi)，可把制動(dòng)閥桿自由取出，進(jìn)行下一次試驗(yàn)。

2.2  系統(tǒng)軟件

用VC++構(gòu)建主控程序，顯示用于人機(jī)交互的主控界面，實(shí)現(xiàn)全部操作功能和串行通信。功能包括：自動(dòng)測(cè)試、手動(dòng)（夾緊、排風(fēng)）、設(shè)備校驗(yàn)、打印等。并顯示動(dòng)態(tài)壓力曲線，輸出試驗(yàn)結(jié)果。

3  微機(jī)控制方案

   用MFC構(gòu)建微機(jī)控制主程序框架，建立起對(duì)話框類的事件和方法，串口通信采用Microsoft提供的通信組件MSCOMM，并引入OnTimer和OnComm消息循環(huán)。微機(jī)與單片機(jī)規(guī)定握手協(xié)議，定時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)。在試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，函數(shù)LeakCheck()對(duì)接收到的壓力值與初值進(jìn)行比較，判定試驗(yàn)過(guò)程是否合格。

4  單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)原理

采用8052單片機(jī)并擴(kuò)展32K片外RAM，串行通信用MAX232芯片，波特率9600bit/s,8數(shù)據(jù)位，無(wú)校驗(yàn)位，1個(gè)停止位。擴(kuò)展16個(gè)I/O口以控制動(dòng)作元件。

模數(shù)轉(zhuǎn)換采用測(cè)量精度較高的MAX197模塊，8個(gè)獨(dú)立的模擬輸入通道，0～+5V量程，12位數(shù)據(jù)輸出。也可采用AD574A模塊，同樣12位數(shù)據(jù)輸出。單片機(jī)匯編程序流程如圖4。

壓力傳感器單元采用RL-P-K系列擴(kuò)散硅壓力變送器，0～1MPa表壓，輸出0～+5V，供電24VDC。

空氣分配元件采用2630系列雙電控電磁換向閥，二位四通，工作壓力0.2～1Mpa，電源電壓DC24V。

5  測(cè)試精度分析

5.1  壓力變送器精確度

選取線性+遲滯+重復(fù)性〈±0.5%FS，靈敏度2.5mV/V，工作溫度范圍-10℃～+50℃，熱零點(diǎn)與熱靈敏度偏移±0.2%FS/10℃。

5.2  模數(shù)轉(zhuǎn)換精度

MAX197的A/D分辨率是12位，1/2LSB線性度，換算分辨壓力值為0.5KPa，每模擬通道6μs轉(zhuǎn)換時(shí)間，輸入量程選0～+5V。

綜合精度可以滿足測(cè)試精度要求。 

6  主要性能特點(diǎn)

測(cè)量分辨率  0.5KPa；

電壓  AC220V；

功率  150W；

工作溫度  -20℃～+65℃；

環(huán)境濕度  <75% 。

采用數(shù)字化測(cè)試和微機(jī)自動(dòng)控制，符合鐵路貨車部件檢修、試驗(yàn)的發(fā)展要求。用戶操作簡(jiǎn)單，試驗(yàn)結(jié)果顯示在屏幕上，提高了試驗(yàn)的準(zhǔn)確與可靠性。

7  結(jié)束語(yǔ)

該設(shè)備自動(dòng)化程度高，保證了脫軌自動(dòng)制動(dòng)閥的檢修質(zhì)量，避免因制動(dòng)閥桿檢查不徹底，裝車后發(fā)生漏泄導(dǎo)致返工的結(jié)果。