機車制動系統(tǒng)流量計研究.pdf

1、隨著我國鐵路干線的全面提速，列車“放飚”事故在每年鐵路重大事故中所占的比率居高不下。究其原因主要是列車中部折角塞門被非正常關(guān)閉所致。折角塞門安裝在各車輛列車管的兩端，用來開通和關(guān)閉各車輛列車管的送風(fēng)通路。因此，各車輛列車管折角塞門是否開通就成為列車風(fēng)管是否暢通、列車制動系統(tǒng)是否有效的關(guān)鍵。為此，研究檢測折角塞門開閉狀態(tài)的有效方法，對于保證列車運行安全具有重大的理論意義與現(xiàn)實意義。 目前國內(nèi)對列車管貫通狀態(tài)和折角塞門開閉狀態(tài)有兩種

2、檢測方法：一種是測量列車管內(nèi)壓力值或差壓變化情況，從而通過壓力變化所需的充風(fēng)時間或排風(fēng)時間來判斷；另一種是測量列車管壓縮空氣流量，通過壓縮空氣的消耗量來判斷。通過對檢測方法的分析，可以看出，只要找到一種既適合于機車制動系統(tǒng)這一實際工況又能有效測量流量的流量計，即可對列車管貫通狀態(tài)和列車中部折角塞門開閉狀態(tài)進行檢測。論文據(jù)此提出了在機車總風(fēng)缸管上安裝“V”型內(nèi)錐式流量計的檢測方案?！癡”型內(nèi)錐式流量計具有體積小、對安裝無特殊要求、對振動信

3、號不敏感、測量范圍寬、線性度好的特點，特別是其具有的較強自清掃功能，不易造成管道內(nèi)部堵塞，非常適合于機車制動系統(tǒng)空間小、振動大的特殊工況。利用該流量計對列車制動系統(tǒng)充風(fēng)流量進行測量，再結(jié)合當時司機控制器狀態(tài)，即可實現(xiàn)對列車管貫通狀態(tài)和列車中部折角塞門開閉狀態(tài)的判斷。 論文以“V”型內(nèi)錐式流量計作為研究對象，從理論分析和實驗室試驗兩方面著手。在完成流量計機械裝置設(shè)計的基礎(chǔ)上，采用流體動力學(xué)軟件Star-cd對所設(shè)計的流量計進行了仿

4、真建模，并對常用制動情況下管內(nèi)流場進行了數(shù)值仿真。仿真計算表明，列車制動系統(tǒng)產(chǎn)生制動級數(shù)越大，列車管排風(fēng)越多，壓力下降越大，通過“V”錐前后產(chǎn)生的差壓也越大。這為流量計的實際應(yīng)用提供了重要的理論參考。同時，論文以TMS320F2812DSP芯片為核心，完成了流量計二次儀表的設(shè)計、制作和調(diào)試工作，能夠?qū)α熊嚦滹L(fēng)流量進行準確測量和實時顯示。最后，在西南交通大學(xué)制動實驗室的150輛車輛編組定置試驗臺上完成了流量計的系統(tǒng)試驗。通過試驗結(jié)果與仿真