CN111284524A - 一种机车轮轨润滑控制电路以及控制方法 - Google Patents
一种机车轮轨润滑控制电路以及控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于机车润滑控制技术领域,尤其涉及一种机车轮轨润滑控制电路以及控制方法。所述机车轮轨润滑控制电路包括:输入模块、采集模块、控制模块以及电源模块;所述输入模块与所述控制模块电连接,用于接收用户的控制操作以对所述控制模块的工作参数进行设定;所述采集模块与所述控制模块电连接,用于采集机车运动参数并传输给所述控制模块;所述控制模块用于根据所述输入模块的参数设定、所述采集模块传输的机车运动参数控制阀门的通断以实现轮轨的润滑;所述电源模块用于为上述各个模块提供电源。本发明通过设置输入模块可以按需要设置润滑距离,通过设置采集模块可以根据机车运行状态调整实际润滑距离,使机车可以得到有效润滑。
Description
技术领域
本发明属于机车润滑控制技术领域,尤其涉及一种机车轮轨润滑控制电路以及控制方法。
背景技术
早在20世纪60年代初,我国铁路就意识到了轮轨润滑的重要性。为了延长车轮与钢轨的使用寿命,必须尽可能减少两者之间的磨耗。因此,一个行之有效的办法是减小车轮与钢轨间的摩擦系数。起初,最多采用的轮轨润滑方式是人工润滑,维修人员手工将润滑液涂抹到轮缘,在一定程度上减少了轮轨磨损,但费时费力。后来还出现了一些润滑方式,例如碳棒式、自制简易油盒,自动轨肩式喷油器及电子喷油器等。由于润滑液采用稀油,流动性强,黏着性差,润滑效果一般,因此应用较少。
随着改革开放的发展,在90年代初期,铁道科学研究院金属及化学研究所在吸收国际上先进经验的基础之上研制开发出利用油脂罐喷射油脂的方法进行润滑。自推广使用以来,很快得到全国铁路部门的认可,在国产各型内燃/电力机车上普遍采用,在减少轮缘及钢轨磨耗、降低牵引能耗、提高机车利用率及保障运输安全方面效果显著。但是,这种润滑控制装置仍然存在着功能不完善、可靠性低、耐久性寿命偏低和电气元件故障较多的缺陷,给用户带来很多麻烦。因此铁科院金化室课题组又进行了改进,提出新型电控器。新型轮轨润滑装置广泛应用于各中机车上,由于器工作稳定,润滑效果好,一直延用到现在。新型电控器在原电控器的基础之上对电控部分工作原理进行了改良,由于老式三相交流测速发电机停产,且精度差,所以将其更换为光电式速度传感器,机车运行方向依靠选向电路来判别。同时将RC积分模拟电路改用数字计数电路,提高了控制精度,增强了控制电路抗浪涌和过电压能力。新型电控器将适应速度范围扩大,增加了手动试验按键两个,使得维护检修变得方便。
这种新型电控器优缺点明显,电控器通过编码电路选定机车型号及基准喷脂距离,然后再通过三位编码开关选择喷脂距离。喷脂距离只能为基准距离的整数倍,对于简单的路段,导致润滑过度,造成油脂浪费,相反对于复杂的路段,会造成润滑不充分,从而加剧轮缘与钢轨间的磨耗。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种机车轮轨润滑控制电路,旨在解决电控器通过编码电路选定机车型号及基准喷脂距离,然后再通过三位编码开关选择喷脂距离,喷脂距离只能为基准距离的整数倍,对于简单的路段,导致润滑过度,造成油脂浪费,相反对于复杂的路段,会造成润滑不充分,从而加剧轮缘与钢轨间的磨耗的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种机车轮轨润滑控制电路,所述机车轮轨润滑控制电路包括:输入模块、采集模块、控制模块以及电源模块;
所述输入模块与所述控制模块电连接,用于接收用户的控制操作以对所述控制模块的工作参数进行设定;
所述采集模块与所述控制模块电连接,用于采集机车运动参数并传输给所述控制模块;
所述控制模块用于根据所述输入模块的参数设定、所述采集模块传输的机车运动参数控制阀门的通断以实现轮轨的润滑;
所述电源模块用于为上述各个模块提供电源。
本发明实施例的另一目的在于提供一种机车轮轨润滑控制方法,所述机车轮轨润滑控制方法包括以及步骤:
获取机车运动参数,所述运动参数包括机车速度、转弯信号以及方向信号;
根据预设的基准距离以及所述机车运动参数确定润滑时间间隔;
根据所述润滑时间间隔控制阀门的通断以对机车轮轨进行润滑。
本发明实施例提供的一种机车轮轨润滑控制电路,通过输入模块可以按需要设置润滑距离,克服了现有技术中润滑距离只能是基准距离整数倍,导致润滑距离可调节性差的问题;通过设置采集模块可以根据机车运行状态调整实际润滑距离,使机车的润滑距离在设定的基准润滑距离的基础上可以随着机车运动状态进一步进行自动调整,从而适应简单路段或者弯道等不同路段,通过这种方式可以减少润滑不足或者润滑过量情况的发生,从而实现有效润滑,并减少润滑剂的浪费。
附图说明
图1为现有机车润滑装置的系统结构图;
图2为本发明实施例提供的一种机车轮轨润滑控制电路控制原理图;
图3为本发明实施例提供的一种机车轮轨润滑控制电路输入模块电路图;
图4为本发明实施例提供的一种机车轮轨润滑控制电路速度信号采集单元电路图;
图5为本发明实施例提供的一种机车轮轨润滑控制电路弯道检测单元电路图;
图6为本发明实施例提供的一种机车轮轨润滑控制电路方向判定单元电路图;
图7为本发明实施例提供的一种机车轮轨润滑控制电路控制模块中控制芯片电路图;
图8为本发明实施例提供的一种机车轮轨润滑控制电路控制模块中外围电路结构图;
图9为本发明实施例提供的一种机车轮轨润滑控制电路电源模块中一级降压单元电路图;
图10为本发明实施例提供的一种机车轮轨润滑控制电路电源模块中二级降压单元电路图;
图11为本发明实施例提供的一种机车轮轨润滑控制电路电源模块中三级降压单元电路图;
图12为本发明实施例提供的一种机车轮轨润滑控制电路驱动电路结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
本发明实施例提供的一种机车轮轨润滑控制电路包括:输入模块、采集模块、控制模块以及电源模块;
所述输入模块与所述控制模块电连接,用于接收用户的控制操作以对所述控制模块的工作参数进行设定;
所述采集模块与所述控制模块电连接,用于采集机车运动参数并传输给所述控制模块;
所述控制模块用于根据所述输入模块的参数设定、所述采集模块传输的机车运动参数控制阀门的通断以实现轮轨的润滑;
所述电源模块用于为上述各个模块提供电源。
在本发明实施例中,如图1所示,现有机车轮轨润滑控制装置大体可分为控制部分、管路部分和执行部分。控制部分主要包括电控器,是整个系统的核心。电控器所使用的电源一般来自机车电源110V或74V,电控器采集机车端的光电式速度传感器发出的具有一定频率的方波信号,通过数字电路对速度信号进行计数,当机车运行到设定的喷脂距离时,电控器驱动相应的电空阀动作,从而实现喷脂润滑。管路部分:机车总风缸内气压可以达到800kPa,压缩空气经过轮轨润滑装置管路系统的截断阀门后传输至减压阀,将风压稳定在600~700kPa。当电控器发出喷脂信号时,相应的电空阀打开,压缩空气进入喷头所在的执行部分,实现喷脂,同时,管路有效地保证了润滑执行机构在双正压的条件下工作。执行部分:轮轨润滑装置的执行部分由油脂罐和喷头两块组成。油脂罐中储存着大量的JH型石墨脂,当电空阀打开,空气在管路中分为两路,一路是送入油脂罐充压,将油脂罐内一定量的JH型石墨脂压入喷头,另一路则是直接送入喷头,让压缩空气进入喷头的进气口,空气带动油脂喷洒,从而实现轮轨的润滑。
在本发明实施例中,如图2所示,输入模块、采集模块、控制模块以及电源模块可以设置于同一块电路板上,也可以分设于多块电路板上。作为一种具体的实现方式,可以分设两块电路板,一块电路板上设置电源模块等与电源、信号放大等有关的模块、单元,另一块电路板上设置与控制以及信号处理有关的模块、单元,这种方式可以提供电路的抗浪涌能力。
在本发明实施例中,输入模块采用的输入方式包括但不限于按键输入、触控输入、语音输入等方式,此为可选的具体实现方式,本发明实施例对此不作具体限定。采集模块可以通过与机车控制系统连接从而获取机车的运动参数,在本发明实施例中,机车运动参数包括但不限于行进方向、速度、转弯角度,其中行进方向是指以喷脂装置为基准确定的行进方向,包括正向和反向;转弯角度可以是一个具体的角度数据,也可以是以某一个阈值确定出的判断结果,以数字量表示的是或者否。控制模块通过预设的算法程序,对输入模块输入的工作参数,包括但不限于基准润滑距离,以及采集模块采集到的机车运动参数进行处理并生成阀门控制信号以控制阀门的通断。在本发明实施例中,电源模块具体用于电源转换,将机车的输出电源转换为可供各个模块使用的低压电源。
本发明实施例提供的一种机车轮轨润滑控制电路,通过输入模块可以按需要设置润滑距离,克服了现有技术中润滑距离只能是基准距离整数倍,导致润滑距离可调节性差的问题;通过设置采集模块可以根据机车运行状态调整实际润滑距离,使机车的润滑距离在设定的基准润滑距离的基础上可以随着机车运动状态进一步进行自动调整,从而适应简单路段或者弯道等不同路段,通过这种方式可以减少润滑不足或者润滑过量情况的发生,从而实现有效润滑,并减少润滑剂的浪费。
如图3所示,在本发明一个实施例中,所述输入模块为矩阵键盘,所述矩阵键盘与所述控制模块电连接。
在本发明实施例中,矩阵键盘用以控制模块相关参数输入,用户可以直接通过操作矩阵键盘输入机车型号和设定喷脂距离,控制模块将所有型号机车数据固化在程序内部,无需对照相应的编码表。此外还可以设置及OLED显示部分,根据OLED显示的信息进行简单的选择就可以完成设定。
在本发明实施例中,设置矩阵键盘及OLED显示部分,通过矩阵键盘可以输入0~9999之间任意喷脂距离,而不是基准距离的整数倍,同时配置OLED显示部分,用户在修改参数时,不需要查阅任何编码表,使得人工操作更加方便,直观。
本发明实施例提供的一种机车轮轨润滑控制电路,相比现有机车润滑控制电路而言,操作更加方便、直观,且能够通过矩阵键盘直接输入基准喷脂距离,可以适用更多型号的机车,且适用不同的路段润滑的需要。
在本发明一个实施例中,所述采集模块包括速度信号采集单元、弯道检测单元以及方向判定单元。
在本发明实施例中,机车运动参数包括机车速度、转弯信号以及方向信号,速度越高,单位时间内车轮与轨道的摩擦越长,应当增加润滑的频率;当机车进行转弯时,车轮与轨道的摩擦增大,需要提高润滑频率;需要根据机车的运行方向确定开启哪个方向的阀门。
本发明实施例提供的机车轮轨润滑控制电路中,采集模块包括速度信号采集单元、弯道检测单元以及方向判定单元,可以根据机车的速度、转弯状态以及行驶方向确定润滑的方向以及频率,从而使润滑与机车的运动状态结合,提高润滑的有效性。
如图4所示,在本发明一个实施例中,所述速度信号采集单元包括运算放大器以及反相器;
所述运算放大器的两个输入接口串接分压电阻R4、限幅二极管D1、D2,两个所述输入接口与机车速度信号输出接口之间还串联的降压电阻以及滤波电容;
所述运算放大器与所述反相器之间设置有限幅电路,所述限幅电路包括两个并联设置的二极管D3、D4;所述反相器的输出端与所述控制模块连接。
在本发明实施例中,速度信号采集单元主要是将机车光电速度传感器发出的频率量信号进行整形,再反相得到处理模块可以检测的信号后送入处理模块。该单元主要由以下元件组成:耦合电容C1、C3,滤波电容C2,电阻R1~R7,限幅二极管D1、D2,运算放大器(具体可以采用LM358运算放大器)、稳压二极管D3及开关二极管D4、单相反相器(具体可以采用MC74VHC1G04DTT1G单相反相器)。其工作原理是:机车速度信号经过航空插头送到控制电路板插座,再通过转接板由EDGR连接器送到控制板SPD1和SPD2端口。速度信号经过耦合电容将其直流分量全部隔离,该信号经电阻R1或R7降压之后再与R4分压,最后经过D1和D2限幅,送入运算放大器的2脚和3脚,机车速度信号通过由集成运放组成的电压比较器,在输出端得到幅值约为11.80V的方波信号。整形后的信号通过D3和D4构成的限幅电路,将方波信号幅值降为5.1V,之后进入反相器反相做进一步修整,得到频率与机车速度信号有一定比例关系的电平信号送入控制模块。在本发明实施例中,使用者可以通过SPD测试点,使用数字示波器观察整形反相后的信号。
本发明实施例提供的机车轮轨润滑控制电路,采集模块包括速度信号采集单元,通过采集机车的速度信号可以根据机车的行驶速度调整润滑频率,从而使润滑频率与机车速度匹配,使得润滑更为有效,有利于减少机车车轮与轨道的摩擦。
如图5所示,在本发明一个实施例中,所述弯道检测单元包括防逆止二极管D6,降压电阻R11、R12,滤波电容C4,稳压二极管D7,限流电阻R13,光耦隔离器,输出偏流电阻R9;
所述防逆止二极管D6的阳极与机车转弯信号输出接口连接,阴极与所述光耦隔离器信号输入侧输入口之间串联有所述降压电阻R11、R12以及限流电阻R13;
所述光耦隔离器的信号输入侧的输出口与所述降压电阻R12的负极之间并联设置有所述滤波电容C4以及所述稳压二极管D7;
所述光耦隔离器的信号输出侧的输入口串联有所述输出偏流电阻R9,输出口设置有弯道指示灯D5以及限流电阻R8。
在本发明实施例中,弯道检测单元主要用于机车驶入弯道时,加量润滑以减少轮缘磨耗。主要元件组成:防逆止二极管D6,降压电阻R11、R12,滤波电容C4,稳压二极管D7,限流电阻R13,光耦隔离器4N25S,R9为输出偏流电阻,弯道指示灯D5及LED限流电阻R8,上拉电阻R10。弯道检测电路工作原理:当机车行驶在直道上时,弯道开关WDK断开,电路无信号送入,4N25S输入端为“0”,光耦隔离器未接通,MCU弯道检测口CURVE SINGLE为高电平,此时控制模块执行直道喷脂模式;当机车驶入曲线路段时,弯道开关WDK闭合,机车直流电源+110V经过闭合开关,将直流电压信号送至弯道检测电路。经R11、R12降压,D7稳压到约为+6V左右送入光耦隔离器,此时4N25S输入端为“1”,光耦隔离器接通,弯道指示灯D5亮,且MCU弯道检测口为低电平,控制模块执行弯道润滑模式。
本发明实施例提供的机车轮轨润滑控制电路,采集模块包括弯道检测单元,通过采集机车的转弯信号可以根据机车的是否转弯调整喷脂模式,从而使润滑频率与机车速度匹配,使得润滑更为有效,有利于减少机车车轮与轨道的摩擦。
如图6所示,在本发明一个实施例中,所述方向判定单元包括防逆止二极管D13,降压电阻R24、R25,滤波电容C9,稳压二极管D14,限流电阻R26,光耦隔离器,输出偏流电阻R22以及上拉电阻R23;
所述防逆止二极管D13的阳极与机车方向信号输出接口连接,阴极与所述光耦隔离器信号输入侧输入口之间串联有所述降压电阻R24、R25以及限流电阻R26;
所述光耦隔离器的信号输入侧的输出口与所述降压电阻R25的负极之间并联设置有所述滤波电容C6以及所述稳压二极管D14;
所述光耦隔离器的信号输出侧的输入口串联有所述输出偏流电阻R22,输出口设置有上拉电阻R23。
在本发明实施例中,方向判定单元的作用是判断机车运行方向。现有控制方式根据机车测速发电机输出的三相交流电压的相序来判断机车“Ⅰ端”运行还是“Ⅱ端”运行,本发明则采用专门的检测电路来识别。主要元件组成:防逆止二极管D13,降压电阻R24、R25,滤波电容C9,稳压二极管D14,限流电阻R26,光耦隔离器4N25S,R22为4N25S输出偏流电阻,上拉电阻R23。方向判定单元工作原理:当机车向“Ⅰ端”方向行驶时,机车换向开关FXQ打开,此时整个电路没有信号输入,4N25S输入端为“0”,光耦隔离器未接通,控制模块方向检测口FX SINGLE为高电平,控制模块控制“Ⅰ端”电空阀动作。当机车向“Ⅱ端”方向行驶时,机车换向开关FXQ闭合,电压信号经由降压电阻R24和R25,在D14处稳到+6V,此时4N25S输入端为“1”,光耦隔离器接通,控制模块方向检测口FX SINGLE为高电平,控制模块控制“Ⅱ端”电空阀动作。
本发明实施例提供的机车轮轨润滑控制电路,采集模块包括方向判定单元,通过判定机车的运行方向从而确定喷脂的阀门,可以使润滑脂喷射方向与机车的运行方向匹配,使得润滑更为有效,有利于减少机车车轮与轨道的摩擦。
如图7、8所示,在本发明一个实施例中,所述控制模块包括控制芯片以及外围单元;
所述控制芯片与所述输入模块、所述采集模块以及所述电源模块分别相连;
所述外围电路包括复位电路、时钟电路、模式设置电路以及存储电路;
所述复位单元包括开关S1以及复位电容C24,所述开关S1串联在所述控制芯片的NRST引脚与数字地线DGND之间,所述复位电容C24与所述开关S1并联,且所述开关S1以及复位电容C24远离数字地线DGND的一端均连接有电源;
所述时钟电路用于为所述控制芯片提供工作时钟;
所述模式设置电路包括电阻R34以及电阻R35,所述电阻R34串联于所述控制芯片的BOOT0与数字地线DGND之间,所述电阻R35串联于所述控制芯片的BOOT1与数字地线DGND之间;
所述存储电路用于存储所述控制模块的工作参数。
在本发明实施例中,可选的,控制芯片可以选用STM32F10X系列的单片机,其最小系统如图7、8所示。在本发明实施例中,复位电路、时钟电路、模式选择电路以及存储电路均为现有单元的直接使用,具体参考说明书附图8,本发明实施例对此不再赘述。
如图9-11所示,在本发明一个实施例中,所述电源模块包括依次连接的一级降压单元、二极降压单元以及三级降压单元;
所述一级降压单元的输入端与机车的供电口连接,输出端与所述二极降压单元输入端连接,用于对机车的输出电压进行降压;
所述二极降压单元的输出端与所述三级降压单元的输入端连接,用于对一级降压单元的输出电压进行降压;
所述三级降压单元用于对二级降压单元的输出电压进行降压。
在本发明实施例中,电源取自机车DC110V控制电源,经过滤波后输入到隔离电源转换模块,得到+12V电压供部分电路芯片使用。此外还有部分芯片工作电压为+5V,通过电源转换芯片MP2359将+12V转换为+5V,之后经由ASM117-3.3V将+5V转换为+3.3V为单片机提供电源。
如图12所示,在本发明一个实施例中,所述控制模块与所述阀门之间还包括驱动电路,所述驱动电路包括限流电阻R14、R15,指示灯D8,光电耦合器,限流电阻R16,稳压二极管D9,分压电阻R17,滤波电容C6,功放管,滤波电容C5以及防逆止二极管D10;
所述光电耦合器的信号输入侧的输入口与输入口之间串联有所述限流电阻R14、R15以及所述指示灯D8,所述电阻R14与电阻R15之间连接有电源,所述指示灯D8的阴极连接控制模块的CTL1端口;
所述光电耦合器的信号输出侧的输入口设置有限流电阻R16,输出口与地线之间并联设置有所述稳压二极管D9、所述分压电阻R17以及所述滤波电容C6;
所述功放管的基极与所述光电耦合器的信号输出侧的输出口以及所述控制模块的CTL1端口连接,射极与所述稳压二极管D9的阳极连接,并且射极与集极之间设置有所述滤波电容C5;
所述防逆止二极管D10串接于所述功放管的集极与电源之间;
所述驱动电路设置有两组,分别用于驱动两个喷射方向不同的阀门,且两组驱动电路共用一个所述防逆止二极管D10。
在本发明实施例中,驱动电路的作用是根据控制模块的控制,驱动与机车运行方向相应的电空阀执行喷脂动作,动作时间约为2s左右。主要组成元件:防逆止二极管D10,限流电阻R14、R15、R18和R19,喷脂指示灯D8、D11,光电耦合器TLP521-2,限流电阻R16、R20,稳压二极管D9、D12,分压电阻R17、R21,滤波电容C6、C8,功放管IRF840及滤波电容C5、C7。电空阀驱动电路的工作原理:机车直流电源经过防逆止二极管D10,送入电空阀F1、F2的正极公共端F+,为电空阀的接通做好准备。当机车向“Ⅰ端”运行时,在行驶达到预设喷脂距离后,控制模块的控制口CTL1写入低电平,此时光电耦合器打开,“Ⅰ端”喷脂指示灯D8亮,+12V电压经过稳压管1SMA5922稳到7.5V后送到IRF840功放管的栅极,IRF840导通。+110V经电空阀F1到功放管漏极,此时漏极接GND,电空阀F1得电吸合,执行喷脂。约2s后,控制模块的控制口CTL1写入高电平,光电耦合器闭合,“Ⅰ端”喷脂指示灯D8灭,功放管IRF840截止,电空阀F1掉电断开,停止润滑。当机车向“Ⅱ端”运行时,在行驶达到预设喷脂距离后,控制模块的控制口CTL2写入低电平,此时光电耦合器打开,“Ⅱ端”喷脂指示灯D11亮,+12V电压经过稳压滤波后送到IRF840功放管的栅极,IRF840导通。+110V经电空阀F2到功放管漏极,此时漏极接GND,电空阀F2得电吸合,执行喷脂。约2s后,控制模块的控制口CTL2写入高电平,光电耦合器闭合,“Ⅱ端”喷脂指示灯D11灭,功放管IRF840截止,电空阀F2掉电断开,停止润滑。需要理解的是,上述工作原理涉及的元件型号、时间、编号等仅仅是作为一个具体实施例以说明本发明的工作过程,并不用于限定本发明的保护范围。
本发明实施例提供的机车轮轨润滑控制电路在控制模块与电空阀之间设置驱动电路,可以实现小的控制信号间接控制电空阀的通断,实现了控制端与执行端的信号隔离,有利于电路的抗干扰。
本发明实施例提供的一种机车轮轨润滑控制电路,通过输入模块可以按需要设置润滑距离,克服了现有技术中润滑距离只能是基准距离整数倍,导致润滑距离可调节性差的问题;通过设置采集模块可以根据机车运行状态调整实际润滑距离,使机车的润滑距离在设定的基准润滑距离的基础上可以随着机车运动状态进一步进行自动调整,从而适应简单路段或者弯道等不同路段,通过这种方式可以减少润滑不足或者润滑过量情况的发生,从而实现有效润滑,并减少润滑剂的浪费。
本发明实施例还提供了一种机车轮轨润滑控制方法,包括:
获取机车运动参数,所述运动参数包括机车速度、转弯信号以及方向信号;
根据预设的基准距离以及所述机车运动参数确定润滑时间间隔;
根据所述润滑时间间隔控制阀门的通断以对机车轮轨进行润滑。
在本发明实施例中,上述方法主要应用于本发明实施例提供的机车轮轨润滑控制电路的控制模块,具体可以通过烧写于控制芯片内的程序实现。需要理解的是,上述方法仅是指数据的处理过程,对于与之相关的硬件可以参考前述全部实施例,本发明实施例对此不再赘述。
在本发明实施例中,机车的运动参数包括但不限于机车速度、转弯信号以及方向信号。速度越高,单位时间内车轮与轨道的摩擦越长,应当增加润滑的频率;当机车进行转弯时,车轮与轨道的摩擦增大,需要提高润滑频率;需要根据机车的运行方向确定开启哪个方向的阀门。
在本发明实施例中,预设的基准距离作为通常情况下的喷脂距离,该距离在机车速度处于预设范围内、机车不发生转弯且运行方向为预设的方向时的默认喷脂距离;当机车运动参数发生改变时,根据该基准距离按照预设的计算方法可以得到实现的喷脂距离。本发明对于具体的计算方法不作具体限定,本发明的要点在于相应参数的选定。
本发明实施例提供的机车轮轨润滑控制方法,通过预设的润滑基准距离,克服了现有技术中润滑距离只能是基准距离整数倍,导致润滑距离可调节性差的问题;通过采集机车运行状态调整实际润滑距离,使机车的润滑距离在设定的基准润滑距离的基础上可以随着机车运动状态进一步进行自动调整,从而适应简单路段或者弯道等不同路段,通过这种方式可以减少润滑不足或者润滑过量情况的发生,从而实现有效润滑,并减少润滑剂的浪费。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种机车轮轨润滑控制电路,其特征在于,所述机车轮轨润滑控制电路包括:输入模块、采集模块、控制模块以及电源模块;
所述输入模块与所述控制模块电连接,用于接收用户的控制操作以对所述控制模块的工作参数进行设定;
所述采集模块与所述控制模块电连接,用于采集机车运动参数并传输给所述控制模块;
所述控制模块用于根据所述输入模块的参数设定、所述采集模块传输的机车运动参数控制阀门的通断以实现轮轨的润滑;
所述电源模块用于为上述各个模块提供电源。
2.根据权利要求1所述的机车轮轨润滑控制电路,其特征在于,所述输入模块为矩阵键盘,所述矩阵键盘与所述控制模块电连接。
3.根据权利要求1所述的机车轮轨润滑控制电路,其特征在于,所述采集模块包括速度信号采集单元、弯道检测单元以及方向判定单元。
4.根据权利要求3所述的机车轮轨润滑控制电路,其特征在于,所述速度信号采集单元包括运算放大器以及反相器;
所述运算放大器的两个输入接口串接分压电阻R4、限幅二极管D1、D2,两个所述输入接口与机车速度信号输出接口之间还串联的降压电阻以及滤波电容;
所述运算放大器与所述反相器之间设置有限幅电路,所述限幅电路包括两个并联设置的二极管D3、D4;所述反相器的输出端与所述控制模块连接。
5.根据权利要求3所述的机车轮轨润滑控制电路,其特征在于,所述弯道检测单元包括防逆止二极管D6,降压电阻R11、R12,滤波电容C4,稳压二极管D7,限流电阻R13,光耦隔离器,输出偏流电阻R9;
所述防逆止二极管D6的阳极与机车转弯信号输出接口连接,阴极与所述光耦隔离器信号输入侧输入口之间串联有所述降压电阻R11、R12以及限流电阻R13;
所述光耦隔离器的信号输入侧的输出口与所述降压电阻R12的负极之间并联设置有所述滤波电容C4以及所述稳压二极管D7;
所述光耦隔离器的信号输出侧的输入口串联有所述输出偏流电阻R9,输出口设置有弯道指示灯D5以及限流电阻R8。
6.根据权利要求3所述的机车轮轨润滑控制电路,其特征在于,所述方向判定单元包括防逆止二极管D13,降压电阻R24、R25,滤波电容C9,稳压二极管D14,限流电阻R26,光耦隔离器,输出偏流电阻R22以及上拉电阻R23;
所述防逆止二极管D13的阳极与机车方向信号输出接口连接,阴极与所述光耦隔离器信号输入侧输入口之间串联有所述降压电阻R24、R25以及限流电阻R26;
所述光耦隔离器的信号输入侧的输出口与所述降压电阻R25的负极之间并联设置有所述滤波电容C6以及所述稳压二极管D14;
所述光耦隔离器的信号输出侧的输入口串联有所述输出偏流电阻R22,输出口设置有上拉电阻R23。
7.根据权利要求1所述的机车轮轨润滑控制电路,其特征在于,所述控制模块包括控制芯片以及外围单元;
所述控制芯片与所述输入模块、所述采集模块以及所述电源模块分别相连;
所述外围电路包括复位电路、时钟电路、模式设置电路以及存储电路;
所述复位单元包括开关S1以及复位电容C24,所述开关S1串联在所述控制芯片的NRST引脚与数字地线DGND之间,所述复位电容C24与所述开关S1并联,且所述开关S1以及复位电容C24远离数字地线DGND的一端均连接有电源;
所述时钟电路用于为所述控制芯片提供工作时钟;
所述模式设置电路包括电阻R34以及电阻R35,所述电阻R34串联于所述控制芯片的BOOT0与数字地线DGND之间,所述电阻R35串联于所述控制芯片的BOOT1与数字地线DGND之间;
所述存储电路用于存储所述控制模块的工作参数。
8.根据权利要求1所述的机车轮轨润滑控制电路,其特征在于,所述电源模块包括依次连接的一级降压单元、二极降压单元以及三级降压单元;
所述一级降压单元的输入端与机车的供电口连接,输出端与所述二极降压单元输入端连接,用于对机车的输出电压进行降压;
所述二极降压单元的输出端与所述三级降压单元的输入端连接,用于对一级降压单元的输出电压进行降压;
所述三级降压单元用于对二级降压单元的输出电压进行降压。
9.根据权利要求1所述的机车轮轨润滑控制电路,其特征在于,所述控制模块与所述阀门之间还包括驱动电路,所述驱动电路包括限流电阻R14、R15,指示灯D8,光电耦合器,限流电阻R16,稳压二极管D9,分压电阻R17,滤波电容C6,功放管,滤波电容C5以及防逆止二极管D10;
所述光电耦合器的信号输入侧的输入口与输入口之间串联有所述限流电阻R14、R15以及所述指示灯D8,所述电阻R14与电阻R15之间连接有电源,所述指示灯D8的阴极连接控制模块的CTL1端口;
所述光电耦合器的信号输出侧的输入口设置有限流电阻R16,输出口与地线之间并联设置有所述稳压二极管D9、所述分压电阻R17以及所述滤波电容C6;
所述功放管的基极与所述光电耦合器的信号输出侧的输出口以及所述控制模块的CTL1端口连接,射极与所述稳压二极管D9的阳极连接,并且射极与集极之间设置有所述滤波电容C5;
所述防逆止二极管D10串接于所述功放管的集极与电源之间;
所述驱动电路设置有两组,分别用于驱动两个喷射方向不同的阀门,且两组驱动电路共用一个所述防逆止二极管D10。
10.一种机车轮轨润滑控制方法,其特征在于,所述机车轮轨润滑控制方法包括以及步骤:
获取机车运动参数,所述运动参数包括机车速度、转弯信号以及方向信号;
根据预设的基准距离以及所述机车运动参数确定润滑时间间隔;
根据所述润滑时间间隔控制阀门的通断以对机车轮轨进行润滑。
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