城轨车辆司机控制器.docx
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城轨车辆司机控制器
城轨车辆司机控制器
1-钥匙开关;2-钢丝绳;3-控制手柄;4-警惕开关;5-方向手柄;6-换向轴;7-换向凸轮;
8-控制轴;9-控制凸轮;10-控制辅助触头组;11-换向辅助触头组;12-电连接器;13-钥匙开关辅助触头组
图2-2司机控制器左视图和右视图
a)方向手柄;b)控制手柄
控制手柄和方向手柄各配置一套转轴、凸轮和辅助触头装置,分别称它们为控制轴机构和方向轴机构。
控制轴机构包括与控制手柄连接的控制轴8及其安装在该轴上的控制凸轮9、控制辅助触头组10等。
方向轴机构包括与方向手柄连接的换向轴6及其安装在该轴上的换向凸轮7、换向辅助触头组11等。
其中控制轴是一个实心细长轴,作内轴;换向轴是一根空心粗短轴,套在实心轴的外层,其配套凸轮分别套在两根轴上,手柄的转动便可带动相应的轴及凸轮转动,从而带动辅助触头开闭状态的变换。
1.2S355E型司机控制器的工作原理
1.2.1控制功能及机械连锁关系
图2-3司机控制器手柄位置图
如图2-3所示,控制手柄有“牵引”区、“0”位、“制动”区、“快速制动”位四个区域,用于调节列车的速度。
控制手柄在0位、牵引最大位、制动最大位、快速制动位有定位,在这些档位之间为无极调节。
左侧为方向手柄,连接换向轴,用于控制车辆的运行方式及运行方向,共有“ATC”、“向前”、“0”、“向后”四个位置,这四个位置有机械联锁装置定位。
钥匙开关有0、1两个位置,用于激活驾驶员操纵台。
为了防止可能产生的误操作,确保列车设备及运行安全,驾驶员控制室的控制手柄、幻想手柄和机械锁之间有机械联锁。
在使用时,先由钥匙开关打开机械锁,才能对控制手柄和换向手柄进行操作。
当操纵列车时,先将钥匙开关打到“1”位,再由方向手柄选定列车的行车方向,再操作控制手柄来控制列车的速度。
在行车过程中,如需要改变列车的工况时,必须先将控制手柄放回“0”位后,才可进行方向手柄的操作。
如果驾驶员需要进行异端操作时,必须将本端驾驶员控制器的控制手柄置“0”位,换向手柄“0”位,钥匙开关回“0”位,锁闭机械锁,拔出钥匙,方可进行异端操作。
在列车的惰行期间,如果方式方向手柄移动到其他位置,牵引控制单元中牵引指令将失效,将启动紧急制动。
S355E型驾驶员控制器的钥匙开关、控制手柄盒方向手柄之间的联锁关系如下。
(1)钥匙开关在“0”位时,控制手柄和方向手柄均锁定在“0”位不动;反之,只有控制手柄和方向手柄均在“0”位时,钥匙开关才可由“0”位打到“1”位。
(2)钥匙开关在“1”位,控制手柄和方向手柄可进行操作,但控制手柄和方向手柄之间还存在以下互锁关系:
①方向手柄在“0”位,控制手柄被锁在“0”位不动。
②方向手柄在“前”位时,控制手柄可在“牵引”和“制动”区域范围内活动。
③方向手柄在“后”位时,启动列车手动折返模式。
④方向手柄在“ATC”位时,启动列车自动驾驶模式。
⑤控制手柄在“牵引”区、“制动”区或“最大制动”位时,方向手柄不能进行位置转换,只有控制手柄在“0”时,方向手柄才可在“前”位、“后位”和“ATC”位之间转换。
上述机械联锁要求由机械联锁装置来实现。
1.2.2闭合表的实现
电逻辑即闭合表的要求由控制轴、换向轴、辅助触头盒及电连接来实现。
当推动控制手柄时,通过齿轮传动带动控制轴转动,轴上的凸轮随之转动,当凸轮的凸起位置转动到辅助触头盒的杠杆位置时,杠杆受到凸轮凸起部分的挤压而将与其连接的动触头顶开,此时使该触头盒的常开或常闭状态发生变化,从而使与该辅助触头盒相连接的控制线路得失电的状态发生变化;反之当凸轮凸起部分转到无凸起的地方时,由于触头盒自身恢复弹簧的作用,辅助触头盒的触点复原,从而使与该辅助触头盒相连接的控制线路得失电的状态恢复原样。
基于此原理,可根据电路原理图上驾驶员控制器各控制线路得失电的情况,在控制轴和换向轴上布置相应的凸轮凸起部分,如图2-4所示为某车型的驾驶员控制器方向轴的闭合表,图上ATC、F、O、R为方向手柄的四个位置,S10~S16为受方向轴凸轮控制的7个辅助触头,辅助触头下的长条块表示凸轮的凸起位置。
如图2-4可知,手柄在“ATC”位时,将使S10、S11、S12、S15、S16辅助触头状态发生变化;当手柄在“F”位时,将使S10、S11、S12、S15辅助触头状态发生变化;当手柄在“R”位时,将使S10、S11、S13、S14辅助触头状态发生变化。
图2-4S355E型司机控制器方向手柄闭合表
1.2.3电位器的调节
控制手柄的调速主要是通过调节电位器电阻的大小来实现的。
其工作原理参见图2-5,其中的电阻R代表的是“牵引”区域或“制动”区域的单边电阻,两边的结构以“0”位为中心对称。
两个电位器的公共端接地,另一端经限流电阻接+15V直流电源,滑动端随控制手柄转动而转动,从而改变滑动端和15V电源端之间的电压,如图1-3所示,这三点电位信号由X2-2、X2-3、X2-5输出到控制主机,控制主机根据这一电压信号判断控制手柄的几位设定值。
图2-5调速点位器原理图
1.3主要技术参数
(1)触头S826a/L额定电压
①额定电压(Ue):
DC110V;
②约定发热电流(Ith):
DC10A;
③额定电流(Ie):
DC1.0A
(2)触头特点
①接点位速动型;
②密封式结构;
③接点具有自净功能,可提高用作计算机信号时的可靠性;
(3)电位器特性
①输出电位器型号为:
FSGPW702X1043Ω;
②独立线性度:
1.0%;
③输出平滑性:
≤0.1%;
④绝缘电压:
500VAC,50Hz;
⑤工作温度范围:
—55~+80℃;
⑥额定功耗:
6W(25℃);
⑦电位器输出值。
输出电压:
15VDC;
0位:
3VDC±0.1VDC
牵引最大位:
8.3VDC±0.15VDC
制动最大位:
8VDC±0.1VDC
快速制动:
8.3VDC±0.15VDC
(4)手柄操作力
调速手柄操作力:
不大于35N
换向手柄操作力:
不大于25N
注:
调速手柄从制动最大位转到“快制”位时手柄操作力为40N±10N
(5)防护等级(污染等级3)
整机:
TP00;
触头S826a/:
IP00(接线部分);IP40(触点部分)。
(6)寿命
机械寿命>1×106;
电寿命>1×105。
(7)质量
质量约10kg
1.4小结
S355E型司机控制器是出自德国的沙尔特宝公司。
上文中,我详细的介绍了它的结构、工作原理、以及主要参数。
S355E型司机控制器是由上、中、下三层组成。
它是属于凸轮和辅助触头配合实现触点开闭控制的有触点电器。