引言

GK型液力傳動機車為1992年公司從資陽機車廠引進(jìn)設(shè)備,主要用于普鐵區(qū)域鐵路運輸動力,該型機車的水溫控制系統(tǒng)采用有4個開關(guān)量的wTyK-12型溫度繼電器,分別對40℃、60℃、78℃、90℃的溫度點進(jìn)行控制:傳動箱油溫控制系統(tǒng)采用有兩個開關(guān)量的wTyK-12型溫度繼電器,分別對80℃、120℃的溫度點進(jìn)行控制,其感溫元件為石蠟與銅粉的混合物,靠傳感器機械接點控制輸出,技術(shù)非常落后,存在溫度精度低、誤差大、機械接點不可靠、故障率高等缺點,需要經(jīng)常進(jìn)行維修及更換,給機車的運行與維護(hù)帶來了很多問題,也影響了機車的使用率。

1溫度控制改進(jìn)思路

根據(jù)內(nèi)燃機車水溫、油溫的變化對機車運轉(zhuǎn)的控制,分別在油水系統(tǒng)中安裝兩只性能可靠的溫度傳感器,通過對內(nèi)燃機車水溫及油溫的數(shù)據(jù)采樣,傳輸至微機處理后輸出,實現(xiàn)在不同溫度點時對機車運轉(zhuǎn)的智能控制,具有測量溫度迅速準(zhǔn)確、工作安全可靠免維護(hù)等特點。這樣,采用兩個模擬量傳感器就可以替換原來機車上各個控制點的多個傳感器,可靠取代機車原來的水溫及油溫的點控制系統(tǒng)。

2水溫、油溫微機控制原理

采用線性模擬量傳感器,通過對內(nèi)燃機車油溫及水溫的數(shù)據(jù)采樣,傳輸至微機處理后輸出,實現(xiàn)不同溫度點時對機車運轉(zhuǎn)的智能控制(圖1）。新型溫度傳感器由溫控微機控制器獨立提供DC24V工作電源,溫度傳感器檢測機車水溫或油溫,在0～150℃范圍內(nèi)輸出4～20mA電流,各組溫度點報警及動作值可以根據(jù)機車的實際要求任意設(shè)定,微機控制器根據(jù)所設(shè)置的不同溫度點起控,分別輸出控制信號,四路控制信號送至PLC控制器完成內(nèi)燃機車的溫度控制。一路85℃輸出送至警鈴,微機溫控器工作后,有兩組兩位LED數(shù)碼管分別顯示水溫和油溫的實時溫度,當(dāng)遇有溫度超出各設(shè)定值時,可輸出相對應(yīng)的溫度控制信號,使機車上的PLC實行相應(yīng)控制,溫控器有蜂鳴器報警提示,微機控制器的面板上有溫度40℃、60℃、78℃、90℃過橋開關(guān),默認(rèn)狀態(tài)在off的位置上,開關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài),此時為微機輸出。如果油水溫傳感器或微機控制器出現(xiàn)故障,那么每個過橋開關(guān)都可以撥到on的位置上,過橋開關(guān)接點閉合,替代微機控制器強制輸出,送至PLC控制器實現(xiàn)正常的邏輯控制,以保證機車運行。

3原車多點溫控改造為微機控制方法

拆除原內(nèi)燃機車上的4個水溫繼電器接線,分別為40℃、60℃、78℃、90℃,及兩個油溫繼電器連線,分別為80℃、120℃。利用原繼電器安裝孔分別在油水系統(tǒng)中安裝兩個溫度傳感器,其余已拆除接線的繼電器,可在原位置保留,以便堵住其安裝孔。新型水溫傳感器,由溫控微機內(nèi)的24V電源獨立供電,傳感器走線可利用原溫度傳感器的線路,例如線號1080#、1074#、1048#的任意兩根線接入。

在機車駕駛室控制柜中利用空位安裝微機控制器,將原繼電器控制線路連接至水溫微機控制器的接線端子上。由一路水溫傳感器模擬信號輸入,微機控制四路不同水溫溫度點開關(guān)量輸出,由一路油溫傳感器模擬信號輸入,微機控制一路不同油溫溫度點開關(guān)量輸出,各水溫油溫的起控溫度點均可按機車實際要求設(shè)置,LED即時顯示水溫、油溫數(shù)值,由測試用的過橋開關(guān),可以在不到溫控點的時候測試機車的其他控制聯(lián)鎖。

4機車加裝微機溫度控制后的效果

機車安裝該水溫、油溫智能系統(tǒng)后,機車機組保護(hù)和溫度自動控制實現(xiàn)了無觸點數(shù)字化自動控制,消除了原來機車油水溫控制故障多頻次發(fā)生的現(xiàn)象,實現(xiàn)了部件的長壽命和可靠工作,明顯有效降低了備件消耗和檢修成本,提高了內(nèi)燃機車運用率。改進(jìn)后的機車基本沒有因水溫、油溫傳感器故障回庫維修和更換的情況發(fā)生,改進(jìn)前后的效果對比如表1所示。

5結(jié)語

通過對內(nèi)燃機車水溫及油溫的數(shù)據(jù)采樣,傳輸至微機處理后輸出,實現(xiàn)在不同溫度點時對機車運轉(zhuǎn)的智能控制,具有測量溫度迅速準(zhǔn)確、工作安全可靠免維護(hù)等特點,采用兩個模擬量傳感器就可以替換原來機車上各個控制點的多個傳感器,可靠取代機車原來的水溫及油溫控制系統(tǒng)。