铁路货车制动压力采集与记录系统设计

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1、铁路货车制动压力采集与记录系统设计组长：吕亮组员：郑斌斌时忆侬杨泽张倩问题提出：对某一类型货车的制动系统进行制动性能测试，需要采集并记录20节货车车辆的制动缸压力、列车管压力、副风缸压力，采集频率为100Hz，运行20h后要将记录的数据转到地面的PC机进行分析要求：给出系统方案框图，完成传感器选型，调理电路设计、A/D芯片选择，数据记录方式，同时注意系统电源的选择。一、系统概述制动装置是用外力迫使运行中的机车车辆减速或停车的一种设备，它不仅是列车安全、正点运行的重要保证，而且是提高列车重量和运行速度的前提条件，因此，制动装置，也就是列车制动系统的性能好坏，对铁路的运输和

2、列车安全都有重要的作用。（一）、货车制动系统分析货车的制动系统采用的是空气制动。空气制动机的部件，一部分装在机车上，另一部分装在车辆上。机车上的设备：空气压缩机、总风缸、制动阀等。空气压缩机产生的压缩空气贮存在总风缸内。列车中的车辆的制动与缓解作用，由机车司机操纵制动阀来实现。1、制动软管连接器制动软管连接器的用途是连接相邻各车辆的制动主管，能在列车通过曲线或各车辆间距变化时，不妨碍压缩空气的畅通。制动软管的长度以560mm为标准，公差不得超过±10mm，内径一般是35mm，外径是52～54mm。2、制动管制动管的用途是贯通车辆制动系统的压缩空气通路。通常包括制动主管和

3、制动支管等。　　　贯通全车辆的制动管路称为制动主管。货车制动主管的直径为32mm；客车制动主管的直径为25mm，都是用钢管制成。制动主管的中央部分制成弯曲状，伸延到车辆两端梁的右侧，稍露出端梁外部。3、折角塞门　　　折角塞门安装在制动主管的两端，用以开通或关闭主管与软管之间的通路，以便于关闭空气通路和安全摘挂机车、车辆。它分有锥芯式、球芯式、半球芯式和往复式等多种。4、截断塞门截断塞门安装在制动支管上远心集尘器的前方，当列车中的车辆因装载货物的特殊情况或列车检修作业需要停止该车辆制动机的作用时，关闭该车的截断塞门，切断车辆制动机与制动主管的压缩空气通路，同时排出副风缸和

4、制动缸的压缩空气，使制动机缓解，以便于检修人员的安全操作。5、远心集尘器远心集尘器安装在制动支管上截断塞门与三通阀的之间，用于清除制动主管压缩空气带来的沙土、水分、锈垢等不洁物质，以保证清洁的压缩空气送入三通阀或分配阀，确保三通阀或分配阀的正常工作。6、风缸　　货车用副风缸常见的有GK型、103型。GK型副风缸是用钢板焊制而成的，容积为59L。103型空气制动机所使用的副风缸，其容积积的大小，是根据制动缸尺寸的大小来选配的，当制动缸的直径为356mm(14in)时，副风缸的容积为100L。它的结构与GK型副风缸相似，但只在一端有螺孔，用以安装连通管。7、制动缸　　　制动

5、缸是将压缩空气的压力转化为机械力的部件。制动时，通过三通阀或分配阀的作用，制动缸接受副风缸送来的压缩空气，将制动缸活塞向外推出，变空气压力为机械推力，从而使基础制动装置动作，最后使闸瓦压紧车轮，产生制动作用。　　　（一）、制动缸的构造货车用制动缸常见的有GK型、103型和120型，不论哪种型号的制动缸都是由前盖、后盖、缸体、活塞、活塞杆及缓解弹簧等组成。8、安全阀　　安全阀是GK型制动机和LN型制动机中一个保证制动力不致过高的部件。它有，两种型式：一种为E-6型，用于GK型制动机的空重车调整装置上，安装在制动缸通降压气室的连接管上或降压气室端部，在空车位时排出制动缸多余

6、的压缩空气，使制动缸得到较低的空车位压力(不超过190kPa)。一种为E-7型，用在LN型制动机上，安装于L型和GL型三通阀上，成为三通阀的一个组成部分，控制常用制动时制动缸压力不超过420kPa。9、紧急制动阀　　　紧急制动阀又称“车长阀”，安置在客车和守车的车厢内，用红线绳铅封，并有“危险请勿动”警示牌。它的用处是当列车在运行中遇有危及行车安全或人身安全等紧急情况时，由车长或有关乘务人员拉动此阀，使列车产生紧急制动作用，迅速停车，以保证行车安全。紧急制动阀的构造　紧急制动阀由阀体、手把、偏心轴、阀杆、阀、阀垫、阀座等组成。10、压力表压力表简称“风表”，安装在客车或

7、守车车厢内紧急制动阀支管上，供列车乘务人员观察制动管内空气的压力。压力表分为单针或双针两种，车辆制动装置使用的是单针压力表。双针压力表可以指示两个不同部位的空气压力，一般用在机车和制动机试验设备上。（二）、空气制动机1、直通式空气制动机2、自动空气制动机3、电空制动机（三）、轨道电磁制动轨道电磁制动也叫磁轨制动。制动时，安装在转向架构架侧梁下的电磁铁下放，电磁铁励磁，与钢轨产生吸力。列车的动能通过电磁铁下的磨耗板与钢轨的摩擦转化为热能，经钢轨和磨耗板，最终散于大气，其原理如下图所示：