关于电力机车新技术应用的调研报告

北京交通大学网络教育学院

毕业报告

标题：关于电力机车新技术应用的调研报告

年级：机车1201 专业：电力机车驾驶

姓名：陈超

完成日期：2014 年10 月7 日

目录

一摘要： (4)

三调研方法： (5)

四调研内容及过程： (5)

4.1 LKJ（运气）设备 (5)

4.2 无人警惕装置 (7)

4.3 转向架 (8)

五调研结论与建议： (8)

六参考文献： (10)

关于电力机车新技术应用的调研报告

一摘要：

HXD2B型机车采用中间走廊，整体独立通风系统，分布式微机控制系统，实现逻辑控制与自诊断功能，IGBT功率模块变流器，异步牵引电动机，牵引电机采用滚动抱轴式悬挂装置，牵引控制装置采用独立轴控方式，单轴功率为1600千瓦，总功率9600千瓦，可牵引8000吨货运列车，最大运行时速达120公里/小时。轴式Co-Co。

机车采用交—直—交电传动系统、25kV/50Hz的电压制式，与既有交—直传动机车相比，具有恒功范围宽、轴功率大、黏着特性好、功率因数高、谐波干扰小、维护率和全寿命运营成本低、运营安全可靠、适用范围广等优点。机车可实现单机牵引1万t重载列车，通过远程重联可实现双机牵引2万t重载组合列车的运行模式。

机车主要由以下几个子系统有机构成：由受电弓、真空主断路器、避雷器、高压隔离开关、高压电压互感器、高压电流互感器、主变压器、IGBT四象限整流逆变装置、交流异步电机等组成的主电路系统；由辅助变流装置、充电机、辅助电机等构成的辅助电路系统；基于WorldFIP网络通信技术的微机网络控制系统；Eurotrol电空制动系统；贯穿在各子系统内的独立通风冷却系统；由机车运行监控装置、信号设备、Locotrol远程重联控制装置和可控列尾装置、无线电台等组成的列车安全运行控制和监测设备；高强度车体及附属装置；高黏着、低动力作用转向架；机车独立生活间、工具柜、压车铁等附属装置。在机车的标准配置中，机车整备重量为184t，对应轴重为23t；加上压车铁轴重可以增加到25t，机车整备重量为200t，以便发挥更大的黏着牵引力。

在高速发展的今天，随着科技的飞速发展，电力机车已经成为了国家生产运输的主力军，被广泛的运用于国家省生产运输中，而蒸汽机车已经跟不上当今社会发展的需要，如今，除了博物馆还能看到它们的身影之外，国内其他地方已经无处可寻，内燃机车的数量在全国也在不断的减少。

目前，随着计算机技术、机电和自动控制技术、现代制造技术及新材料、新工艺等一些列高科技的蓬勃发展，提高了机车整体的稳定性和可靠性，为机车技术的不断提高和创新提供了有利条件，是我国机车制造的技术水平领先国际成为了可能。

二调研目的：

通过一年的理论学习，对电力机车的基本构造，工作原理，基本操纵方法等理论进行了学习，初步了解了机车的相关理论知识。为使我们操纵机车奠定基础。在跟车实践中发现我们所学的知识已经跟不上机车上新技术的发展速度。在不断地实践学习中，在原来所学的理论基础上，吸收新知识，适应新技术的相关知识。并且在今后的工作中，不断学习，感受新技术所带来的便利，同时提出相关建议，为我国铁路事业贡献自己的一份力量。由于我国铁路机车更新换代较快，为适应日新月异的新技术，我们要通过不断交流和自我学习，跟上时代的发展，做一名合格的铁路乘务员。

三调研方法：

本次主要通过文案调查法和询问调查法对机车LKJ（运气）设备，无人警惕装置，和转向架进行调研。

四调研内容及过程：

4.1 LKJ（运气）设备

LKJ 指的是列车运行控制记录装置，通过跟车学习了解到，LKJ设备也被司机师傅们成为“运气”设备，他是根据铁路技术管理规程而设计的。是用于控制列车两冒一超（冒进、冒出、超速）重要控制设备。LKJ 数据数据是其功能实现的基础和机车运行依据，可分为LKJ基础数据，LKJ临时数据、LKJ固定控制参数、LKJ临时控制参数、LKJ 记录数据5部分。说的简单一些就是类似于电脑的电子设备，通过LKJ自带软件，在行车中自行判断行车是否正确，如果出现错误，LKJ设备会自动将车停下，防止出现重大事故。而且LKJ设备作为国产自有知识产权铁路高科技产品，使中国铁路人的骄傲，在行车过程是它是车载数据结合地面信号，降低了出现两冒一超问题发生的概率，LKJ-价格小于10万元，在造价上与进口的类似产品相比，相当实惠。它适用于160千米/每小时一下的线路，一般我们所担任的货运任务限速在80千米/每小时以下，部分货运任务限速120千米/以下。因此，LKJ设备作为国产自有知识产权铁路高科技产品，非常适合我国当前的铁路发展。LKJ2000为例子，它有以下几个特点：LKJ2000型监控软件集监

控、记录于一身，使两者的结合更紧密；LKJ2000型监控软件的控制模式曲线是根据2000年颁布的新《牵规》计算的；LKJ2000型监控的容量最大可达1024KB；LKJ2000型监控软件使用C++语言编制，更可靠、更于维护；LKJ2000硬件具有双套，因而软件上较多地考虑了双机冗余措施，理论上可靠性更高。

下面就谈一谈LKJ200的双机冗余措施：

1、LKJ2000硬件具有双套，因而软件上较多地考虑了双机冗余措施，理论上可靠性更高。LKJ2000型的一个重要特点是双套冗余，也就是说，有两套完全一样的设备同时在工作，一套为主，一套为辅，当为主的一套发生故障而不能正常工作时，装置会自动地切换到另一套继续工作，控制模式不会中断。

双机概念了解软件的双机热备方案。 (1) A机与B机监控主机箱中分左右两套插件，两套插件完全一样，分别由8块插件组成，由内向外依次为监控记录插件、地面信息处理插件、通信插件、模拟信号处理插件、备用插件、数字量输插件、数字量输入输出插件和电源插件。其中，左边的一套插件共用同一电源插件，定名为A机或子系统A，右边的一套插件共用另一电源插件，定名为B机或子系统B。 A机和B机相互独立，电源隔离。正常工作状态，相互之间能正常通信，知道对方的存在。当两块插件中只有一块在工作时，称为单机。因此单机和双机只针对某种插件小范围内而言。(3) 主机（工作机）与备机（热备机）两套系统中所有带CPU的插件都向双CAN总线发送自己的信息，同类插件都有两块，向CAN总线发送的信息种类也是一样的，但具体数值却不一定相同，这样，这两块插件信息的重要程度就应该有主次之分。比如A机和B机监控记录插件，它们都对本子系统的速度信号进行采样，A机采得的速度和B机采得的速度不可能完全一样，即使相差0.1km/h通过四舍五入可能就变成相差1km/h，如果没有主次之分将不知以哪个速度进行控制。另外，两块监控记录插件工作时都会产生各自的控制命令，两者也不一定完全一致，也应该有主次之分，否则，可能产生不希望的动作。为了保证系统中同类数据的唯一合法性，规定同类插件中只以其中一块插件的数据作为这类插件的合法代表，或者说作为控制和记录的依据，这块插件就被称为主机或工作机，而另一块插件就被称为备机或热备机。因此主机和备机都是针对某种插件而言的。由于监控记录插件在监控装置中核心地位，我们通常所说的主机、备机、单机、双机均只针对该插件而言。正常情况下，同类插件中有且只有一块为主机，另一块为备机。多主或无主状态均应视为不正常状态或过渡状态，只允许短时间内或瞬间存在。

由此可见，我国的此项技术已经相当大的突破，现在已经走在了世界的前面，于同类科技产品相比，我们的产品性价比非常的高，是其他同类产品所不能比拟的，它具备非常高的可靠性和实用性，体现了我国的科技发展水平，为我国铁路发展奠定了坚实基础。

4.2 无人警惕装置

在实习期间，机车上在不同位置有多个无人警惕按钮，为了使火车司机的精神高度集中，在火车头里，有一个小部件，需要火车司机至多不超过一分钟都要踩一下，它就是无人警惕阀，它实际上也是一种提醒装置。在国外，这种装置有一个很严肃的名字——防死亡装置。“如果一分钟之内不踩一下的话，电脑就会自动启动列车停止运行的程序。

有人会问了，为什么要装无人警惕装置呢？通过在于司机的聊天中了解到，在过去的工作中，有的乘务员由于身体原因导致在工作中发生猝死，导致机车无人控制儿发生事故的事情，为此，在即车上安装无人警惕装置就是为了防止发生类似的问题。提高了广大职工在工作中的安全系数。

起控条件：在静止或速度小于等于3km/h或者方向手柄在零位时，无人警惕装置无效。电制动主要用于降低机车速度和常规制动，目的是降空气制动部件的磨耗。只有在速度小于等于3km/h，电制动制动力降低且被空气制动力取代。通过操作EBV自动制动手柄操作机车直接制动，它用于施加和缓解整列车的制动，由机车触发连接到平均管的所有机车的制动，不会对制动管和车辆的制动产生影响。

在牵引阶段（速度大于3km/h且方向手柄不在零位时），无人警惕装置每间隔60秒起动一次，以提醒司机注意操纵。当机车速度大于3km/h，机车警惕装置进入监视状态。此时每60秒内，司机应按压无人警惕按钮、踩警惕装置控制开关、动手柄、动单伐、撒沙或响风笛，均可使警惕装置重新进入监控状态，使警惕装置重新进入监视状态。进入监视状态后，每一分钟内前40秒微机显示屏右上角绿色闪光提示，后20秒黄色闪光提示，否则一分钟未按压，警惕装置进入报警状态，此时微机显示屏右上角红色闪光提示，同时语音箱发出报警提示，10秒内仍未按压则自动实施惩罚制动。无人警惕装置可以监控司机的活动能力。从3km/h起，此装置通过按下按钮、踩下脚踏开关或移动司机控制器来提供对司机反应的持续监控。在不超过60秒的间隔时间不断重复操作，最迟在蜂鸣器响起时按下。无人警惕装置部件的操作中，脚踏开关的优先性超过司机控制

器手柄。这就意味着即使连续移动司机控制器内的手柄，额外的脚踏操作也使计时器重置。规定无人警惕装置只有故障时才可以切除。

由此可见，无人警惕装置启动的最低条件为车速超过3km/h，我个人认为它非常人性，在3km/h以下时（在调车和机车刚刚起步时），不用司机分心而去按压无人警惕装置按键，从而可以使司机更加专心的在机车低速时进行操作。防止出现因分心而出现的事故，降低了事故的发生率。

4.3 转向架

转向架作为火车的走形部位是非常重要的，因为火车没有方向盘，无法实现通过人为控制方向，而是通过转向架来实现的，铁轨铺向哪个方向转向架就转向哪个方向，无需人为操作。车辆上采用转向架是为增加车辆的载重、长度与容积、提高列车运行速度，进一步满足铁路运输发展的需要。

20世纪50年代我过首次自主研发设计的转向架有：101、102、103型，构造速度是100km/h ，因其结构复杂，笨重，运行性能差，现已淘汰!随着时代的发展，国家对铁路运输的需求加大，国家对铁路部门越来越重视，通过自主研发和引进国外相关技术，我国出现了准高速客车型转向架： 206WP 、 206KP 、 CW-2 、 209HS 转向架（在广深线动力学试验中最高时速达到了 174km/h ）。高速型转向架：PW-200 转向架，CW-200 转向架，SW-200 、 SW-220K 转向架等。这些转向架的研制成功，标志着我国客车转向架技术上了一个新台阶。

五调研结论与建议：

当然了，与上述相比，我们看得见的也有很多新技术，例如：紧急制动装置，机车重联重在牵引技术，变流技术，空气制动技术，网络控制技术，轮轨技术，智能诊断及鼓掌存储技术，机械传动技术（电机一轮对），行车安全辅助设备，机车重联重在牵引技术，计算机实时控制技术等。都是非常先进的，在此就不一一进行分析。这些小的科技点连成片，保障了行车安全，降低了事故发生率，有效的提高了行车安全系数，为我国铁路事业的发展提供了技术支持。

作为一名铁路工人，我在这段时间的学习中了解到，我国铁路发展所经历的的艰辛和坎坷，在发展高速铁路的初期，西方国家的先进的核心机车技术不愿轻易出售给我国，给我国铁路发展造成了很大的麻烦，但国家的谈判代表用自己的智慧为国家铁路发展争取到了很大的利益。在这些陌生的高科技技术面前，我们不能进行拿来主义，要学习和消化这些科技，让这些科技变成我们自己的东西。通过学习西方的先进技术，我国自主研发了一代又一代的和谐号机车和动车组等高速机车和超高速机车，在短短的十几年中，我国铁路取得了飞速发展，从北京到上海的运行时间从原来的三四十小时缩短到四个多小时，可见我国铁路的发展是多么的迅猛。但是，在世界科技日新月异的今天，科技再发达，机车再先进也需要人来控制，而作为一名铁路人，作为一名中国第一段的火车乘务员，我们要不断学习，不断实践，提高自己的知识文化水平，拓宽自己的知识面，不被新技术所难倒，攻坚克难，熟练掌握操作技术，熟悉机车的各个部件的工作原理和作用，在工作中多观察，多思考，提出自己的合理化建议，为科技的发展提出自己的想法，让科技为人们更好的服务。

六参考文献：

1.《HXD2B型电力机车乘务员手册》北京中国铁道出版社2009

2.《LKJ软件工作原理》北京中国铁道出版社 2006

3.《机车新技术》西南交通大学出版社2009

4.《机车新技术概论》成都西南交通大学出版社 2006

⑤装订顺序：

封面→毕业设计目录→单位评价及成绩评定表→正文→参考文献（三）单位评价及成绩评定表