一种轮缘润滑装置的控制方法及控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轮缘润滑装置的控制方法及控制系统。所述控制系统包括电源模块、MCU模块、用于接收外部信号的输入模块、用于将所述MCU模块的控制信号转换为功率输出以喷润滑剂的输出模块、倾角传感器模块；所述倾角传感器模块，使用的坐标系为东北天坐标系，采集Z

【技术实现步骤摘要】
一种轮缘润滑装置的控制方法及控制系统


[0001]本专利技术涉及机车领域，具体涉及一种轮缘润滑装置的控制方法及控制系统。

技术介绍

[0002]轨道交通车辆在运行过程中，车轮的轮缘会与轨道的侧面产生摩擦与接触，不仅会形成一定的阻力，还会使轨道与轮缘受到磨耗，特别是轨道车辆在曲线段运行时，这一问题更加明显。
[0003]在实际使用过程中，专利技术人发现车轮轮缘磨耗主要发生在线路小曲线半径处。通常情况下，曲线半径越小，转向架与轨道的冲角越大，车轮对钢轨的冲击也就越大，因而车轮轮缘磨损剧烈。当轮对运行到曲线区段时，轮对受到离心力作用，一侧车轮轮缘紧靠外轨，加剧单侧轮缘磨损；随着轮缘厚度的减少，使得轮轨间横向游隙增加，导致轮缘异常磨耗加剧。
[0004]轮缘润滑能够使车轮和轮缘的磨损情况得到减轻。轮缘润滑，摩擦系数减小，降低了出轨的危险系数，轮缘润滑后能耗也得到降低，尤其是对于客运列车而言，消除了车轮尖叫声从而提高了乘坐者的舒适度。
[0005]而如何在轮轨车辆的运行过程中对轮缘进行润滑，尤其是曲线段运行时的轮缘的润滑，确保轮缘的稳定状态，有效减少损耗，延长轮缘的使用寿命，从而进一步提高轨道交通车辆运行的稳定性是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种轮缘润滑装置的控制方法及控制系统。
[0007]本专利技术的技术方案为：
[0008]本专利技术提供了一种轮缘润滑装置的控制方法，该控制方法包括以下步骤：
[0009]S1：判断机车启动信号，当检测到机车启动信号，则控制系统进入调试控制模式，通过对机车的调试来设置加速度阈值、角度阈值，确定弯道润滑时间T1、直线润滑时间T2、弯道间歇时间N1、直线间歇时间N2；
[0010]S2：采样弯道检测数据，判断机车运行姿态，计算出机车加速度值和角度值，与步骤S1的加速度阈值、角度阈值作比较；
[0011]S3：如果当加速度值<加速度阈值，且角度值<角度阈值时，确定机车处于直线运行工况；当加速度值≥加速度阈值，和/或角度值≥角度阈值时，确定机车处于弯道运行工况；
[0012]所述加速度值计算公式：
[0013]a
x
＝((AxH＜＜8)|AxL)/32768
×
16g；
[0014]a
y
＝((AyH＜＜8)|AyL)/32768
×
16g；
[0015]a
z
＝((AzH＜＜8)|AzL)/32768
×
16g；
[0016]其中，g——重力加速度，可取9.8m/s2；
[0017]|——是运算符；
[0018]＜＜——移位；
[0019]a
x
——X轴加速度值；
[0020]a
y
——Y轴加速度值；
[0021]a
z
——Z轴加速度值；
[0022]AxH——X轴加速度值的高8位；
[0023]AxL——X轴加速度值的低8位；
[0024]AyH——Y轴加速度值的高8位；
[0025]AyL——Y轴加速度值的低8位；
[0026]AzH——Z轴加速度值的高8位；
[0027]AzL——Z轴加速度值的低8位；
[0028]所述角度值计算公式：
[0029]b
x
＝((BxH<<8)|BxL)/32768
×
180；
[0030]b
y
＝((ByH<<8)|ByL)/32768
×
180；
[0031]b
z
＝((BzH<<8)|BzL)/32768
×
180；
[0032]其中，b
x
——X轴角度值；
[0033]b
y
——Y轴角度值；
[0034]b
z
——Z轴角度值；
[0035]BxH——X轴角度值的高8位；
[0036]BxL——X轴角度值的低8位；
[0037]ByH——Y轴角度值的高8位；
[0038]ByL——Y轴角度值的低8位；
[0039]BzH——Z轴角度值的高8位；
[0040]BzL——Z轴角度值的低8位；
[0041]|——是运算符；
[0042]＜＜——移位；
[0043]S4：当系统为弯道运行工况时，控制系统进入弯道喷脂控制模式，润滑T1间歇N1；同时监控弯道运行工况的保持时间，防止喷脂过量；
[0044]当系统为直线运行工况时，控制系统进入直线喷脂控制模式，润滑T2间歇N2；
[0045]其中，弯道润滑时间T1、直线润滑时间T2、弯道间歇时间N1、直线间歇时间N2可以根据具体的轨道路线和环境因素设置。
[0046]相应的，本专利技术还提供了一种轮缘润滑装置控制系统，该控制系统包括电源模块、输入模块、输出模块、倾角传感器模块及MCU模块；
[0047]所述输入模块,与所述MCU模块相连，用于接收外部信号，所述外部信号包括但不限于：机车启动开关信号、调试开关信号、指令、参数设定；
[0048]所述输出模块，与所述MCU模块相连，用于将所述MCU模块的控制信号转换为功率输出以喷润滑剂；所述输出模块包括人机界面，显示当前工作模式与状态；
[0049]所述倾角传感器模块，所使用的坐标系为东北天坐标系，用于采集Z
‑
Y
‑
X坐标的角度、加速度信息；所述倾角传感器模块与所述MCU模块相连，所述MCU模块通过所述倾角传感
器模块获取机车角度、加速度信息参数进行运算解析；
[0050]所述MCU模块,与所述输入模块、所述输出模块、所述倾角传感器模块相连，基于所述输入模块的外部信号和所述倾角传感器模块的数字信号进行运算处理和逻辑判断，最终将控制信号发送给输出模块；
[0051]所述MCU模块包括定时器单元、记忆单元、输入采集单元、运算单元、比较单元、判断单元、以及控制输出单元；
[0052]所述定时器单元，包括对润滑时间和间歇时间的计时；
[0053]所述记忆单元，用于存储设置参数；
[0054]所述输入采集单元，用于采集所述倾角传感器模块的机车姿态角度和加速度信息；
[0055]所述运算单元，用于根据所述输入采集单元的数据信息运算得到加速度值和角度值：
[0056]所述加速度值计算公式：
[0057]a
x
＝((AxH＜＜8)|AxL)/32768
×
16g；
[0058]a
y
＝((AyH＜＜8)|AyL)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轮缘润滑装置的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：S1：判断机车启动信号，当检测到机车启动信号，则控制系统进入调试控制模式，通过对机车的调试来设置加速度阈值、角度阈值，确定弯道润滑时间T1、直线润滑时间T2、弯道间歇时间N1、直线间歇时间N2；S2：采样弯道检测数据，判断机车运行姿态，计算出机车加速度值和角度值，与步骤S1的加速度阈值、角度阈值作比较；S3：如果当加速度值<加速度阈值，且角度值<角度阈值时，确定机车处于直线运行工况；当加速度值≥加速度阈值，和/或角度值≥角度阈值时，确定机车处于弯道运行工况；所述加速度值计算公式：a
x
＝((AxH＜＜8)|AxL)/32768
×
16g；a
y
＝((AyH＜＜8)|AyL)/32768
×
16g；a
z
＝((AzH＜＜8)|AzL)/32768
×
16g；其中，g——重力加速度，可取9.8m/s2；|——运算符；＜＜——移位；a
x
——X轴加速度值；a
y
——Y轴加速度值；a
z
——Z轴加速度值；AxH——X轴加速度值的高8位；AxL——X轴加速度值的低8位；AyH——Y轴加速度值的高8位；AyL——Y轴加速度值的低8位；AzH——Z轴加速度值的高8位；AzL——Z轴加速度值的低8位；所述角度值计算公式：b
x
＝((BxH<<8)|BxL)/32768
×
180；b
y
＝((ByH<<8)|ByL)/32768
×
180；b
z
＝((BzH<<8)|BzL)/32768
×
180；其中，b
x
——X轴角度值；b
y
——Y轴角度值；b
z
——Z轴角度值；BxH——X轴角度值的高8位；BxL——X轴角度值的低8位；ByH——Y轴角度值的高8位；ByL——Y轴角度值的低8位；BzH——Z轴角度值的高8位；BzL——Z轴角度值的低8位；|——运算符；＜＜——移位；
S4：当系统为弯道运行工况时，控制系统进入弯道喷脂控制模式，润滑T1间歇N1；同时监控弯道运行工况的保持时间，防止喷脂过量；当系统为直线运行工况时，控制系统进入直线喷脂控制模式，润滑T2间歇N2；其中，弯道润滑时间T1、直线润滑时间T2、弯道间歇时间N1、直线间歇时间N2可以根据具体的轨道路线和环境因素设置。2.一种轮缘润滑装置的控制系统，其特征在于：能够应用于上述权利要求1所述轮缘润滑装置的控制方法，所述控制系统包括电源模块、输入模块、输出模块、倾角传感器模块及MCU模块；所述输入模块,与所述MCU模块相连，用于接收外部信号，所述外部信号包括但不限于：机车启动开关信号、调试开关信号、指令、参数设定；所述输出模块，与所述MCU模块相连，用于将所述MCU模块的控制信号转换为功率输出以喷润滑剂；所述输出模块包括人机界面，显示当前工作模式与状态；所述倾角传感器模块，所使用的坐标系为东北天坐标系，用于采集Z
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Y
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X坐标的角度、加速度信息；所述倾角传感器模块与所述MCU模块相连，所述MCU模块通过所述倾角传感器模块获取机车角度、加速度信息参数进行运算解析；所述MCU模块,与所述输入模块、所述输出模块、所述倾角传感器模块相连，基于所述输入模块的外部信号和所述倾角传感器模块的数字信号进行运算处理和逻辑判断，最终将控制信号发送给输出模块；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵安仓，杨进权，李昌健，
申请(专利权)人：青岛盘古智能制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：