铁路用水冲洗车自动控制系统

１ ） 水 炮 系统 主要 包 括 ： １ ＃ 水炮 、 ２ ＃ 水炮 、 回转 轴结
发展起来 的一种机械设备 ， 具有结构简单 、 灵敏度高 、 环保节能 等优点 。它的广 泛应用 大幅减少 了人工操 作， 降低 了绝缘子除污现场的危险系数 ， 有效地提高 了 工作效率。在绝缘子带电水冲洗车进行清洗作业的现 场， 对绝缘子进行 冲洗后的部分污水可能溅 落到操作 人员身上 ， 所以操作人员必须身穿戴绝缘服 、 手戴绝缘 手套 、 脚穿绝缘鞋ｎ １ ， 工作环境较差 。为改善操作人员 的工作环境和应对不适宜人工操作的现场 ， 结合可编 程控制器 （ Ｐ Ｌ ｃ ） 的应用 １ ， 设计开发 了绝缘子带电水冲 洗自 动控制系统 。 １ 水 冲 洗 自动控 制 系统 总体构 成
缘子 带电水 冲洗 车所设计 的一 套以Ｐ Ｌ Ｃ为核 心的 自动控 制 系统进行 了介绍 ， 此 系统用于高压水炮的远程控制 ， 对于
提 高现场工作效 率具有显著效果 。
关键词 ： Ｐ Ｌ Ｃ； 水 冲洗 ； 控 制 系统
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ １
文献标识码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ０ ０ ３ — ７ ７ ３ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ １ ２ １ — ０ ４
王 忠 ， 吴 文 海 ， 丁 阳 ， 杨 志 军
（ １ ． 神华准能大准铁路公 司 生产技术部 ， 内蒙古 准格尔旗 ０ １ ０ ３ ９ ９ ； ２ ． 西南交通 大学 新型驱动中心 ， 四川 成 都 ６ １ ０ ０ ３ １ ）
摘
要： 近年 来， Ｐ Ｌ Ｃ 在 工业生产 中得到广泛应用 ， 是 当代 工业 自动化的主要 支柱之一 。对引进 西南交大 Ｋ Ｊ系列绝
的上 下 运 动ｐ 】 ， 通 过 安 装 于 运 动 机 构 上 的摄 像 头 捕 捉 目标 ， 当定 位 目标 后 ， 启 动 高 压水 炮 对 目标 进 行 清洗 ，
１ ） 俯 仰 机 构 主 要 实 现 炮 杆 绕 轴 ０。 ～ ９ ０。 的 旋转 （ 在 上 壳体 有 机 械 限 位 和 电限 位 ） ， 当 突 然 断 电后 能 够 自锁 防 止 炮 嘴
硅 词 — Ｊ
构； ４ 一 下壳体 ； ５ － 手柄机构 ； ６ 一 俯仰机构
实现系统需 要的航 向回转和俯仰运动的控制和监控 功能。 本 系 统 由三部 分 组 成 ： 水炮 系统 、 控制 系 统 、 和 视 频监控 系统。系统总体构成框图 ， 如图 １ 所示 ：
落下与壳体碰撞而损坏。
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第２ 期（ 总第 １ ３ ２ 期）
机 械 管 理 开 发
直流电源Ｄ Ｃ
２ ０ １ ３ 年４月
子 限位 ） 。 ３ ）手 动 机 构 主 要 实
服 电机 驱动 器 、 温度 控制 系统 、 脚踏 开关 和其 他 相关 控 制器 件 等 。 ３ ） 视 频 监 视 系统 主要 包 括 ： ３ 台 高清 摄像 头 、 ３ 台 监视 器 、 直 流 电源 及 相关 电缆 等 。
２ 水炮 系统
， ． 一 ． ３
水炮机构 由壳体 、 俯
能 对接 触 网绝 缘子 进 行 冲洗 ， 该 设 备 申请 了 多项 国家 专利 技 术 ， 拥 有完 全 的 自主知识 产权 。 绝 缘 子 带 电水 冲 洗 车是 随 着 工业 机 械 化 、 自动 化
图 １ 系统总体组成框 图
：
一 一 … …
煳 翰… 水 炮机构 系统
…
０ 引 言
绝缘子污闪事故对 电气化铁路运行的危害严重 ， 电气化铁路大部分事故是绝缘子污闪造成 ， 接触 网相 当大 的工 作 量 是擦 瓷 瓶 。为解 决 这 一 问题 ， 必 须 加 强
绝 缘 子 的 防污 工作 ， 目前 由西 南 交通 大 学 驱 动技 术 有
限责任公 司开发 的 系列绝缘子带电水 冲洗车被广 泛应用于电气化铁路 的绝缘子防污作业 。该设备是利 用高压水柱清洗绝缘子的一种带 电作业方式 ， 采用这 种方法 只需利用区间无列车时的空闲时间 ， 不停 电就
本 系 统是 基于 操作 杆 的两轴 水炮 交 流伺服 运 动控
构件 、 俯仰轴结构件 、 交流伺服电机 、 低温减速器 、 机械 离合装置 、 手动摇柄机构等。 ２ ）控制 系 统 主要 包 括 ： ｌ ＃ 水炮监视器 、 ２ ＃ 水 炮监 视器 、 全 景 监视 器 、 １ 舵＃ 水炮 操 纵 杆运 动 控 制 系统 、 伺
仰机构 、 回转 机 构 、 手 动 机构 、 水 管 等组 成嗍， 如 图
２ 所示 。
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制 系统 ， 控制核心采用嵌入式 Ｐ Ｃ与运动控制器结合 为一 体 的 高性 能 独立 式 运 动 控制 器 ， 采 用 万 向工 业 操 纵 杆＋ 运 动控 制器＋ 伺 服驱动器＋ 伺服 电机 的控制方 式， 通 过 工 业 操纵 杆 控 制 回转 轴 的 回转 运 动 和俯 仰 轴
一 水 管机 构 ； ２ － 上壳体 ； ３ － 回转 机 ２ ）回转 机 构 主 要 实 １
现炮 杆 绕 ｚ轴 旋 转 ， 在 旋 转 两 水 炮 总体 结 构
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ０ — ２ ６ 作者简介 ： 王忠（ １ ９ ７ ０ 一 ） ， 男， 内蒙古准格 尔旗人 ， 工程师 ， 本科 ， 现从事铁路设备技 术管理 工作。
第２ 期（ 总第 １ ３ ２ 期）
Ｎｏ ． ２ （ Ｓ ＵＭ Ｎｏ ． １ ３ ２）
机 械 管 理 开 发
ＭＥＣ ＨＡＮＩ ＣＡＬ ＭＡＮＡＧＥ ＭＥＮＴ ＡＮＤ ＤＥ ＶＥＬ ０Ｐ ＭＥＮＴ
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Ａｐｒ ． ２ ０１ ３
铁路用水冲洗车 自动控制系统