摘要：該試驗臺通過單片機控制的步進電機拖動絲桿滑臺機構運動，從而模擬機車單元制動缸的運動使接近開關動作，產生防弛緩報警裝置所需的機車制動信號;機車速度信號使用555定時器設計頻率和占空比可調的多諧振蕩器電路，發生方波脈沖信號，占空比設定為50%，通過調節方波信號發生電路振蕩頻率，模擬機車速度信號。試驗臺設計模擬機車吩弛緩報警裝置在機車上向應用環境，可全面檢測裝置的工作性能。

　　關鍵詞：微處理器;數字控制;吩殖緩;報警裝置;試驗臺

　　機車防弛緩報警裝置旨在通過采集機車制動信號，與機車速度信號相結合，對超過“設定制動距離”的制動狀態進行報警提示，防止因誤操作、制動系統故障等因素，造成機車輪對長時間制動，從而防止動輪弛緩或輪對擦傷故障的發生，保障機車安全運行。該試驗臺通過模擬提供機車防弛緩工作所需的直流110V電源及觸發報警的機車制動信號、手柄非零信號及機車速度信號，觀察裝置相關燈顯及數碼管走行距離遞減、聲光報警等輸出信號可直觀準確地判斷裝置工作性能。

　　I試驗臺電氣設計

　　機車防弛緩報警裝置試驗臺在電氣結構上由5部分組成，分別是交流220V轉換為直流110V、直流24V及直流5V的整流電路、手柄非零信號轉換電路、機車光電速度信號模擬發生電路及基于步進電機滑臺機構的制動/緩解信號觸發電路，另外還增加了接近開關性能檢測電路。IIFZ-1型防弛緩報警裝置試驗主電路FZ-1型防弛緩報警裝置主電路是模擬機車上實際應用環境模擬搭建的。

　　K1為試驗臺總電源開關;FU1為熔斷器，進行過流保護，在交流側，FU1為5A;L1為指示燈，當K1閉合時丄1應點亮，表示交流220V電源已接入試驗臺;U1為直流5V工作電源轉換模塊，輸入交流220V工頻電通過整流模塊輸出直流5V直流電，為試驗臺速度信號發生電路及制動/緩解信號模擬發生機構的控制電路提供工作電源;U2為直流110V電源轉換模塊，輸入交流220V通過整流模塊轉換為直流110V工作電源;U3為直流24V電源轉換模塊，輸入交流220V通過整流模塊轉換為直流24V工作電源，為防弛緩報警裝置提供非零信號，并為步進電機絲桿滑臺機構提供驅動電源;L2.L3.L4均為指示燈，L2為直流110V工作指示，L3為直流24V工作指示，L4為非零信號投入指示;K2、K3、K4均為旋鈕開關，K2控制直流110V工作電源接通，K3控制非零信號通斷，K4控制直流5V電源通斷;JTK為急停開關，控制直流24V通斷，正常為常閉，發生步進電機堵轉等情況應按下。

　　1.1BL-301型非正常制動報警裝置試驗主電路

　　BL-301型非正常制動報警裝置無需采集機車非零工況信號，其余采集信號均與FZ-1型防弛緩報警裝置一致，另外BL-301型裝置加入了直流15V電源輸出，用于裝置車上工作是為傳感器和機車光電速度通道信號提供工作電源。為此試驗臺為BL-301型裝置提供了直流15V輸出檢測電路，K5為直流15V輸岀分斷開關，L5為信號燈用于指示直流15V輸出信號是否正常。

　　1.2接近開關檢測電路

　　各型機車防弛緩報警裝置均采用接近開關采集機車制動信號，為此試驗臺設置了接近開關檢測電路。外接接近開關后，接近開關工作指示燈應點亮，用金屬物塊接近接近開關尾部，試驗臺上接近開關輸出指示燈應點亮，L6為接近開關輸出指示燈。

　　1.3速度信號發生電路

　　機車速度信號通過數字電路模擬輸出脈沖方波信號，由直流5V提供工作電源，輸出幅值約4.2Vpp、占空比為50%、頻率可調節的脈沖信號。模擬機車光電速度信號采集至防弛緩報警裝置后，由裝置計算走行距離，并顯示走行距離遞減。15制動信號發生動作機構制動信號發生主要采用步進電機拖動滑臺機構往復運動，在滑臺上安裝接近開關，并在相應走行終點位置設置金屬物塊，步進電機通過微處理器控制、液晶顯示器顯示運行狀態、大功率驅動單元驅動運行，從而實現自動化制動信號模擬產生。

　　2試驗臺箱體及面板設計

　　試驗臺箱體選用了全鋁合金機箱，插接密封良好，外觀優美，兩側面板設置散熱孔，前面板兩側具有把手方便提拿。試驗臺后部面板設置了工作電源接口、FZ-1型防弛緩報警裝置試驗接口、非正常制動報警裝置試驗接口及接近開關試驗接口，外部1/0接口使用航空插頭連接，線路連接牢固，試驗臺工作電源使用標準三孔插座取電，并在交流220V市電輸入端設置了玻璃管保險。

　　試驗臺前面板使用扳鈕開關進行輸入信號的控制，信號指示燈、蜂鳴器輸出相關信號。考慮防弛緩報警裝置的試驗過程及操作者的使用便捷性，將試驗臺人機界面進行了操作面板單元化、模塊化設計，每個扳鈕開關上方對應設置動作輸出信號指示燈或蜂鳴器，面板右側設置了制動信號模擬調節模塊和機車速度信號模擬發生調節模塊。

　　3結束語

　　本文通過分析機車防弛緩報警裝置的功能特性及觸發報警信號的輸入條件，設計了機車控制電路所需的直流110V工作電源，設計了基于80C52的單片機數字控制電路及步進電機驅動的絲桿滑臺接近開關機構實現了機車制動信號的模擬，利用555定時器設計了機車光電速度信號的模擬電路，可通過頻率實現機車速度信號的調節。試驗臺設計制作調試完成后通過現場測試，可完成FZ-1型機車防弛緩報警裝置、機車非正常制動報警裝置的性能試驗及接近開關的性能試驗，試驗臺綜合使用性能良好,工作狀態安全可靠。

　　機械工程師論文投稿刊物：機車車輛工藝其宗旨是緊跟我國鐵路運輸事業的發展，以鐵路高速、重載，及城市軌道交通制造業的新技術、新工藝、新材料、新設備為報道重點;及時反映機車車輛運用檢修中的熱點、難點問題。