磁读写检票单元的结构设计研究

摘要

磁读写检票单元是中国高铁自动售检票系统(AFC)中检票机的核心模块,嵌入安装到检票机内,在自动检票系统控制下实现乘客快速入站及出站的检票。
　　国内使用磁读写检票单元均采用国外产品,但在中国运行过程中出现较多问题,比如乘客多张入票导致卡纸、反面入票导致识读失败且异常票检票时存在较高的卡纸率,造成设备不能可靠运行。本文根据中国铁路检票闸机的磁读写检票单元的需求,研制出一种具有多张判断、四方向入票等功能的高速磁读写检票单元。文中明确了磁读写检票单元产品功能和设计指标参数,分析并设定了磁读写检票单元的工作流程,并对关键技术及设计思路进行了分析研究。
　　对磁读写检票单元的关键结构进行了设计,包括票据的多张判断机构、票据的四方向入票机构及热敏打印头抬起机构。首先完成票据的多张判断机构的设计,明确此机构的设计构成及工作原理,针对霍尔元件及探测磁铁进行了实验验证,并利用MATALAB完成实验数据解析和函数拟合,明确两者最佳探测距离并确定位移放大倍数;然后完成票据的四方向入票机构的设计,并对影响票据输送可靠性的关键零件进行分析设计;最后论述了热敏打印头抬起机构的设计,首先给出了此机构的运动学解析,并通过ADMAS的仿真分析确认理论解析满足要求,然后论述了此机构的关键零件抬起凸轮,利用ADMAS的辅助完成了凸轮轮廓的设计,最后通过ADMAS的仿真分析确认凸轮满足要求。
　　对磁读写检票单元的关键部件进行强度校核,首先利用ANASYS对上通道组件的关键零件支撑扳手从正常工作状态和用户异常操作两方面进行强度分析,结果表明支撑扳手均能满足强度要求;然后针对打印组件中的关键件打印头固定板,模拟了打印头在检票过程的载荷变化并利用ANASYS进行了强度分析,结果表明打印头固定板可适应不同载荷下的强度要求。
　　对磁读写检票单元进行了集成测试,测试的项目包括通道顺畅性测试、票据输送偏差测试及工作稳定性测试,测试表明,各项指标均满足产品要求,具有较高的稳定性。
　　本文主要对磁读写检票单元的结构进行了设计和研究,论述了并解决了票据多张判断、四方向入票等问题,并最终完成了样机试制和测试,通过磁读写检票单元技术的研究和实施,为更适应中国国情的同类产品的设计提供了一定的参考和借鉴价值。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外磁读写检票单元的研究和发展现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 磁读写检票单元总体方案及关键技术分析

2.1 磁读写检票单元主要功能及技术指标

2.2 磁读写检票单元的基本结构组成及工作流程

2.3 磁读写检票单元的关键技术分析

2.4 本章小结

第3章 磁读写检偏单元关键结构的设计

3.1 票据多张判断机构的设计

3.2 票据四方向入票机构的设计

3.3 票据热敏打印头抬起机构的设计

3.4 本章小结

第4章 磁读写检票单元关键结构的仿真分析

4.1 ANASYS简介及解决问题的过程

4.2 磁读写检票单元支撑关键件的有限元分析

4.3 打印头固定板的仿真分析

4.4 本章小结

第5章 磁读写检票单元关键功能集成测试

5.1 磁读写检票单元关键功能集成测试方案

5.2 磁读写检票单元测试结果分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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