减速顶性能检测设备研究与开发

摘要

减速顶是铁路编组站调速系统的重要组成设备，它在我国铁路运输中扮演了重要角色。减速项调速技术随着我国铁路建设的高速发展而日新月异，但是其性能检测设备——特别是编组站现场的检测设备的发展，却比较滞后。虽然有些设备已经能用于现场检测，但是其设备重量过大，效率不高，所以现场依然采用人工脚踏的方法进行检测，这个方法精度低，劳动强度大。本文的目的是研发重量轻、自动化程度高、检测准确的设备来代替人工检测模式。
　　在分析减速顶结构和工作特点基础上，比较了现有检测方法的原理、适用范围，拟定了比较适合现场检测的方法，并基于这种方法设计了检测逻辑和检测方案，并在这个方案基础上开展了设备的详细设计，其中包括能源选取、驱动方式设计、传动系统设计与匹配、各机械结构零部件设计与计算校核以及控制系统总体设计。设备的详细设计过程中，应用了SolidWorks的专业软件设计平台，建立了整个设备的3D模型，直观立体的展示设备的各个细节，还对设备的力学性能进行了准确的分析，这有助于优化设备结构，在满足功能要求的基础上减轻了设备重量。
　　不同于现有设备，本文不仅采用了被动式抓紧结构来固定检测设备，还采用了RFID技术来辅助检测，形成系统的减速顶检测信息文档，提高对减速顶调速系统的信息化管理水平。结构试验的结果表明，设备的设计符合预期目标。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的提出

1．2 减速顶的检测技术发展和现状

1．2．1 减速顶技术发展和现状

1．2．2 检测站检测技术现状

1．2．3 现场检测设备的技术现状

1．3 论文的主要内容

第2章 减速顶工作原理及油缸最小滑动速度

2．1 减速顶的结构特点

2．2 速度阀和压力阀的工作原理

2．3 减速顶的工作过程分析

2．3．1 临界速度以下减速顶工作过程

2．3．2 临界速度以上减速顶工作过程

2．3．3 减速顶回复过程

2．4 临界速度下减速顶的最小下滑速度计算

2．4．1 减速顶油缸下滑速度计算公式的推导

2．4．2 减速顶滑动油缸最小下滑速度的计算

第3章 减速顶性能测试原理选择

3．1 减速顶的测试指标

3．2 现有的测试原理

3．2．1 动能差法

3．2．2 示功图法

3．2．3 红外测温原理

3．2．4 低速下压测试反力法

3．3 减速顶测试方案的选择

第4章 检测装置总体方案设计

4．1 减速顶不同状态表现

4．2 检测反力对应行程点的选择

4．3 测试及判定方法

4．4 射频识别技术在检测中的应用

4．4．1 射频识别技术简介

4．4．2 采用射频识别技术的目的

4．5 检测方案比较选择

4．5．1 手动方案设计

4．5．2 自动方案设计

4．5．3 最终方案的选择

第5章 检测设备的结构设计

5．1 加载机构设计

5．1．1 传动机构设计

5．1．2 齿条平衡机构设计

5．1．3 位置检测传感器的安装

5．2 车架的设计

5．3 行走轮设计

5．4 挡块机构设计

5．5 抓轨臂的设计

第6章 控制系统总体设计

6．1 设备工作流程

6．2 控制系统构成

6．2．1 控制系统总体框架

6．2．2 STM32F103单片机和最小系统

6．2．3 其它组成部分的功能

6．3 直流电机的工作原理与控制

6．3．1 直流电机工作原理和调速原理

6．3．2 PWM(Pulse Width Modulator，脉冲宽度调制)调速

6．4 交互系统设计

6．4．1 触摸屏简介

6．4．2 交互系统功能及UI设计

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果