專利名稱：微機控制自動換擋反應(yīng)器試驗臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于計算機在內(nèi)燃機車液力傳動技術(shù)領(lǐng)域中的自動換擋反應(yīng)器的測試調(diào)整設(shè)備上的應(yīng)用。
現(xiàn)有的自動換擋反應(yīng)器試驗臺，是人工使司機控制器的手把位變換來控制五個電空閥按不同的排列組合開通或關(guān)閉，控制換擋反應(yīng)器的負荷反應(yīng)器動作來模擬機車的負荷變化；以無級調(diào)速直流電動機拖動換擋反應(yīng)器中的速度反應(yīng)器旋轉(zhuǎn)來模擬機車的速度變化；由油泵電機、油泵和溢流閥提供的控制壓力油是用油壓壓力表來檢測；各把位的升速轉(zhuǎn)速和降速換擋轉(zhuǎn)速是用數(shù)字轉(zhuǎn)速表來檢測。使用現(xiàn)有的自動換擋反應(yīng)器試驗臺需要人工操縱，靠眼看、手記，再利用公式進行人工計算后才能得出換擋返回系數(shù)K值和換擋誤差δ值，很不直觀，費時、費力，并且由于存在人為操縱的各種不利因素，如操作水平的高低、反應(yīng)速度的快慢及視覺誤差等不利因素。因此，在實際上使用的現(xiàn)有的自動換擋反應(yīng)試驗臺很難達到設(shè)計所需要的精確度。
本實用新型的目的是要提供一種操作簡便、運行可靠、省時、省力、測試精度高并且可以自動采集、計算、顯示和打印的微機控制自動換擋反應(yīng)器試驗臺。
圖1微機控制自動換擋反應(yīng)器試驗臺的總體示意圖。
圖2微機控制自動換擋反應(yīng)器試驗臺的電氣部分總框圖。
圖3模擬機車負荷變化的電路圖。
圖4模擬機車速度變化的電路圖。
圖5轉(zhuǎn)速、換擋和超速信號輸入接口電路圖。
圖中(1)單板機、(2)直流他勵電動機、(3)磁電式轉(zhuǎn)速傳感器、(4)換擋反應(yīng)器上的速度反應(yīng)器、(5)換擋反應(yīng)器上的負荷反應(yīng)器、(6)油泵、(7)油泵電機、(8)溢流閥、(9)調(diào)速同步信號發(fā)生與輸入電路、(10)橋式整流電路、(11)觸發(fā)脈沖放大電路、(12)可控硅工作電路、(13)自動換擋反應(yīng)器的轉(zhuǎn)速信號輸入電路、(14)調(diào)速移相定時信號接口電路、(15)模擬機車負荷變化信號輸出接口電路、(16)油壓、換擋和超速信號的輸入接口電路、(17)微機單相直流穩(wěn)壓電源。
電路中U1、U2為雙D觸發(fā)器74LS74U3為四－2輸入端或門74LS32U4為單穩(wěn)多諧振蕩器74LS123U5、U6為電壓比較器LM339U7為運算放大器U8為雙四位二進制計算器74LS393U9－0、U9－1、U9－2、U9－4、U9－8為六非門或稱六反相器74LS14U10、U11、U12、U14、U18為光電耦合器TIL113J1、J2、J4、J8為JZX22F型繼電器F1、F2、F4、F8為內(nèi)燃機車專用電空閥YJⅠ、YJⅡ、YJR、YJC為油壓繼電器打印機為TP801P24型。
本實用新型的微機控制自動換擋反應(yīng)器試驗臺的整體結(jié)構(gòu)及其工作原理如
圖1所示本驗臺是由單板機(1)自動輸出司機控制器手把位置的變換信號，驅(qū)動試驗臺的電空閥F0、F1、F2、F4、F8，使這五個電空閥按不同的排列組合開通或關(guān)閉，使被測的換擋反應(yīng)器上的負荷反應(yīng)器(5)動作，來自動模擬機車的負荷變化；由橋式整流電路、可控硅工作電路和直流他勵電動機(2)組成的電路根據(jù)單板機按設(shè)計程序的要求，驅(qū)動被測試的換擋反應(yīng)器上的速度反應(yīng)器(4)旋轉(zhuǎn)，來自動模擬內(nèi)燃機車的速度變化；由油泵電機(7)、油泵(6)和溢流閥(8)提供控制壓力油，而換擋反應(yīng)器的輸出油壓信號是通過四個油壓繼電器YJⅠ、YJⅡ、YJR和YJC自動檢測；各把位的升速換擋轉(zhuǎn)速n↑，降速換擋轉(zhuǎn)速n↓和超速轉(zhuǎn)速nc在數(shù)據(jù)顯示器上顯示；各把位的升速換擋轉(zhuǎn)速n↑、降速換擋轉(zhuǎn)速n↓、換擋返回系數(shù)K值和換擋誤差δ值自動由打印機打印。
實現(xiàn)本實用新型的微機控制自動換擋反應(yīng)器試驗臺的技術(shù)要點在于本試驗臺上設(shè)有在TP801－B型計算機控制下的調(diào)速同步信號發(fā)生與輸入電路(9)、觸發(fā)脈沖放大電路(11)、橋式整流電路(10)、可控硅工作電路(12)、直流他勵電動機(2)、換擋反應(yīng)器轉(zhuǎn)速信號輸入電路(13)、調(diào)速移相定時信號接口電路(14)、模擬機車負荷變化信號輸出接口電路(15)、控制油壓、換擋及超速信號的輸入接口電路(16)、數(shù)據(jù)顯示器和打印機，正如圖2所示。
所述的自動模擬機車負荷變化信號輸出接口電路(15)如圖3所示是由四個完全相同的電路所組成，每個電路控制一個電空閥的開通或關(guān)閉，它們分別是由單板機(1)從PB4、PB5、PB6和PB7口發(fā)出并分別通過非門U9－1、U9－2、U9－4、U9－8及光電耦合器U11、U12、U14和U18所組成四個接口電路與中間繼電器J1、J2、J4和J8連接構(gòu)成了四個相同的電路，進而驅(qū)動電空閥F1、F2、F4和F8，這四個相同的電路可有十六種狀態(tài)輸出，正好與司機控制器的十六手把位置相對應(yīng)，從而構(gòu)成了模擬機車負荷變化的電路。
所述的自動模擬機車速度變化的電路如圖4所示其中的調(diào)速同步信號發(fā)生與輸入電路(9)的一端是由電壓比較器U5、單穩(wěn)多諧振蕩器U4和或門U3依次連接后與單板機的PA7口相連，而21端為交流信號端，經(jīng)電容器C2、C3和電阻R17組成的∏形濾波器連在電壓比較器U5的輸入端。在電壓比較器U5的輸出端產(chǎn)生與輸入交流信號相同的方波，方波的上升沿和下降沿分別在單穩(wěn)多諧振蕩器U4的兩個輸出端引起窄脈沖，經(jīng)過U3或門后合成為與21端輸入交流信號過零點相位相同的二個窄脈沖作為調(diào)速電路的調(diào)速同步信號，調(diào)速同步信號從單板機(1)的PA7口輸入；其中的觸發(fā)脈沖放大電路(11)是由非門U9－0和光電耦合器U10組成的接口與VMoS管和脈沖變壓器BⅢ所組成的放大電路連到可控硅的控制極；其中的調(diào)速移相定時信號接口電路(14)是由單板機時鐘φ經(jīng)分頻器U8六十四分頻后返回單板機定時器零通道，定時器中的時間常數(shù)即為觸發(fā)脈沖對應(yīng)的相位值，當定時器中斷時，就產(chǎn)生相應(yīng)相位的觸發(fā)脈沖，調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速是與觸發(fā)脈沖的相位是一致的，當CTC0時間常數(shù)值改變時，電機的轉(zhuǎn)數(shù)也隨之改變，從而達到了單板機控制調(diào)速的目的。
本實用新型試驗臺上的轉(zhuǎn)數(shù)、換擋及超速信號輸入接口電路如圖5所示其中的換擋反應(yīng)器轉(zhuǎn)速信號輸入電路(13)是由磁電式轉(zhuǎn)速傳感器、運算放大器U7和電壓比較器U6組成的接口電路與單板機CTC1口相連、其換擋反應(yīng)器的轉(zhuǎn)速是由磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，運算放大器U7和電壓比較器U6組成的接口電路輸入單板機的CTC1口計數(shù)。其中的油壓、換擋及超速信號輸入接口電路(16)中設(shè)有檢測Ⅰ檔、Ⅱ檔、油壓及超速信號的油壓繼電器YJⅠ、YJⅡ、YJR和YJC，油壓繼電器YJⅠ和YJⅡ通過雙D觸發(fā)器U1與單板機的PA1和PA0口相連；油壓繼電器YJR和YJC通過雙D觸發(fā)器U2與單板機的PB1和PB0口相連。當供油管路油壓正常時，YJR吸起，輸入單板機PB1口一個高電平，使本臺進入測試狀態(tài)，電機開始升速，當Ⅱ擋充油時，YJⅡ吸起，輸入PA0口一個升速換擋信號，單板機接到這個信號立即采樣反應(yīng)器轉(zhuǎn)速，這個轉(zhuǎn)速就是該手把位的升降換擋轉(zhuǎn)速n↑，然后電機開始降速，當Ⅱ擋排油時，YJⅡ釋放，輸入PA0口一個降速換擋信號，此時，單板機采樣的反應(yīng)器轉(zhuǎn)速為該手把位的降速換擋轉(zhuǎn)速n↓，在采樣降速轉(zhuǎn)速的同時，PB7、PB6、PB5和PB4口自動發(fā)出變換手把位的信號，使本試驗臺進入下一手把位的測試。當測完十六把位后，電機繼續(xù)升速，直到超速反應(yīng)部分動作，超速口充油，使YJC吸起輸入PB0口一個超速信號，此時采樣的反應(yīng)器轉(zhuǎn)速即為該反應(yīng)器的超速轉(zhuǎn)速nc，單板機按程序的要求將采集的數(shù)據(jù)通過LED顯示器顯示，直到全部測試完畢，打印機自動將所有的測試數(shù)據(jù)、計算結(jié)果以表格的形式打印輸出。
本實用新型的微機控制自動換擋反應(yīng)器試驗臺和現(xiàn)有的自動換擋反應(yīng)器試驗臺比較有如下優(yōu)點1、本試驗臺的測試、計算、顯示和打印全部自動進行，從而簡化了操作過程，實現(xiàn)了省時、省力和直觀的目的，使操 作時間節(jié)省了三分之二以上，工作效率提高一～三倍，而電能消耗只為原來的三分之一到二分之一。
2、本實驗臺采用軟件控制調(diào)速脈沖，當換擋壓力器一發(fā)生換擋脈沖信號，微機立即自動采樣轉(zhuǎn)速，從而克服了人工操作環(huán)節(jié)對測試精度影響和各種不利因素，使測試的精度比現(xiàn)有的試驗臺大大地提高。
權(quán)利要求1.一種微機控制自動換擋反應(yīng)器試驗臺，是由模擬機車的負荷變化和速度變化的裝置、控制風(fēng)壓和油壓的裝置及數(shù)據(jù)檢測裝置所構(gòu)成。其特征在于本試驗臺設(shè)有在TP801-B型計算機控制下的調(diào)速同步信號發(fā)生與輸入電路(9)，觸發(fā)脈沖放大電路(11)、橋式整流電路(10)、可控硅工作電路(12)、直流他勵電動機(2)、換擋反應(yīng)器轉(zhuǎn)速信號輸入電路(13)、調(diào)速移相定時信號接口電路(14)、模擬機車負荷變化信號輸出接口電路(15)、控制油壓、換擋及超速信號的輸入接口電路(16)、數(shù)據(jù)顯示器和打印機。
2.按照權(quán)利要求1所述的微機控制自動換擋反應(yīng)器試驗臺，其特征在于模擬機車負荷變化信號輸出接口電路(15)是由單板機(1)從PB4、PB5、PB6和PB7口發(fā)生并分別通過非門U9－1、U9－2、U9－4、U9－8及光電耦合器U11、U12、U14和U18而組成的四個接口電路與中間繼電器J1、J2、J4和J8連接，構(gòu)成了四個相同的電路，進而驅(qū)動電空閥F1、F2、F4和F8。
3.按照權(quán)利要求1所述的微機控制自動換擋反應(yīng)器試驗臺，其特征在于調(diào)速同步信號發(fā)生與輸入電路(9)的一端是由電壓比較器U5、單穩(wěn)多諧振蕩器U4和或門U3依次連接后與PA7口相連，而21端為交流信號端，經(jīng)電容器C2、C3和電阻R17組成的∏形濾波器連接在電壓比較器U5的輸入端。
4.按照權(quán)利要求1和3所述的微機控制自動換擋反應(yīng)器試驗臺，其特征在于觸發(fā)脈沖放大電路(11)是由非門U9－0和光電耦合器U10組成的接口與VMOS管和脈沖變壓器BⅢ組成的放大電路連到可控硅的控制極。
5.按照權(quán)利要求1和4所述的微機控制自動換擋反應(yīng)器試驗臺，其特征在于調(diào)速移相定時信號接口電路(14)中的分頻器U8，為六十四分頻。
6.按照權(quán)利要求1所述的微機控制自動換擋反應(yīng)器試驗臺，其特征在于換擋反應(yīng)器轉(zhuǎn)速信號輸入電路(13)是由磁電式轉(zhuǎn)速傳感器、運算放大器U7和電壓比較器U6組成的接口電路與單板機的CTC1口連接。
7.按照權(quán)利要求1和6所述的微機控制自動換擋反應(yīng)器試驗臺，其特征在于油壓。換擋及超速信號的輸入接口電路(16)設(shè)有檢測Ⅰ擋、Ⅱ擋、油壓及超速信號的油壓繼電器YJⅠ、YJⅡ、YJR和YJC，油壓繼電器YJⅠ和YJⅡ 通過雙D觸發(fā)器U1與單板機的PA1和PA0口相連；油壓繼電器YJR和YJC通過雙D觸發(fā)器U2與單板 機的PB1和PB0口相連。
專利摘要一種微機控制自動換擋反應(yīng)器試驗臺。屬于計算機在內(nèi)燃機車液力傳動技術(shù)領(lǐng)域中的自動換擋反應(yīng)器的測試調(diào)整設(shè)備上的應(yīng)用。本實用新型的試驗臺是采用TP801-B型計算機進行中心控制，自動模擬內(nèi)燃機車運行時的負荷和速度變化，為自動換擋反應(yīng)器建立一個與內(nèi)燃機車相似的工作狀態(tài)，并能將其反映工作狀態(tài)的技術(shù)指標自動采集、計算、顯示和打印出來，因此，使用本實用新型的試驗臺可省時、省力，并能使測試的精確度大大地提高。
文檔編號B01L9/02GK2061865SQ8920672
公開日1990年9月12日 申請日期1989年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月7日
發(fā)明者李東明, 陶錫初 申請人:本溪鐵路機務(wù)段工業(yè)總廠內(nèi)燃配件廠