吳海波　李嵐

摘要：傳統(tǒng)撒砂控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過于簡單，主要弊端是單臺機(jī)車在滑行或緊急制動時自身撒砂造成的砂墊可能會阻斷軌道電路，多個機(jī)車長期在同一地方撒砂造成的砂墊同樣可以使后來停留在砂墊上的機(jī)車的軌道電路不導(dǎo)通，構(gòu)成事故危機(jī)。該文針對傳統(tǒng)機(jī)車撒砂裝置應(yīng)用的局限性展開研究，通過探討撒砂裝置的優(yōu)化方案設(shè)計(jì)并研發(fā)了智能撒砂控制器。實(shí)際應(yīng)用表明，該控制器具體較高的自檢率，能實(shí)時控制撒砂裝置的合理化撒砂，大幅度提高了撒砂裝置的自動化程度。

關(guān)鍵詞：撒砂裝置；智能控制

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044(2012)36-8812-02

1 傳統(tǒng)撒砂裝置缺陷分析

為防止機(jī)車空轉(zhuǎn)/滑行，提高輪軌之間的粘著力，機(jī)車設(shè)計(jì)有撒砂裝置。撒砂裝置一般采用電空控制方式，其控制一般具備下列功能：一是人為控制撒砂，司機(jī)通過腳踏撒砂開關(guān)控制撒砂電空閥撒砂；二是空轉(zhuǎn)/滑行保護(hù)時自動撒砂，檢測到機(jī)車空轉(zhuǎn)/滑行時，電子柜自動輸出撒砂指令，控制撒砂電空閥撒砂；三是緊急制動時自動撒砂，由制動機(jī)輸出撒砂指令控制撒砂電空閥撒砂。目前國內(nèi)使用的內(nèi)燃、電力機(jī)車均采用這種簡單的撒砂控制電路。

但這種設(shè)計(jì)過于簡單，主要弊端是在機(jī)車沒有速度時仍然頻繁撒砂，不僅造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，而且構(gòu)成安全隱患。單機(jī)緊急制動時自身撒砂造成的砂墊可能會阻斷軌道電路；多個機(jī)車長期在同一地方撒砂造成的砂墊同樣可以使后來停留在砂墊上的機(jī)車的軌道電路不導(dǎo)通，構(gòu)成事故危機(jī)。所以機(jī)車撒砂裝置控制的作用好壞直接關(guān)系機(jī)車的運(yùn)輸效率、機(jī)車的制動效果，對鐵路的安全運(yùn)輸生產(chǎn)有著重要的作用和意義。多年來的鐵路運(yùn)輸安全事故表明，傳統(tǒng)的撒砂控制裝置仍然存在很大的安全隱患。當(dāng)單機(jī)或多機(jī)重聯(lián)時，機(jī)車容易出現(xiàn)自動撒砂的現(xiàn)象，引發(fā)安全事故。本課題所設(shè)計(jì)的智能撒砂控制裝置能有效的克服傳統(tǒng)撒砂裝置存在的局限性。通過智能控制系統(tǒng)，確保鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>

2 智能撒砂控制器的設(shè)計(jì)

撒砂控制器的設(shè)計(jì)必須“安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理和運(yùn)行及檢修方便?！备鶕?jù)鐵道部關(guān)于機(jī)車運(yùn)行撒砂控制的要求研發(fā)出智能撒砂控制器產(chǎn)品實(shí)物、并保證產(chǎn)品的實(shí)用性?？刂破髦饕獞?yīng)包括機(jī)車速度信號智能采集與處理、制動過程智能控制與調(diào)節(jié)、控制器本身智能檢測等功能。該裝置結(jié)構(gòu)框圖如圖1。在機(jī)車加裝后可實(shí)現(xiàn)對機(jī)車撒砂的有條件控制，改進(jìn)和完善撒砂控制功能。撒砂輸入信號取自于撒砂電空閥前端，速度信號取自于機(jī)車光電速度傳感器。

控制器利用差分電路實(shí)時采集到機(jī)車速度傳感器的信號再通過比較器送給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)信號檢測電路反饋回來的機(jī)車實(shí)際運(yùn)行速度與速度設(shè)定值相比較以便控制繼電器動作。當(dāng)機(jī)車速度在高于80Km/h或低于5Km/h時，機(jī)車禁止撒沙。這樣在一定程度上減少了沙的排放量，不但降低了車站的維護(hù)費(fèi)用而且也為乘坐機(jī)車的旅客消除了安全隱患，從而提高了機(jī)車正常運(yùn)行的安全指數(shù)。

3 綜述

實(shí)際使用證明該撒砂控制器能合理且有效地實(shí)現(xiàn)撒砂，克服了傳統(tǒng)機(jī)車撒砂裝置應(yīng)用的缺點(diǎn)與局限性，同時，當(dāng)智能控制器異常時不影響手動控制撒砂的操作，且控制器具有一定的自我診斷功能，提示用戶及時更換，較高的適應(yīng)性。

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