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检修系统

阅读：1028发布：2020-12-19

专利汇可以提供检修系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型实施例公开了一种检修系统。所述系统包括被测件以及测控装置，所述被测件与测控装置电连接；所述被测件是内燃机车中的待检修装置，所述被测件包括下述至少一项：模拟过渡装置、光电过渡装置和电压调整器；其中，所述电压调整器，用于保证发电机输出稳定电压；过渡装置，用于根据内燃机车运行速度对牵引电机进行磁场削弱；所述测控装置，用于检测被测件是否正常工作，记录被测件的测试数据，生成测试结果。本实用新型实施例可以提高系统可靠性，维护方便，降低人力成本。，下面是检修系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种检修系统，其特征在于，包括：被测件以及测控装置，所述被测件与测控装置电连接；
所述被测件是内燃机车中的待检修装置，所述被测件包括下述至少一项：模拟过渡装置、光电过渡装置和电压调整器；
其中，所述电压调整器，用于保证发电机输出稳定电压；
过渡装置，用于根据内燃机车运行速度对牵引电机进行磁场削弱；
所述测控装置，用于检测被测件是否正常工作，记录被测件的测试数据，生成测试结果。
2.根据权利要求1所述的检修系统，其特征在于，所述系统还包括：至少一个输入装置；
所述输入装置与所述被测件电连接，用于为所述被测件提供输入信号；其中，所述输入信号包括电压信号、电流信号和频率信号；
所述测控装置，还用于控制所述输入装置。
3.根据权利要求2所述的检修系统，其特征在于，所述被测件为电压调整器；
所述输入装置包括第一可调电压输入装置，所述第一可调电压输入装置与所述电压调整器电连接，用于为所述电压调整器提供第一电压信号，所述第一电压信号幅值随着蓄电池充电电压线性变化；所述蓄电池与所述电压调整器电连接。
4.根据权利要求3所述的检修系统，其特征在于，所述输入装置还包括：闭环控制模块，与所述第一可调电压输入装置电连接，用于线性调节所述第一可调电压输入装置输出的电压信号。
5.根据权利要求2所述的检修系统，其特征在于，所述被测件为模拟过渡装置；
所述输入装置包括第二可调电压输入装置，用于为所述模拟过渡装置提供第二电压信号，所述第二电压信号的幅值随着所述内燃机车的速度线性变化。
6.根据权利要求1所述的检修系统，其特征在于，所述被测件为光电过渡装置；
所述测控装置，还用于为所述光电过渡装置提供频率信号，所述频率信号的频率随着所述内燃机车的速度线性变化。
7.根据权利要求1-6任一项所述的检修系统，其特征在于，所述测控装置包括可编程逻辑控制器和工控机。
8.根据权利要求7所述的检修系统，其特征在于，所述测控装置还包括固定电源装置，用于为所述可编程逻辑控制器供电。
9.根据权利要求8所述的检修系统，其特征在于，所述可编程逻辑控制器的型号为CPU226 6ES7216-2AD23-0XB0。

说明书全文

检修系统

技术领域

[0001] 本实用新型实施例涉及自动化技术，尤其涉及一种检修系统。

背景技术

[0002] 我国交通运输是以铁路运输为主的国家，铁路运输是国民经济的动脉。而且随着现代化社会的发展，人流、物流的需求越来越高，要求铁路交通不断发展。

[0003] 其中，内燃机车作为一种传统且成熟的运输工具，经常被用于运输大规模的物资，而且运营时间和里程都比其他类型机车长。对于内燃机车来说，其电压调整器和自动过渡装置是两种重要电器部件，制约着机车的可靠性，同时对机车的安全运行起着极其重要的作用。

[0004] 目前，对于电压调整器和自动过渡装置的检修工作需要靠人工完成，效率低。实用新型内容

[0005] 本实用新型实施例提供了一种检修系统，可以实现自动化检修内燃机车，降低内燃机车检修的人工成本，可以同时对多个被测件检修，提高检修效率。

[0006] 第一方面，本实用新型实施例提供了一种检修系统，包括：被测件以及测控装置，所述被测件与测控装置电连接；

[0007] 所述被测件是内燃机车中的待检修装置，所述被测件包括下述至少一项：模拟过渡装置、光电过渡装置和电压调整器；

[0008] 其中，所述电压调整器，用于保证发电机输出稳定电压；

[0009] 过渡装置，用于根据内燃机车运行速度对牵引电机进行磁场削弱；

[0010] 所述测控装置，用于检测被测件是否正常工作，记录被测件的测试数据，生成测试结果。

[0011] 进一步的，所述系统还包括：至少一个输入装置；所述输入装置与所述被测件电连接，用于为所述被测件提供输入信号；其中，所述输入信号包括电压信号、电流信号和频率信号；所述测控装置，还用于控制所述输入装置。

[0012] 进一步的，所述被测件为电压调整器；所述输入装置包括第一可调电压输入装置，所述第一可调电压输入装置与所述电压调整器电连接，用于为所述电压调整器提供第一电压信号，所述第一电压信号幅值随着蓄电池充电电压线性变化；所述蓄电池与所述电压调整器电连接。

[0013] 进一步的，所述输入装置还包括：闭环控制模块，与所述第一可调电压输入装置电连接，用于线性调节所述第一可调电压输入装置输出的电压信号。

[0014] 进一步的，所述被测件为模拟过渡装置；所述输入装置包括第二可调电压输入装置，用于为所述模拟过渡装置提供第二电压信号，所述第二电压信号的幅值随着所述内燃机车的速度线性变化。

[0015] 进一步的，所述被测件为光电过渡装置；所述测控装置，还用于为所述光电过渡装置提供频率信号，所述频率信号的频率随着所述内燃机车的速度线性变化。

[0016] 进一步的，所述测控装置包括可编程逻辑控制器和工控机。

[0017] 进一步的，所述测控装置还包括固定电源装置，用于为所述可编程逻辑控制器供电。

[0018] 进一步的，所述可编程逻辑控制器的型号为CPU226 6ES7216-2AD23-0XB0。

[0019] 本实用新型实施例通过设置测控装置可以同时对内燃机车上的多个被测件同时进行检测，解决了现有技术中通过人工检测复杂、不可靠的问题，提高检测精度、检测可靠性，同时自动化检测可以简化检修人员的操作，降低人力成本，提高检测效率。附图说明

[0020] 图1是本实用新型实施例一提供的一种检修系统的结构示意图；

[0021] 图2是本实用新型实施例一提供的一种电压调整器工作电路的结构示意图；

[0022] 图3是本实用新型实施例一提供的一种第一可调电压输入装置的结构示意图；

[0023] 图4是本实用新型实施例一提供的一种电压变送器的结构示意图；

[0024] 图5是本实用新型实施例一提供的一种模拟量输出模块的结构示意图；

[0025] 图6是本实用新型实施例一提供的一种模拟量输入模块的结构示意图；

[0026] 图7是本实用新型实施例一提供的一种固定电源装置的结构示意图；

[0027] 图8是本实用新型实施例一提供的一种电压调整器的检测电路的结构示意图；

[0028] 图9是本实用新型实施例一提供的一种负载电路的结构示意图；

[0029] 图10是本实用新型实施例一提供的一种第二可调电压输入装置的结构示意图；

[0030] 图11是本实用新型实施例一提供的一种电压变送器的结构示意图；

[0031] 图12是本实用新型实施例一提供的一种模拟过渡装置的检测电路的结构示意图；

[0032] 图13是本实用新型实施例一提供的一种光电过渡装置的检测电路的结构示意图；

[0033] 图14是本实用新型实施例一提供的一种检修系统的结构示意图；

[0034] 图15是本实用新型实施例一提供的一种可编程逻辑控制器的结构示意图；

[0035] 图16是本实用新型实施例一提供的一种固定电源装置的结构示意图；

[0036] 图17是本实用新型实施例一提供的另一种工控机连接电路的结构示意图。

具体实施方式

[0037] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

[0038] 实施例一

[0039] 图1为本实用新型实施例一提供的一种检修系统的结构示意图，本实施例可适用于对内燃机车进行检修的情形，尤其适用于同时对内燃机车的电压调整器以及过渡装置进行检修的情况。内燃机车是以内燃机产生动力，通过传动装置驱动车轮的机车。如图1所示，检修系统具体包括：

[0040] 被测件110以及测控装置120，被测件110与测控装置120电连接。

[0041] 具体的，被测件是内燃机车中的待检修装置，被测件包括下述至少一项：模拟过渡装置、光电过渡装置和电压调整器。测控装置，用于检测被测件是否正常工作，记录被测件的测试数据，生成测试结果。

[0042] 其中，测试数据可以是指被测件在正常工作的过程中产生的数据，测试结果是指根据测试数据判断被测件是否正常工作或者是否需要维修的判断结果。

[0043] 本实用新型实施例通过设置测控装置可以同时对内燃机车上的多个被测件同时进行检测，解决了现有技术中通过人工检测复杂、不可靠的问题，提高检测精度、检测可靠性，同时自动化检测可以简化检修人员的操作，降低人力成本，提高检测效率。

[0044] 其中，内燃机车的电压调整器用于保证发电机输出稳定电压。在柴油机车中，发电机可以是指启动发电机，又称辅助发电机，具有两个用途：作为串励电动机时蓄电池供电启动柴油机；作为他励发电机时由柴油机拖动输出110直流电，供内燃机车蓄电池充电和各辅助系统用电。也就是说，柴油机启动前，闭合蓄电池所在电路中的闸刀开关，蓄电池向启动发电机、启动泵电机、燃油泵电机以及控制电路供电，此时形成的回路中由蓄电池提供电能量；柴油机启动完成后，柴油机带动启动发电机旋转，此时电路由启动发电机供电。内燃机车要求发电机在作为电源时的输出电压需要保持稳定，具体可以通过自动调节启动发电机的励磁电流，使发电机在设定转速变化范围内(例如1160r/min-2700r/min)，无论是空载或是满载，输出电压均保持110V。也就是说电压调整器通过保证启动发电机为其他各系统提供稳定电压，从而保证内燃机车的各系统正常工作。

[0045] 在一个具体例子中，辅助回路的具体结构如图2所示：包括电压调整器210、启动发电机220、蓄电池230、逆流装置NL、他励绕组T1T2、电阻R1、电阻R2。当启动发电机220两端电压高于蓄电池230两端电压时，启动发电机220向蓄电池230供电。当蓄电池230两端电压高于启动发电机220两端电压时，控制电路由蓄电池230供电；当启动发电机220的电压高于蓄电池230的时候，控制电路由启动发电机220供电。当启动发电机220两端电压为112V时，电压调整器210控制截止励磁电流，以降低启动发电机220两端电压；当启动发电机220两端电压为108V时，电压调整器210控制流通励磁电流，以提高启动发电机220两端电压，从而实现保证启动发电机220两端电压稳定。

[0046] 另一方面，内燃机车常见检修件还包括过渡装置，过渡装置用于根据内燃机车运行速度对牵引电机进行磁场削弱。目前，当内燃机车在加速运行时，牵引发电机和牵引电动机的电流、电压也随之上升，电压的升高为牵引电动机的转速创造了必要的条件，但当牵引发电机电压升至限压值时，牵引发电机沿限压线工作，其电压不能再明显上升，其输出功率将减小，限制了牵引电动机转速和机车速度有更多的提高，不能满足机车运行速度的要求，柴油机功率也不能充分被利用。为了避免牵引发电机电压对机车速度提高的限制，充分利用柴油机的功率，所以采取磁场削弱的措施，以相应提高牵引电动机的端电压，从而进一步提高机车速度。过渡装置可以通过对牵引电动机进行磁场削弱来实现进一步提高内燃机车运行速度，可以理解的是，仅当牵引电动机转速或者内燃机车的运行速度达到瓶颈的时候才需要对其进行磁场削弱，从而，过渡装置可以根据机车运行速度或者牵引电动机的转速的变化控制牵引电动机削弱接触器工作，实现牵引电动机从全磁场向磁场削弱的正向过渡即磁场削弱向全磁场的反向过渡。

[0047] 由前述可知，无论是电压调整器还是过渡装置，均需要一个输入信号，例如，电压调整器需要蓄电池的供电信号，而过渡装置需要机车速度信号或者是牵引电动机的转速信号。可选的，检修系统还可以包括：至少一个输入装置；输入装置与被测件电连接，用于为被测件提供输入信号；其中，输入信号包括电压信号、电流信号和频率信号；测控装置，还用于控制输入装置。

[0048] 具体的，通过测控装置控制输入装置，可以实现自动化启动运行被测件工作，从而采集被测件的工作的测试数据，进一步分析被测件是否功能正常，可以减少人力操作启动被测件工作的情况，实现检修过程自动化。

[0049] 当被测件为电压调整器时，输入装置可以包括第一可调电压输入装置，第一可调电压输入装置与电压调整器电连接，用于为电压调整器提供第一电压信号，第一电压信号幅值随着蓄电池充电电压线性变化；蓄电池与电压调整器电连接。

[0050] 可以理解的是，由图2可知，若想要电压调整器210工作，需要为电压调整器210提供蓄电池230电压，为了避免人工操作控制内燃机车中蓄电池230工作，可以为电压调整器210外接一个输入装置，提供第一电压信号，且第一电压信号的电压幅值随着蓄电池230为电压调整器210充电的电压线性变化。

[0051] 也就是说，第一可调电压输入装置输出电压是可以调整的，具体结构如图3所示的第一可调电压输入装置P1。

[0052] 为了保证第一可调电压输入装置的输出电压是线性变化的，可选的，输入装置还可以包括：闭环控制模块，与所述第一可调电压输入装置电连接，用于线性调节第一可调电压输入装置输出的电压信号。

[0053] 具体的，闭环控制模块可以包括电压变送器、测控装置、模拟量输出模块、和模拟量输入模块，如图4-6所示，分别提供了电压变送器W1的具体结构、模拟量输出模块EM232的具体结构以及模拟量输入模块EM231的具体结构，其中，模拟量输出模块EM232和模拟量输入模块EM231可以是测控装置的扩展模块。模拟量输出模块EM232通过AQW4管脚控制第一可调电压输入装置P1输出第一电压信号，测控装置通过模拟量输出模块EM232间接控制第一可调电压输入装置P1输出信号，模拟量输入模块EM231通过AIW6管脚检测电压变送器W1输出的电压信号，测控装置间接通过模拟量输入模块EM231接收电压变送器W1输出的电压，并根据该电压调整第一可调电压输入装置P1输出的第一电压信号，以使第一电压信号可以线性变化，从而实现向电压调整器输出电压调整器需要的线性变化的电压信号。

[0054] 需要说明的是，电压变送器和第一可调电压输入装置均需要电源提供稳定电压，如图7所示，固定电源装置P3可分别为电压变送器和第一可调电压输入装置提供稳定电压。

[0055] 此外，电压调整器可以分为常规电压调整器，以及软启动电压调整器，其具体的电路连接关系是相同的，电压调整器在检修系统中的连接电路的部分电路结构如图8所示，DCZ是用于连接电压调整器(电压调整器可以常规电压调整器或者软启动电压调整器)的插座，CZ4是用于连接电压调整器对应的检修电路的插座，其中，DCZ与CZ4电连接，当电压调整器接入检修系统的电路时，指示灯ZSD1点亮。R1-R4组成负载电路，电流变送器U2用于根据电流信号对应转换为电压信号，其中，继电器KM1的触点KM1A控制电压变送器和第一可调电压输入装置的通断，继电器KM1的线圈KM1B的导电是由开关KA3控制。

[0056] 可选的，R1-R4的负载电路可以替换为图9中所示的负载电路结构，其中，R9-R12的通断由继电器KM3的触点KM3A控制，继电器KM3的线圈KM3B的导电是由开关KA13控制。

[0057] 当被测件为模拟过渡装置时，输入装置包括第二可调电压输入装置，用于为模拟过渡装置提供第二电压信号，第二电压信号的幅值随着内燃机车的速度线性变化。

[0058] 具体的，与内燃机车车轮同轴的三相交流电机随着内燃机车车轮的转动而转动，将机械能转换为电能，输出幅值与速度成线性变化的电压信号，从而根据三相交流电机输出的电压信号可以确定内燃机车的运行速度。模拟过渡装置可以是指应用在上述场景下的根据三相交流电机输出的电压信号进行磁场削弱的过渡装置。由此，需要为模拟过渡装置提供幅值随着内燃机车的速度线性变化的第二电压信号，模拟过渡装置才能正常运行，进而，测控装置才能采集模拟过度装置的工作数据进行检测分析。

[0059] 其中，第二可调电压输入装置的具体结构如图10所示，第二可调电压输入装置P5可以输出幅值随着内燃机车的速度线性变化的第二电压信号，而且是由测控装置通过模拟量输出模块EM232的AQW0管脚控制第二可调电压输入装置P5输出第二电压信号。进一步的，如图11所示的电压变送器U1对第二可调电压输入装置进行电压采样，模拟量输出模块EM232通过AIW0管脚获取采样信号，并发送至测控装置，由测控装置间接调整控制第二可调电压输入装置输出第二电压信号。

[0060] 此外，模拟过渡装置连接检修系统的部分电路如图12所示，模拟过渡装置的插座MGD与检修系统的插座CZ2电连接，指示灯ZSD2用于在模拟过渡装置接入检修系统的电路时点亮。其中，模拟过渡装置的插座MGD中的管脚1和管脚11用于接入正向电源，管脚3和管脚13用于接入一级过渡检测电路，管脚4和关键14用于接入二级过渡检测电路，管脚6和管脚
16用于接入负向电源，管脚8和管脚18用于接地，管脚9和管脚19用于接收第二电压信号。

[0061] 当被测件为光电过渡装置时，测控装置还用于为光电过渡装置提供频率信号，频率信号的频率随着内燃机车的速度线性变化。

[0062] 具体的，与内燃机车车轮同轴的光电码盘随着内燃机车车轮的转动而转动，光电速度传感器获取光电码盘转动时产生的光信号，对应输出脉冲串，从而根据光电速度传感器输出的频率信号(脉冲串)可以确定内燃机车的运行速度。光电过渡装置可以是指应用在上述场景下的根据光电速度传感器输出的频率信号进行磁场削弱的过渡装置。由此，需要为光电过渡装置提供随着内燃机车的速度线性变化的频率信号，光电过渡装置才能正常运行，进而，测控装置才能采集模拟过度装置的工作数据进行检测分析。

[0063] 光电过渡装置连接检修系统的部分电路如图13所示，光电过渡装置的插座TGD与检修系统的插座CZ1电连接，指示灯ZSD3用于在光电过渡装置接入检修系统的电路时点亮。其中，光电过渡装置的插座TGD中的管脚1和管脚11用于接入正向电源，管脚2和管脚12用于输出+15V的电源电压，管脚3和管脚13用于接入一级过渡检测电路，管脚4和关键14用于接入二级过渡检测电路，管脚5和管脚15用于输出与速度相关的信号，管脚6为继电器输出的公共端、管脚16用于接入负向电源，管脚7用于输出-15V的电源电压，管脚17用于接地，管脚
8和管脚18用于接收频率信号，管脚10和管脚20用于接地。

[0064] 上述电压调整器、模拟过渡装置、光电过渡装置的检测电路互相独立，也就是说上述检测过程实际是互不干扰的，从而测控装置可以同时对电压调整器、模拟过渡装置以及光电过渡装置进行检测，其具体结构如图14所示，测控装置120可以分别控制第一可调电压输入装置104向电压调整器103输出第一电压信号，以及第二可调电压输入装置107向模拟过渡装置输出第二电压信号，还可以向光电过渡装置105输出频率信号；测控装置120还可以接收电压调整器103、光电过渡装置105以及模拟过渡装置106输出的检测数据，其中，检测数据是指各被测件在工作时输出的过程数据。

[0065] 具体的，测控装置可以包括可编程逻辑控制器和工控机。

[0066] 其中，可编程逻辑控制器的型号可以为CPU226 6ES7216-2AD23-0XB0，具体结构如图15所示。此外，测控装置还包括固定电源装置，用于为可编程逻辑控制器供电，具体结构如图16所示。

[0067] 工控机可以是指工业控制用的计算机设备，工控机连接的部分电路结构如图17所示，端口A和端口N分别连接市电的火线和零线，Eth端口一般连接地线。指示灯ZSD4用于在工控机接通电源后点亮。面板插座MBCZ用于使市电电线与检修系统中各个设备的电连接，当面板插座MBCZ通电之后，检修系统中的各个装置才能上电并工作。滤波器LC2用于滤除市电中的干扰信号。工控机插座WJCZ用于使工控机与市电电线接通。

[0068] 注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

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