3型车司机控制器工作原理及改进

薛莲敏+符建民

摘 要：本文阐述了3型动车组司机控制器的特点及原理，指出其结构缺陷，提出优化建议。

关键词：3型车；司机控制器；原理；缺陷

中图分类号：U269 文献标识码：A

0.引言

司机控制器是司机用来操纵机车运行的主令控制电器，可实现机车的牵引、制动、调速、换向等功能，在行车过程中运用频繁，起着至关重要的作用。根据车辆牵引性能、制动性能、安装空间等等的不同需求，司机控制器的外形尺寸、操作方法也大都不同。本文简要介绍了3型车司机控制器的组成、机械连锁、技术参数、常见故障、产品缺陷及改进建议。

1.司机控制器的原理

3型车司机控制器的工作原理是通过操作手柄旋转一定角度带动凸轮轴转动，进而带动多个速动开关导通或断开形成闭合逻辑关系的输出，同时数字编码器随着控制器的旋转角度输出相应的数字量信号。

1.1 司机控制器的组成

3型车司机控制器组成如下：牵引功率控制器（简称牵引手柄）通过控制杆手动进行操作。该控制杆可在85°角的范围内偏转，从前到后依次设有Pmax位、PO位、EN位、0位等4个位置及牵引区域。牵引手柄在上述位置均有定位，在牵引区域为无极调节。速度设定控制器（简称速度设定手柄）的控制器杆可在85°角的范圍内连续偏转，在任意位置松开手柄，手柄均能稳定的停在当前的位置。方向开关控制器（简称方向开关）位于司机控制器的右上角，共3个档位，分别为“前进”、“0位”“倒车”，0位为水平位置，由零位顺时针旋转45°为“前进”位，由零位逆时针旋转45°为“倒车”位。司机控制器上共有4个编码器B1、B2、B3、B4，其中B1、B2为牵引手柄用编码器，B3、B4为速度设定手柄用编码器。编码器代码使用格雷码，该码为单步码，即从一级向另一级转换时，只有一个数位发生变化。

1.2 司机控制器内的机械连锁

牵引手柄从EN位置向牵引力区域的过渡通过机械方式进行闭锁。按下手柄头释放闭锁状态。反过来，从牵引力区域向EN位置转换回来时，无机械闭锁，即：转回时无须按下手柄头。速度设定手柄的手柄头部逆时针旋转后才能向前推，向后拉则不需要，松开手柄，手柄头部可以顺时针自复到初始位置。

1.3 技术参数

1.3.1 触头额定参数

额定电压（Ue）：DC 110V；约定发热电流（Ith）：DC 10A；额定电流（Ie）：DC 1.0A；电寿命：≥1×106；机械寿命：≥1×107；防护等级：IP40（接触元件部分）。

1.3.2 编码器额定参数

型号：OEC2型2-5-4；OEC2型2-5-5；电源电压：DC 24V（DC 18V～DC 30V）；编码格式：9位格雷编码；量程：512steps。

2.产品缺陷及改进建议

3型车司机控制器都采用进口产品，长时间使用后，牵引手柄头部紧定螺钉容易出现松动、划扣问题。

如果出现松动问题，牵引手柄头不能正常按下，无法正常推动牵引手柄，无法正常施加牵引力。为了避免此类问题的发生，现采用对牵引手柄头M3紧定螺钉增加螺纹紧固胶处理的方法。滑扣问题也因增加螺纹紧固胶产生，一旦螺钉滑扣，牵引手柄头就无法拆卸，这会影响司机室操纵台大面板的拆卸，面饭无法拆卸，司机台内的操作电器维修会很困难。如遇到M3紧定螺钉不能拆卸的情况，只能将牵引手柄头破坏掉，维修成本会大大提高。此缺陷是3型车司机控制器目前急需解决的难题。针对此问题，解决时需考虑以下内容：针对牵引手柄头结构相关的零件进行改造，不要涉及其他结构单元，避免维修成本的加大；改造后牵引手柄的操作方法与原产品必须相同，不能改变司机的操作习惯。优化后的牵引手柄头必须达到如下预期效果，才算优化成功：优化后的手柄头，可圆周随意转动，不出现卡死现象，不在转动中掉落；优化后的手柄头上下按动（即警惕功能），按下后松手手柄头可自动复位；优化后的手柄头，按照相关要求进行多次重复拆卸，无相关改进零件的损坏。

结语

3型动车组在我国铁路领域应用广泛，其司机控制器的稳定性直接影响动车组的安全可靠性，因为采用进口产品，其成本较高，且故障及结构缺陷处理不便，维修困难。目前，随着铁路行业放开市场项目的进行，逐步引入国产部件。此产品在国产化的同时，结构缺陷需采用新型结构替代。与此同时，国产司机控制器也面临着挑战，需要在技术上攻克难点，才能确保动车组更加平稳可靠地运行。

参考文献

[1] TB/T 1391-2007，机车司机控制器[S].