认知公铁两用车

任务6　认知公铁两用车

【活动场景】

在检修现场教学或用多媒体协助展现。

图7.18

【任务要求】

1.熟悉公铁两用车的组成及技术参数。

2.掌握公铁两用车的一般操作方法。

【知识准备】

1.公铁两用车组成部分

公铁两用车主要由驱动系统、控制系统、车架及行走系统、导向空气系统、液压系统、制动系统、车钩牵引装置、遥控系统及车体等组成。

2.系统设置及主要技术特点

①采用公铁两用走行方式，铁路公路作业转换方便，转线作业可不经道岔，调头时无需转盘或三角线。

②采用电传动方式，以蓄电池为动力，节能环保，工作噪声不大于75dB，维护量低，传动效率高，采用先进可靠的交流电机，闭环控制系统、无级变速驱动，确保运行安全可靠。

③采用单桥驱动，在调车牵引时，依靠液压电控钢轮导向，对导向正压力实行定值控制，使导向轮始终以不低于给定值的正压力贴靠钢轨。利用橡胶轮胎作为驱动轮，使黏着系数比钢轮牵引车提高2倍左右，使牵引力大大提高，具有良好的牵引性能。

④公铁两用车后端配置高度可调整的半自动端部车钩（即密接式车钩）和半永久牵引杆，以适应不同车型车辆的牵引。半永久牵引杆如有可能也可作为道路牵引挂式连接杆，在道路牵引时可挂拖车。

⑤采用全液压转向方式，全轮转向，操纵轻便、灵活、可靠。

⑥采用电机制动和液压制动复合制动方式，保证了在各种作业状况下，制动安全、可靠，同时定位精度可达±20mm。

⑦回馈制动功能将电机制动的能量给电池充电，提高了电能利用率，延长电池一次充电的工作时间。

⑧蓄电池使用寿命不少于1500个充电周期。

⑨具有电池管理系统，实现过充电和过放电保护、过流保护、温度控制、故障诊断等功能。可显示电量（显示器SME），并具有电量低于30%报警功能。

3.各组成部分技术说明

（1）电池及充电系统

主要包括动力环保型铅酸蓄电池组，充电机，电池管理系统。

①蓄电池组

型号：10TTM725

电压：48V

电容量：1450AH

循环充次：1500次

2V单体尺寸：198mm×191mm×725mm

单体质量（湿重）：82.3kg

单体数：24个

②充电机

充电机给蓄电池组充电，充电机内部具有开关控制输出是否连接到直流母线，即在需要充电时接通直流母线，同时切断变频器和直流母线的连接；在充电完成后，切断充电机和蓄电池组的连接，接通蓄电池组和变频器的连接。

电源：AC380V

额定充电电流：300A

充电时间：不超过8h

充电方式：高频脉冲式

外形尺寸：580mm×80mm×320mm

③电池管理系统

电池管理系统可实现过充电和过放电保护、过流保护、温度控制、故障诊断等功能。可显示电量（显示器SME），具有低电量保护，电量低于30%报警并锁死系统。

④车底盘及走行系统

a．车底盘

车底盘是安装各总成、部件的基础，它由型钢、钢板组焊成形，具有足够的强度及刚度。

b．走行系统

走行系统不仅承受车体上部的质量也传递牵引力，还要缓冲来自地面的冲击，公铁两用车的行走系统采用弹性悬挂，使整车具有良好的运行品质。

c．轮胎

轮胎选用橡胶实心轮胎，具有高弹性、散热强、耐磨性好，使用寿命长、变形率低，具有更好的稳定性能。

TGQD2型公铁两用车通过控制导轮架可实现铁路公路两种作业走行方式，其采用同一走行装置，四轮走行，驶离/驶入轨道的操作可以在轨道和公路交接处的来实现。在公路运行模式下，通过控制液压油缸将导轮升起，两用车实现其公路走行方式；在铁路运行模式下，通过控制液压油缸将导轮落下，起到导向作用，防止车辆脱轨，橡胶轮胎仍为驱动轮，与钢轨接触。

⑤牵引驱动与传动系统

公铁两用车驱动系统采用交流牵引电机驱动减速器和驱动桥，单桥驱动方式，其牵引力可达23kN，满足牵引一列或一辆电动客车的牵引调车作业；电机由变频器调速，变频器由环保型铅酸蓄电池组供电，母线电压48V。

a．交流电机

公铁两用车采用的牵引电机是鼠笼转子交流电机，寿命长，不需要维护；电机具有0速输出最大转矩的能力，从而获得最大启动转矩。

型号：MC225

额定功率：16kW

额定转矩：140N·m

额定转速：1500r/min

峰值转矩：200N·m

最高转速：3000r/min

防护等级：IP20

绝缘等级：F

b．减速器

型号：FA97B

型式：平行轴-斜齿轮减速器

速比：3.4

c．驱动桥

型式：全浮式、铸钢桥

速比：19.156

d．转向桥

两用车转向轮的最大转角可达37.5°，从而达到两用车走行灵活，转向自如，最小转弯半径为3.5m。

e．传动轴

两用车减速机与驱动桥间设有一根传动轴。

⑥制动系统

公铁两用车采用电磁制动、动力制动及驻车制动3种制动方式，每种制动方式均可独立操纵。

电机具有电磁制动功能，达到刹车平稳无磨损，回馈制动功能将电机制动产生的能量回馈给蓄电池充电，提高了电能利用率，延长电池一次充电的工作时间。

动力制动利用齿轮泵传递的压力油，一路进入制动阀后进入四个车轮制动器的制动分泵产生制动；另一路进入储能器储蓄能量，以供备用（由制动踏板的行程来控制）。

驻车制动主要用于坡道或长时间停车，公铁两用车电机带有制动器，当松开加速踏板时，可将电机输出轴抱死，实现停车。

⑦液压系统

公铁两用车液压系统由导向系统及转向系统组成。通过恒速运行交流电机为车上液压油泵提供运转的动力。

电机型号：MA125-2148/20

油泵：CBD-F310/308DL7S2

⑧导向系统

该系统主要由油泵、油缸、管路、各阀及油箱等组成，油泵的高压油通过前后导轮换向阀进入导向油缸的无杆腔或有杆腔，使油缸活塞伸出或缩回，从而实现导轮的下降和提升，通过泄荷阀和蓄能器系统保证系统压力恒定，并保证系统低压泄荷，减少系统发热、降低功率损失。

⑨转向系统

公铁两用车采用全液压转向系统，其特点是操纵灵活轻便，工作可靠，故障少，结构简单紧凑，安装布置方便，维修保养简单，并在铁路上作业时实现转向轮的锁紧定位。

转向系统由转向器、油泵、油缸、油箱、转向桥、转向轮、各类阀及管路等部件组成。

⑩电气系统

电气系统由辅助电源、DC/DC变换器及用电设备等组成，负责车辆各种电气设备的上电时序、电气保护、互锁、信号变换等工作。

A．车辆管理系统（VMU）

车辆管理系统是整车的控制核心部件，主要功能如下：

a．负责接收遥控器传来的命令信息、电气系统总成传来的控制台信息、传感器/状态开关信息、加速/制动踏板信息，以及电池管理系统传来的电池状态信息。

b．通过对这些信息和命令的分析、计算和逻辑判断，生成控制信息，进而通过电机驱动控制器控制电机、通过电气系统总成控制加/减速、指示灯/报警器、显示单元/仪表盘，通过电池管理系统和充电机控制电池充电。

c．把必要的信息通过工况记录仪进行记录，数据保留至少一个月，并可以生成打印报表。

B．电机驱动控制器

电机驱动控制器接收主令信号，主令信号来自车辆管理系统的加速、制动指令，启动、紧急制动指令，通过CAN总线通信向变频器发送转矩、转速指令，控制牵引电机。

C．变频器

公铁两用车配备的变频器用于控制牵引电机，对电机的控制方式有转矩控制和转速控制2种，可以根据指令切换；变频器具有丰富的保护功能，包括过流保护、过压保护和过热保护等，保证驱动系统安全可靠运行。

型号：ACL148750

电压：DC48V

峰值输出电流：75A

外形尺寸：210mm×190mm×91mm

通信方式：CAN

切换频率：9kHz

控制模式：转速或转矩控制

运行温度：－40～＋40℃

防护等级：IP65

D．信息显示器

信息显示器通过CAN总线通信接收电机驱动控制器的状态信息，显示电池电量、车速、电量报警等信息。

型号：OPT10

电源电压：24～80VDC

电流：90mA（at24VDC时）

LCD：2×20字符

通信方式：1条CAN总线通道

信号指示：6个LED显示屏分别显示信息/报警/错误信号，1个蜂鸣器发出报警声音信号

【效果评价】

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