东风7 系列内燃机车司机室数字化复显改造

2014-03-17陈智勇

郑州铁路职业技术学院学报 2014年3期

陈智勇

(郑州铁路局郑州机务段，河南郑州 450052)

1 问题的提出

东风7 系列内燃机车是一种交-直流电传动内燃机车，主要用于铁路大型编组站、地方铁路和工矿企业铁路专用线的调车、小运转作业，具有牵引力大，启动加速快，作业效率高，经济性能好，安全可靠，操纵、维修方便等特点。在我段就有东风7、东风7C、东风7G 等系列内燃机车五十余台，承担了郑州及周边地区全部客、货运列车的编组与调车工作。

东风7 系列内燃机车采用车架承载、罩式车体、外走廊式结构。一台柴油机和一套电传动装置，安装在两台三轴转向架上，机车上部分为五个独立的间隔，由后部到前部依次为:电器室、司机室、动力室、冷却室以及辅助室。在各室中分布安装着显示各种机车主要设备工作情况的仪表，司机在走廊巡视时，可打开室门，查看各仪表显示及设备工作情况，掌握机车运行状态。

但是，由于该系列机车采用了外走廊式结构，如遇雨雪风沙等不良天气，司机在运行过程中需要查看各室仪表，就存在跌落摔伤等人身伤害的风险。

2 解决的方案

随着科技的不断发展，数字化仪表与传感器的测量越来越精确，性能越来越稳定。为了解决上面提出的问题，我们采用了各室指针仪表的数字化改造，并将其复显至司机室，便于乘务人员在操纵过程中全面掌握机车的运行状态，并且加入了超限报警功能，进一步保障了行车安全。东风7 型内燃机车具体改造方案如下。

2.1 压力变送器的选型

首先，我们对各功能室内仪表及安装位置进行了统计，见表1。

根据需要采集的压力数据情况和机车内部的工作环境，我们在众多的压力变送器类型中，选择了MB300NZ 型压力变送器，它具有良好的抗震性、耐温性及电磁兼容性。变送器中的敏感元件采用MEMS 技术加工，利用硅的压阻效应原理，实现压力测量中的力电转换。变送器由敏感元件和信号调理电路组成。信号调理电路将输出电压信号进行放大处理，同时进行温度补偿和非线性修正，使变送器的电性能满足技术指标要求。由于在信号调理电路中进行了抗电磁干扰设计，有效地提高了变送器的电磁兼容性，具体技术参数见表2。

表2 MB300NZ 型压力变送器技术参数

2.2 司机室显示单元的选型

根据我们预想达到的改造结果，我们选择了一款结构简单、功能可靠、价格低廉的显示单元——MD80 型智能多路巡检仪，它适用于需要进行多测量点巡回检测的系统，可巡回检测8～16 路测量信号，各通道可同时输入4～20mA 压力传感器信号或PT100 温度传感器信号。测量值零点和量程范围自由设定，参数断电永久保留并密码锁定，可任意开启或关闭不使用的通道。当前通道上、下限报警值面板显示，LED 工作状态指示。可选择各输入通道统一报警控制输出，其模式为:巡回至有报警通道时输出报警，巡回至无报警的通道时则不报警，用户可自行切除报警。前面板功能示意见图1，后面板功能示意见图2。