浅析焦炉电机车传动系统和精确定位的方法

摘要：随着我国社会经济的发展和人们生活水平质量不断提高，对机车性能以及安全方面要求也越来越高，而在这之中发动机又是最重要的部件之一。因此本文主要针对焦炉电铁路速内燃机传动系统进行分析研究，首先从汽车工业、机械制造行业入手阐述了客车车身与机房等相关零部件组成及工作内容，其次根据车架结构特点确定其各零部件型号和参数并计算出总图纸中所需要的零件数量以及尺寸，最后介绍了一种焦炉电普速度控制伺服控制系统，该控制系统是以电机、减速机等作为驱动单元来进行运动和动力分配的一套控制机构装置。

关键词：机械设计;传动系统;精确定位

一、引言

随着社会的进步与发展，我国经济水平飞速增长，人民生活质量也不断提高，汽车已经成为人们出行必不可少交通工具，然而在高速公路上却有着不少的问题，例如，发动机过热、排气不彻底等一系列现象越来越严重导致了能源短缺和环境污染日益严峻，此外由于维修人员技术能力不足而造成故障率高居不下且难以解决等等诸多状况使得我们必须对这些现状进行改善才能实现经济效益最大化的发展，所以我们要保证发动机和传动系统质量可靠并且能满足乘客需求，同时还要考虑到成本问题以及节能环保问题等一系列因素来进行调整设计工作从而使生产效率达到最高。

二、电机车传动系统及精确定位原理

电机车传动系统的设计是一个复杂而又庞大，并且要考虑各种因素，所以在进行机械零件产品开发之前就应该对其结构、尺寸和性能等方面有一定深入地了解。 首先我们需要知道电动车组动力总成组成主要由电机和驱动装置构成，电动机为电力提供能量，驱动装置一般由三部分组成包括牵引机构，传动系统的作用是将能量传递给车轮并使车辆能稳定安全平稳运行，其次电机车传动系统主要包括：动力总成、减速机（电动机）、减速器，电机与制动器，最后为了使电机车在工作过程中能够顺利平稳运行并保证安全可靠地传递能量和电能质量高效率输出是必需满足的要求：电动机必须具有良好绝缘性能。

三、基于精确定位的电机车传动系统数学模型和建立

（一）电机车传动系统动力学方程

动力学方程是由经典力学和工程数学的基础上发展出来的，它可以对运动、动力以及传动系统进行简化，并建立其基本物理规律，通常情况下我们将动力学方程式分为如下几个方面，一方面是汽车行駛过程中所经历过各种工况，车辆在直线或曲线行驶时遇到障碍物，车辆在低速运行或者高速运转时候遇到车模不能进入制动器等条件，当车速较高的时候会出现车轮滑离现象导致轮胎磨损和摩擦系数变大，另一方面是电动机、减速器以及联轴器等零部件在工作过程中产生力矩作用下而导致转动惯量变化，并通过惯性系传递到输出端，同时也可以将其作为动力学的输入对象来进行分析研究。

（二）传动系统的参数

传动系统的参数是由工作条件和要求而定，一般包括以下几个方面，一方面是工件或零部件在传递过程中受到力、热应力等作用而产生变形，另一方面是运动状态下，运动轨迹与所受载荷有关。所以传动装置必须有足够大的动刚度来保证其具有良好性能，同时也要考虑到不同工况时各部件之间相对位置关系和对整个系统精度要求都会发生变化从而影响传动效率及平稳性。

（三）电机车传动系统精确定位的验证

电机车传动系统的验证是指对所得到的数据进行整理和分析，得出准确可靠地结论，进而完成相应参数计算，检验方法是通过试验来确定其是否符合要求，如果不符合则需要调整原方案，反之若不理想则需重新修改原有设计中存在不合理之处或者可能产生误差较大情况下应更换新部分或改变旧部件以达到最佳性能状态等问题进行验证并修正错误后再做进一步的改进工作，在确定了传动系统的基础上，还应进行一下验证，以确保其具有一定程度的稳定性和可靠性。

四、精确定位技术的分析

（一）精确定位技术的工艺流程

精确定位的目的是为了使生产过程中所需要的所有工序符合既定规范和规定，达到质量要求，成本目标，精确定位工艺流程，它包括粗定位基准面选择，粗定位顺序设计及各工件加工方法选定等步骤组成，其中主要有以下几种方案可以进行比较筛选：一方面是从初次工序到最终一道加工阶段依次安排一次装夹，另一方面是在初次生产过程中先完成初步的热处理和淬火后再对产品进行包装，而精确定位的方法[1]。

（二）精确定位技术的优点

精确定位技术的优点是，首先是可以使生产过程中的各个工序间能合理地相互配合，减少不必要环节，提高效率，降低成本，其次可保证产品质量，缩短了生产周期，最后是可以便于操作人员进行检查和维修作业方便于保养和检修工作，但在实际应用时我们应该注意以下几个问题，一方面是精确定位技术要求与其他设计方法相比有一定的区别，需要考虑到其对环境因素影响，另一方面是由于每一个产品都是由多个工序组成并相互衔接而成工艺过程复杂且难以同时满足不同使用条件要求时需要一定数量级或数的零件配合才能完成[2]。

（三）精确定位技术的改进

在对准确定位的过程中，首先要根据工件的实际尺寸和形状来进行定位，由于焦炉电机车速比较高，所以需要保证定位精度，为了使准确地找到被选位置并获得所选择工件或设备上所规定工序间相对位置关系较小且满足上述要求时进行精确定位就显得尤为重要了，其次是为了保证在不影响工作环境和生产条件下确定工件中心线与终点点之间准确地保持距离关系而设计，最后是对于某些特殊情况或要求可以采取一些措施来确保精确到每一个工位。

五、电机车传动系统精确定位的实现

（一）精确定位方案选择

精确定位方案是一个复杂的系统，需要进行反复比较和分析，以找到最优解决方案。 在确定了总传动比后就要根据所要达到的目的来选择合适合理有效可行、经济实用性高并具有一定通用价值的产品，这就要求我们首先对设计要求有全面地认识，然后就是考虑到生产过程中各工段之间存在着各种不同形式及数量上复杂变化因素，从而使其满足工艺条件和技术指标，其次是在制定合理有效可行、经济又能满足质量和安全要求同时也要保证速度，最后需要考虑到各种影响因素，例如产品质量、生产工艺流程等[3]。

（二）电机车传动系统精确定位电路

电机车传动系统的精确定位电路是指，在工作过程中，由电动车组动装置和控制机构组成，其基本任务就是，完成对各种工况下所需牵引力、转矩等参数的准确计算，工况要求，即当列车启动后需要克服运行阻力时，为保证安全制动时，确保车辆平稳起步或停车的情况下，必须满足行车速度稳定和紧急转弯条件，并且在电机车的传动系统在设计过程中，必须要考虑到两个方面，一方面是车辆运行速度，另一方面是汽车质量。

（三）电机车传动系统精确定位的程序编制

精确定位是一个程序，它的目的就是为了保证机车在运行过程中，能更好地适应各种工作条件和环境。而电动工具设计时必须要对其进行分析计算，首先需要制定好相关方案后才能开始编写程序了，然后根据任务书的要求来选择相应参数及数据格式、顺序表等形式并编制相关文件、文字说明或表格供各零部件进行参考使用，其次是要对所选的产品进行分析，并明确它是如何设计，然后根据产品本身来选择合适的传动部件，最后是拟定出传动系统各部件之间及其与总成间位置关系图，并在该基础上进行综合计算以验证所提出的各项工艺指标是否满足质量要求。

（四）精确定位的实现与结果

精确定位是通过分析工件的尺寸、形状和材料，并结合工件加工工艺要求，在满足定位准确度要求下对各个工序进行合理安排，首先如果零件上有很多沒有用过该尺寸时，那么就要考虑如何提高这个表面粗糙度和保证加工质量等问题，其次就是选择合适位置保证不影响到后续工序以及其他工艺方面能顺利操作等等;最后是精确定位后还要对整个工件进行检查、检验与维修，以防止出现不合格的零部件。

六、总结

本设计通过对焦炉电机车传动系统和精确定位的方法与步骤进行研究，从而使其达到了预期目标，一方面是实现了生产要求，在完成以上各项任务后可以根据实际情况进一步改进完善，例如：提高速度、优化工艺参数等，同时还应该考虑到安全问题以及经济性指标等等因素来保证产品质量水平能够满足社会发展需求，另一方面是对所设计零件和零部件的选型也应充分注意，以确保其具有良好性能并能达到预期目标要求。

参考文献

[1]舒南翔.浅析纯电动汽车高压配电系统开发方法[J].汽车实用技术，2018：25-28+46.

[2]龚海华，黄冬.浅析电缆故障精确定位方法[J].大科技，2012：131-132.

[3]丁洪旗，王雨佳，刘彦良.焦炉机车定位控制系统探析[J].电工技术，2012：51-52.

丁国银，男，1983.11出生于江苏省宿迁市，单位：南京钢铁股份有限公司燃料供应厂，电气维护