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1、- 1 - 1 双机重联及其功能设置的原则11 双机重联和重联方式双机重联：两台机车构成的机车组。两台机车的电气控制系统用重联导线 ( 电缆) 经重联插座相连接，空气制动系统的总风管、平均管和制动管也分别相连接，确定本务机车和非本务机车并由本务机车司机控制机车组牵引列车运行。重联电缆及重联插头座采用了与东风4C 型机车相同型号的产品。重联电缆为 WYH48X0.8 的48芯电缆；重联插头和重联插座为JLJ43SY、JLK43A Y型43芯插头座重联电缆中有 28根导线具有重联功能， 43芯的插头座相应的只用了 28芯，其余的导线和插头作为备用。东风 4c 型机车的两台机车 (A机车、B机车)
2、重联时，可以以任意两端相连接。例如 A机车的 I 端( 端) 可以与 B机车的 I 端或端相连接、 B机车的 I 端( 端) 可以与 A车的I 端或端相连接。东风型重联机车的两端都设有重联电缆插座和空气系统的重联管接头和阀门。两机车重联后，根据操纵的需要可以确定任一台机车为本务机车。两台机车重联在一起后即成为一个机车组，本务机车司机成为直接控制整个机车组牵引运行的司机。无论两台机车的哪两端相连，操作上没有不同。但是，两台机车一前一后运行，前台机车排泄的废气会影响后一台机车柴油机的工作，因此在机车重联时应考虑到这一点。一般情况下前一台机车满功率运行，后一台机车用于调整列车速度，有利于经济运行12
3、 双机重联功能设置的原则东风 4B型机车先后试制了几种重联方案，东风4c型机车已设有重- 2 - 联系统，东风 6、东风 l0 型机车也各有各自的重联方案。由于设计思想不统一，在设计机车重联系统时有多种功能被要求设置，而且我国目前尚没有有关机车重联的标准可循，使得功能繁杂。为此，在双机重联方案设计之始首先确立了功能设置的原则。这个原则就是： 没有此功能双机不能重联牵引的功能重联牵引运行安全所必需的功能能显著提高双机牵引经济性的功能为必要功能明确了这样一个原则后，就对上述重联方案进行了分析，对这些方案中的功能进行了整理。以东风4c型机车的重联为原型，吸取东风6、东风10型机车的经验，精减掉了本务
4、机车起动他车柴油机等功能，增加了本务机车司机能对他车的柴油机转速进行单独控制等功能，力求简单实用，符台我国铁路的现状。- 3 - 2 东风4C 型机车双机重联的功能为了便于说明问题和使读者了解东风4 型( 系列)机车重联的演变过程，选择东风 4 c 型机车为代表，对比 1993年前后生产的具有不同重联功能的东风 c 型机车，着重对双机重联功能加以简要介绍。双机重联参照东风 4c 型机车电气线路图 106D001010 ，前期的机车重联比照东风4 C 型机车电气线路图 106D001001 106D001004(按该图生产的 100多台机车分别配属在赤蜂、梅河口、吉林等机务段) 。重联功能与重联
5、插销及重联线之间的关系见附图( 重联插销及重联线电原理图) 和表2(东风c型机车的重联功能与重联插销) 。通过下面的比较，可以知道机车双机重联功能比前期的机车重联功能简化了许多。两种重联功能不同的机车不能简单重联。21 东风4C型机车双机重联在东风型机车重联功能基础上主要作了如下改动211 取消了下述本务机车的重联控制功能 非本务机车滑油泵 ( 电机)运行； 非本务机车燃油泵 ( 电机)运行； 非本务机车的柴油机起动； 非本务机车辅助发电机运行； 非本务机车的总控制开关； 非本务机车的柴油机单独停机； 非本务机车的柴油机电磁连锁(DLS)和油压保护； 非本务机车牵引电动机磁场削弱控制。上述控制
6、功能由非本务机车自行控制- 4 - 原东风 4c型机车由本务机车控制非本务机车的柴油机起动，造成操纵人员不能直接观察到柴油机起动过程中发生的情况，不能及时处理柴油机起动过程中发生的意外情况。加之东风4C 型机车为内走廊，运行中司乘人员不能在两台机车间方便的来往，非本务机车中必须留有乘务人员，所以两台机车分别起动是可行的，并有利于操纵和起机的安全。2.1.2 保留了下述本务机车对非本务机车的重联控制功能 本务机车的机车控制开关控制了非本务机车的机车控制开关后的电路 ( 重联线 21)，机车重联后本务机车的“机控”即是重联机车组的“机控”。 本务机车的司机控制器换向手柄控制了非本务机车的司机控制器
7、换向手柄后的电路 非本务机车前进、后退转换开关控制(重联线 5、6) ； 非本务机车牵引，电阻制动转换开关控制(重联线 4、7)。本务机车的司机控制器换向手柄直接控制了重联机车组的运行工- 5 - 表2 东风4c型机车双机重联插销功能表插销号功能备注插销号功能备注1 空号23 空号2 空号24 它车柴油机调速小手柄3 空号25 它车柴油机调速小手柄4 牵引换向手柄26 机组停机5 前牵换向手柄27 机组停机6 后牵换向手柄28 空号7 电阻制动换向手柄29 空号8 柴油机调速主手柄30 空压机手动双机9 柴油机调速主手柄31 控制负线10 它车柴油机调速小手柄32 控制负线11 它车柴油机调速
8、小手柄33 重联电话通信线- 6 - 12 空号34 重联电话通信线13 空号35 空号14 柴油机转速信号送它车36 空号15 它车柴油机转速接速度表37 卸载信号送它车16 柴油机转速信号送它车38 它车卸载接信号灯17 它车柴油机转速接速度表39 空转信号送它车18 空号40 它车空转信号接信号灯19 空号41 撒砂20 空压机自动控制42 空号21 机车控制开关43 空号22 空号- 7 - - 8 - 本务机车的司机控制器主手柄控制了非本务机车的司机控制器主手柄晟的控制电路：非本务机车走车控制电路；非本务机车柴油机转速控制电路 ( 重联线 8、9)。 非本务机车空压机自动控制电路的控
9、制( 重联线 20) 非本务机车与本务机车空压机同时运行的手动控制(重联线30)。 非本务机车与本务机车电动撤砂控制(重联线 41)。 非本务机车与本务机车间的重联电话(东风 型机车曾一度取消，重联线 33、34)。 非本务机车柴油机与本务机车柴油机同时停机(4QA，重联线 26、27 1) 213 双机重联具有下述机车状态信号灯显示的重联功能 他车卸载信号灯 (17XI) ，重联线 37、38)； 他车空转信号灯 (t6X ：D，重联线 39、40)。214 髓机重联取消了下述机车状态信号灯显示的重联功能 他车工作信号灯 ( 表示另一台机车的柴油机在运转) ； 他车电阻制动过流信号灯； 他车
10、空压机工作信号灯。- 9 - 22 双机重联后增加了的功能221 本务机车司机对他车的柴油机转速进行单独控制功能在机车的操纵台上设置了“他车柴油机转速表”( 重联线 l5 、l7) 与他车柴油机测速电机重联(重联线 14、16)，用于监控被重联机车的柴油机转速并设置了能调控他车柴油机转速的辅助手柄(TK、 3-62 E、 64E)，可单独调整被重联机车柴油机转速( 重联线lO、ll 、24、25)，以便本务机车司机能操纵整个重联机车组经济合理地运行。23 双机重联韵空气制动系统的重联与东风4C型机车的重联方式相同两台机车重联连接痿，本务机车的重联阀换位阀应置本机位，非本务机车的重联阀换位阀应置
11、朴机位同时开放重联阀的总风管、平均管和制动管塞门，本、朴机分配阎的总风管、制动塞门不许关闭。重联机车之间应相应连接制动管、总风重联管和平均管，并开放相应的塞门- 10 - 3 单机增加的功能为了保证机车重联后机组运行的可靠性，这次为双机重联所设计的机车与以往的东风 4型机车有很大的不同。这次在设计中着重考虑了，当一台机车出现异常情况(如空转、柴油机停机、卸载) 时，不致于影响另一台机车继续牵引运行。这些功能主要有：31 机车保护性卸载或柴油机保护性停机时，柴油机自动回“零”位惰转或柴油机停机后调速器回“零”的功能31 .1 机车保护性卸载时，柴油机自动回“零”住惰转 水温高使柴油机卸载，柴油机
12、自动回“零”位惰转； 滑油压力低使柴油机卸载，柴油机自动回“零”位惰转； 牵引电流过流使柴油机卸载，柴油机自动回“零”位惰转； 制动电流过流使柴油机卸载，柴油机自动回“零”位惰转。312 柴油机保护性停机，柴油机调速器回“零”位 滑油压力低使柴油机停机，柴油机联合调节器中的步进电机能在无级调速控制箱的驱。动下回“零”位； 差示压力计动作使柴油机停机，柴油机联合调节器中的步进电机能在无级调速控制箱的驱动下回“零”位。32 采用速度缝电器 (SJ) 取代油位开关 (UK) 恢复用柴油机的转速 (档位) 信号来设定油压保护点的功能- 11 - 33 具有机车轮对空转时机车自动降功率， 使机车牵引力减
13、小以抑制空转的功能 机车在牵引工况，轮对产生的空转使空转继电器动作，机车不断自动降低柴油机转速来减小牵引功率便机车牵引力减小以抑制空转。 机车在电阻制动工况，轮对产生的滑行使空转继电器动作，机车不断自动降低柴油机转速来藏小电阻制动励磁电流使机车电阻制动力减小以控制制滑行。双机重联机车的其它单机功能保持不变对于稳定性的考察，本文计算车组的非线性临界速度。截取最初50m 的美国 V级线路，而后为光滑的轨道，轨道总长为 200m ，在50m 车辆整体振动起来后，用轮对偏移量来考察车辆的稳定性。在线路激扰中包括左右轨的横向不平顺和垂向不平顺，同时还考虑了不平顺的速度和加速度激扰。34 动变速箱故障特征
14、在机车运行过程中，当司机室的噪声和异音较大时，对启动变速箱进行检查，发现启动变速箱的振动大、有异音。按工艺首先检查变速箱座固定螺栓是否松动，安装座与机车底之间的焊缝是否有裂纹。在外部检查正常的情况下，对变速箱必须进行解体检查，检查变速箱内各齿轮状态、啮合间隙、 接触状态、各轴情况。 下面是出现故障的变速箱的状态：1、空载试验时：在空载试验台上进行试验时，变速箱会出现明显异音，解体后观察齿轮状态，在齿面接触区沿齿高呈二条线，沿齿长很短，有时只有齿长和1020，有的接触区长度短且沿齿轮圆周呈螺旋线分布有这种接触区的齿轮箱运转时发出高频尖叫声，声压级在主动轴1000转分时达 8587dB。在中低速时
15、有明显的异音。工厂曾采用研齿和电火花跑合工艺，- 12 - 大部分都无效，变速箱有这种故障，齿轮部件即被报废各项性能指标。35 曲线通过性能曲线通过计算是在一条由直线一缓和曲线一圆曲线一缓和曲线一直线组成的光滑轨道上进行的，直线长度30m ，圆曲线长度 60m ，缓和曲线长度为 100m ，曲线超高 150mm ，圆曲线半径 300m 。为突出反映曲线通过的基本特征，未设置轨道随机不平顺，计算机车以20km h的运行速度通过曲线时的半主动悬挂系统的车体和构架的横向平稳性及加速度都比被动悬挂方式下的好。而且车体平稳性由被动时的合格等级达到良好等级；构架的平稳性和车体的加速度也都有所变好，但不太明
16、显；构架的加速度相对来说变好很多，改善了15左右。这也是因为本文采用的最优控制的半主动悬挂控制策略，其性能指标就是减小车体和构架的横向加速度，又车体加速度是评价车体运行平稳性的主要指标，因此其横向平稳性也得到相应的改善通过对被动和半主动两种悬挂方式机车的平稳性和小半径曲线通过性能的对比分析，得到以下结论：(1) 当机车以 15km h运行时，半主动悬挂控制模型在提高车辆平稳性的同时，构架的加速度几乎不变，因而转向架和轮对的动力学性能不会变差。(2) 以20km h的运行速度通过 300m 小半径曲线时，半主动悬挂控制模型的平稳性有所提高，但是由于采用最优控制的半主动悬挂控制策略的综合目标为同时减小车体和构架的加速度，从而车体和构架的加速度都有所变好；同时，由于力的反作用和传递性，使得机车的二自由度模型其轮对动力学性能几乎保持不变。所以，采用最优控制的半主动悬架，在提高车体平稳性的同时，没有恶化轮对的动力学性能。- 13 - 4 双机
