軌道車機車信號電源接線盒的製作方法
2023-12-02 17:08:36
專利名稱：軌道車機車信號電源接線盒的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種火車機車電源轉換和接線分配電器裝置。
背景技術：
隨著鐵路運輸事業的發展，列車速度逐步提高，列車密度逐步加大，新的運輸形式使鐵路維修生產面臨新的挑戰，維修生產的安全和運輸形式的矛盾日益突出，鐵路各單位、部門為提高維修及生產的質量、速度，增置大量的動力軌道車、求援車等小型機車，僅石家莊分局管內就有近百輛，而北京路局管內有400餘輛，它們在事故救援、物資運輸、工程施工和維修生產等工作中發揮了不可替代的作用。
但是由於動力軌道車種類多、體積小、電源電壓低等自身條件限制，均未裝設機車信號和自動停車裝置，這給軌道車司機駕駛工作帶來極大不便，尤其是在雨、雪、霧天、夜間及彎道處行車時無法確認信號，而且易發生司機打盹，誤認信號或超速運行造成的各種機車撞車、脫線、擠岔和冒進信號等事故的發生，成為運輸生產的一大隱患。
動力軌道車同一般機車的區別主要包括車體結構、電源系統、管理方式和運行方式等方面，在這些方面中，電源系統尤為重要。現行各種機車均具有110V或50V直流發電機及相應的蓄電池設備，為適應在這些機車上運用機車信號和自停裝置，已有定型的電源接線盒，其主要功能是完成設備之間的接線聯接，同時完成50V電源穩壓，或將110V變壓、穩壓為50V以滿足機車信號和自停裝置的正常運行。
在軌道車上只有24V直流發電機及相應的蓄電池設備，不能直接安裝現行的機車信號和自停裝置，為此需要研製軌道車專用的電源接線盒。
發明內容
本發明的目的提供一種將軌道車上24V直流電源轉換為50V直流電源並提供相應的接線端子以滿足安裝通用機車信號設備和自停裝置供電和接線需要的軌道車機車信號電源接線盒。
本發明的目的是這樣實現的一種軌道車機車信號電源接線盒，包括機殼和安裝於機殼上的接線端子、插接頭、開關表示和兩塊逆變穩壓電路板；其特徵在於逆變穩壓電路結構為機車電源24V通過保險管FUSE經前置電容C1濾波、去除機車電源中的雜波，再通過穩壓集成電路7824前置穩壓，對穩壓後的電源經過π型濾波電容C3形成π型濾波器再濾波後輸入電源逆變穩壓集成塊NWK，經逆變後輸出的電源50 V再經後置濾波電容C2濾波後向機車信號設備和自停裝置提供電源；
其中逆變穩壓集成塊NWK內部電路信號傳遞關係為將直流輸入24V電壓經濾波電路進行前級穩壓濾波，通過開關電路將直流信號進行調製，轉換成高頻脈衝信號，通過高頻變壓器將此信號進行升壓轉換，再經整流電路、穩壓電路、濾波電路進行整流、穩壓、濾波後直流輸出50V電源電壓，同時通過專用晶片控制電路對脈衝寬度進行調製和對輸出電壓由取樣電路、隔離電路進行採樣、隔離監測並通過反饋線圈進行穩壓調整。
本發明的目的還可以這樣實現機殼上安裝的接線端子由6個19芯的CX航空插孔和1個7芯的CX航空插孔組成。
本發明與現有技術相比具有如下優點1、穩壓精度高，根據鐵運(2000)14號鐵道部信號維護規則「技術標準」對機車信號電源的要求50V±10、25W及鐵道部對定型自停設備的電源要求50V±10V、100W，該電源接線盒可提供機車信號電源48V±2V、25W；自停裝置電源48V±2V、100W，完全可保證機車信號及自停裝置的良好運用。2、寬帶輸入可在輸入電源電壓在18～36V之間波動的情況下，輸出電壓仍保持在48V±2V；3、工作溫度範圍大在-30℃～60℃環境溫度下正常提供48V±2V電源4、低紋波紋波電壓不大於150mV(P-P)5、抗震性能好動力軌道車震動相對應於機車的震動幅度大的多。在BG/T242310-1995，試驗FC和導則振動(正弦)情況下仍能正常提供48V±2V的電源；6、具有較高的綜合技術水平和推廣價值，可使機車信號自停裝置有效地可靠工作，整機技術先進，設備可靠。
圖1 為本發明整體組成框2 為本發明逆變穩壓電路原理3 為本發明逆變穩壓集成塊內部電路結構及信號傳遞關係框4 為接線端子、插接頭及與外部設備連接關係框圖
具體實施例方式一、整體結構主要功能及性能指標整體由機殼1、接線端子2、插接頭3、開關表示4和兩塊逆變穩壓電路板5組成(見圖1)。電路板5一塊輸出50V、25W，一塊輸出50V、100W。
逆變穩壓電路將軌道車24V直流電源逆變穩壓為48V±2V的直流電源。
接線端子將48V±2V的直流電源通過接線端子向各插接頭輸出電源。
插接頭將48V±2V電源提供給與之相連接的機車信號主機、自停裝置、信號顯示機構等設備。
開關表示將分別顯示I端、II端接線及相關指示燈、電源開關表示。
主要功能一是通過對軌道車上的24V電源進行逆變升壓穩壓，為安裝的通用機車信號設備提供48V±2V、25W的直流電源和自停裝置提供48V±2V、100W的直流電源；另一個是實現各信號設備之間、信號與自停設備之間的聯接。
性能指標1、輸入18～36V，二路輸出，一路48V±2V/25W，一路48V±2V/100W，紋波電壓不大於150mV(P-P)2、具有π型輸入濾波器。
3、電源效率≥80％4、溫度係數1mV/℃5、負載效應0.2％6、環境溫度-30℃～+60℃二、電路結構原理將輸入直流24V電壓進行前級穩壓、濾波，通過開關電路將直流信號進行調製，轉換成高頻脈衝信號，並通過升壓變壓器將此信號進行升壓轉換，同時通過專用晶片，對輸出電壓進行監測並通過反饋線圈進行穩壓調整，從而使輸出高頻電壓濾波後達到穩壓。
具體逆變穩壓電路結構及電信號傳遞關係為一種軌道車機車信號電源接線盒，包括機殼1和安裝於機殼上的接線端子2、插接頭3、開關表示4和兩塊逆變穩壓電路板5；其特徵在於逆變穩壓電路結構為機車電源24V通過保險管FUSE經前置電容C1濾波、去除機車電源中的雜波，再通過穩壓集成電路7824前置穩壓，對穩壓後的電源經過π型濾波電容C3形成π型濾波器再濾波後輸入電源逆變穩壓集成塊NWK，經逆變後輸出的電源50 V再經後置濾波電容C2濾波後向機車信號設備和自停裝置提供電源；其中逆變穩壓集成塊NWK內部電路信號傳遞關係為將直流輸入624V電壓經濾波電路7進行前級穩壓濾波，通過開關電路8將直流信號進行調製，轉換成高頻脈衝信號，通過高頻變壓器9將此信號進行升壓轉換，再經整流電路10、穩壓電路11、濾波電路12進行整流、穩壓、濾波後直流輸出13 50V電源電壓，同時通過專用晶片控制電路16對脈衝寬度進行調製和對輸出電壓由取樣電路14、隔離電路15進行採樣、隔離監測並通過反饋線圈進行穩壓調整。
三、接線端子、插接頭及與信號設備的聯接參見圖4，圖中X指插孔，XH指插頭，L為電纜。
接線盒共有6個19芯、CX航空插孔，1個7芯CX航空插孔。它們分別為X22、X23、X24、X25、X26、X27、X28。
1、X22為給機車信號語音提示器、運行記錄儀17提供機車信號顯示狀態。
2、X23為給自停裝置18提供機車信號顯示狀態及48V±2V、100W電源。
3、X24為給機車信號主機19提供48V±2V、25W電源。
4、X25為給機車信號主機19提供地面信號信息及接收經機車信號主機處理後的相對應於地面信息的機車信號燈光顯示信息。
5、X26為接收機車輸入24V直流電源20及地面信號信息。如通過換向繼電器22連接兩個感應器23以及連接兩個上下行開關21。
6、X27為給機車信號I室八顯示機構24提供顯示燈光信息。
7、X28為給機車信號II室八顯示機構24提供顯示燈光信息。
四、整體功能設計1、主要功能特點是實現電源電壓的逆變、由輸入18～36V電源經過逆變為48±2V，其核心部件是採用新技術製作的專用逆變穩壓電源集成塊，從而使其具有穩壓精度高、寬帶輸入(18～36V)，工作溫度範圍大，低紋波、低噪聲、抗震性能好，具有瞬時保護功能。
2、能多項設備連接，功能全，操作簡捷方便五、關鍵技術的使用和說明逆變穩壓電路，採用π型輸入濾波器，7824瞬時保護開關，逆變穩壓集成塊。
將輸入直流24V電壓進行前級穩壓，π型濾波，並通過開關電路將直流信號進行調製，轉換成高頻脈衝信號，並通過升壓變壓器將此信號進行升壓轉換，同時通過專用晶片對輸出電壓進行監測並通過反饋線圈進行穩壓調整，從而使輸出高頻電壓濾波後達到穩壓的目的。通過逆變穩壓電路，已完全克服了軌道車電源不穩定尤其是起機時耗電大的情況下，保證了機車信號及自停裝置的穩定工作。
權利要求
1.一種軌道車機車信號電源接線盒，包括機殼(1)和安裝於機殼上的接線端子(2)、插接頭(3)、開關表示(4)和兩塊逆變穩壓電路板(5)；其特徵在於逆變穩壓電路結構為機車電源24V通過保險管(FUSE)經前置電容(C1)濾波、去除機車電源中的雜波，再通過穩壓集成電路(7824)前置穩壓，對穩壓後的電源經過π型濾波電容(C3)形成π型濾波器再濾波後輸入電源逆變穩壓集成塊(NWK)，經逆變後輸出的電源50 V再經後置濾波電容(C2)濾波後向機車信號設備和自停裝置提供電源；其中逆變穩壓集成塊(NWK)內部電路信號傳遞關係為將直流輸入(6)24V電壓經濾波電路(7)進行前級穩壓濾波，通過開關電路(8)將直流信號進行調製，轉換成高頻脈衝信號，通過高頻變壓器(9)將此信號進行升壓轉換，再經整流電路(10)、穩壓電路(11)、濾波電路(12)進行整流、穩壓、濾波後直流輸出(13)50V電源電壓，同時通過專用晶片控制電路(16)對脈衝寬度進行調製和對輸出電壓由取樣電路(14)、隔離電路(15)進行採樣、隔離監測並通過反饋線圈進行穩壓調整。
2.根據權利要求1所述的軌道車機車信號電源接線盒，其特徵在於機殼(1)上安裝的接線端子(2)由6個19芯的CX航空插孔和1個7芯的CX航空插孔組成。
全文摘要
一種軌道車機車信號電源接線盒,其主要特徵是,包括機殼和安裝於機殼上的接線端子、插接頭、開關表示和逆變穩壓電路板,逆變穩壓電路結構為:機車電源24V通過保險管經前置電容濾波去除雜波,再通過穩壓集成電路前置穩壓,對穩壓後的電源經過π型濾波電容形成π型濾波器再濾波後輸入電源逆變穩壓集成塊,經逆變後輸出的電源50V再經後置濾波電容濾波後向機車信號設備和自停裝置提供電源。本發明具有穩壓精度高、寬帶輸入(18－36V),工作溫度範圍大,低紋波、低噪聲,抗震性能好,具有瞬間保護功能等優點,可完全滿足軌道車機車信號設備和自停裝置對電源的要求。
文檔編號B60M1/02GK1375413SQ0211757
公開日2002年10月23日 申請日期2002年5月9日 優先權日2002年5月9日
發明者史文峰, 管星堂, 曹俊華, 呂硯升, 高雙年, 徐建元, 魏正定, 張延文, 王偉, 徐平, 武靜峰, 俞漫江, 胡月軍, 李全福, 馮巨龍, 馮志臣, 王軍, 杜敏建, 張合芹, 張明哲 申請人:石家莊鐵路分局邯鄲電務段