新型脫軌器表示器光源的研制

劉 儒 劉慶龍 姚 歧 秦傳鑫

劉 儒:北京鐵路局北京動車段 助理工程師 102600 北京

劉慶龍:北京鐵路局北京動車段 助理工程師 102600 北京

姚 歧:北京鐵路局北京動車段 助理工程師 102600 北京

秦傳鑫:北京鐵路局北京動車段 工程師 102600 北京

北京鐵路局北京車輛段北京西運用車間整備場共計35股道，安裝手動脫軌器35臺，以36V/100W白熾燈作為脫軌器表示器光源，采用220V/36V變壓器分散供電，即每個脫軌器表示器都配有220V/36V變壓器。該供電方式存在著一旦變壓器發(fā)生故障，設備維修人員就可能有接觸到220V交流電的危險，給設備的使用及維修帶來安全隱患。造成脫軌器表示器故障的主要原因:首先是燈泡損壞，其次是接觸不良，再者就是變壓器的損壞。采用白熾燈光源的舊型表示器主要缺點:①光源壽命短，白熾燈壽命約500 h左右，需頻繁更換，維修費用高;②耗能高，發(fā)熱量大，24 h連續(xù)工作，35臺脫軌器表示器年耗電30660 kWh;③安全性差，白天表示器故障 (燈泡壞)，調車司機可以根據(jù)表示器的玻璃顏色判斷脫軌器狀態(tài);若是晚上表示器故障，司機就無法判別了。

1 新型脫軌器表示器光源的設計方案

1.1 光源選擇

選用白色超高亮發(fā)光二極管，其具有發(fā)光強度高、驅動電流小、功耗低等優(yōu)點。

1.2 方案實施

脫軌器表示器是四面的，故設計時采用4個單面發(fā)光電路板以插針的方式拼合而成，每個面稱為單元板，采用阻容降壓電路，如圖1所示。

圖1 單元電路板原理圖

單個白色高亮發(fā)光二極管正向壓降為3V左右，該電路輸出電壓一般能達30V以上，故單個驅動電路可同時驅動8只串聯(lián)白色發(fā)光二極管?？紤]到若將這8只白色高亮二極管放在同一塊單元板中，一旦驅動電路損壞，那么該面就將無燈光，所以采用了多面串聯(lián)的獨特構造，設計出單面PCB電路板圖?？紤]到材料 (PCB電路板)的重復利用價值，方便個別易損元件的更換和維修，可在PCB電路板增加部分元件的焊點焊盤。焊接時，每焊接一部分電路就對其進行調試，確保相應電路模塊工作正常。在焊接過程中應注意:先焊接尺寸小的耐熱元件，再焊接尺寸大的元件，最后焊接對溫度敏感的元件，同時注意烙鐵不宜在焊點上停留時間過長，否則易導致焊點脫落。

2 效果檢查

通過一個月的試用期對設備故障統(tǒng)計，共計發(fā)生故障2次，而因光源損壞、變壓器損壞以及接觸不良等設備本身性能造成的故障次數(shù)為0。設備改造后，達到了預期設計要求。根據(jù)現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)顯示，新型脫軌器表示器發(fā)光二極管單只功耗僅為3.8 W，依此推算，35股道脫軌器表示器年耗電量僅為1165.08 kWh，加上變壓器等損耗，年耗電量約為1200 kWh，可節(jié)約電量96.1%。

表示器新光源提高了脫軌器表示器的安全性能，采用36V安全電壓工作，提高了設備使用和操作的安全等級。另外新型脫軌器表示器單元板采用獨特設計，材料可重復使用，避免了因燈泡損壞等故障造成的損失以及廢棄燈泡給環(huán)境帶來的污染。

［1］ 陳維峰.雙向脫軌器的研制［J］ ．鐵道車輛，2011(10):10－11．

［2］ 周國勛.電動脫軌器［J］ .鐵道車輛，1984(8):15

［3］ 權正鈞，楊學鵬.30型脫軌器簡介［J］ ．鐵道車輛，1989(09):20－21