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地鐵車輛電氣布線要點分析

文檔作者：何紅文檔來源：中國北車集團大連機車車輛有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2020年12月04日
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述路基的變化情況。當主控制器接受完
所有節(jié)點的數(shù)據后，按照一定的算法進
行數(shù)據處理，去除偶然因素如石塊、坑
槽等影響，然后發(fā)出PWM信號控制液壓
缸的電磁閥，從而控制熨平板的升降使
得攤鋪厚度均一。CAN總線的應用提高了
道路攤鋪工程的自動化和智能化水平，
使攤鋪機作業(yè)效率和路面施工質量得到
提高的同時改善了道路工程的操作環(huán)境，
降低了勞動強度。
2．2 CAN總線在挖掘機中的應用
隨著中國挖掘機行業(yè)的快速發(fā)展，
挖掘機的性能是生產廠家市場競爭力的
關鍵，高效、節(jié)能的智能控制系統(tǒng)成為
了提升挖掘機性能的主要手段。電氣控
制系統(tǒng)作為挖掘機核心系統(tǒng)之一，關系
到整機的性能、智能化程度和可維護性。
挖掘機的性能要求越高，傳感器數(shù)量就
越多，如果用傳統(tǒng)控制方式必會增加線
束數(shù)量，使維護難度增大，不利于數(shù)據
共享。CAN總線的應用可以在不影響原系
統(tǒng)的前提下克服傳統(tǒng)控制方式的缺點。
挖掘機的電氣控制系統(tǒng)主要由發(fā)動機控
制模塊、液壓控制模塊、顯示模塊、GPS
遠程管理模塊和常規(guī)控制模塊組成。發(fā)
動機控制模塊中主控制器通過CAN 總線
可以讀取轉速、工作時間、水溫、油壓、
運行狀態(tài)等信息，控制發(fā)動機起停、轉速、
節(jié)能、保護，無需再安裝相應的傳感器，
簡化了電氣線路。同樣在液壓控制模塊
采用CAN總線采集司機的操作，根據檔位、
功率模式和發(fā)動機狀況等確定主閥的開
度，以控制液壓系統(tǒng)實現(xiàn)整機行走、回
轉等動作，提高了系統(tǒng)的可操作性，簡
化了液壓控制管路。此外，具有CAN總
線功能的顯示器能對挖掘機運行過程中
的參數(shù)進行實時顯示，也能進行參數(shù)設
置、故障警報及保養(yǎng)提示。GPS終端也能
通過CAN 總線與總控制器進行數(shù)據通信，
實現(xiàn)定位和遠程數(shù)據傳輸。
2．3 CAN總線采礦鏟運機中的應用前景
隨著礦產資源的開采逐漸向深部延
伸，采礦條件更加惡劣，智能化、自助
式的采礦設備已是發(fā)展必然的發(fā)展趨勢。
鏟運機是有色金屬深井礦山開采的關鍵
設備，由于過去的人為駕駛鏟運機對工
作人員的安全威脅很大，而遙控鏟運機
可靠性差、系統(tǒng)成本高，所以自助式無
人操縱鏟運機成為了采礦設備的重要研
究方向。CAN總線技術的通訊系統(tǒng)在自助
式無人操縱鏟運機中的應用能使傳感器
系統(tǒng)和控制系統(tǒng)方便地對信號的采集、
分析和處理，從而實現(xiàn)行走、鏟運等功能。
CAN總線的開發(fā)應用在采礦機械領域業(yè)有
／--kCaOe m IC
學術
廣闊的前景，定能給行業(yè)帶來飛躍性的
發(fā)展。
3．結束語
CAN總線技術具有較高的可靠性、實
時性和較強的靈活性，這些突出的優(yōu)點
使其被廣泛地應用，它的發(fā)展也推動了
機械制造自動化技術的發(fā)展，而且在許
多有待開發(fā)的機械設備領域具有廣闊的
應用前景。CAN總線的應用使機械制造的
性能、作業(yè)效率和工作質量得到了提高，
簡化了電氣線路，液壓回路，減少了傳
感器的使用，從而降低了產品的成本也
改善了機械的可維護性， 由此CAN 總線
的擴展開發(fā)及應用會給許多行業(yè)帶來巨
大的效益。
參考文獻：
[1]吳成富，焦生杰，惠紀莊．攤鋪
機自動找平控制系統(tǒng)研究[J]．筑路機械
與施工機械化，2010(02)：50-54．
[2]張軍，焦生杰，廖曉明，等．電
控節(jié)能技術在挖掘機中的應用與發(fā)展[J]
沖國機械制造學報，2011(05)：145—
146．
[3]王玉林，黃鳴輝，張軍．節(jié)能技
術在挖掘機液壓系統(tǒng)上的應用分析[J]．
建筑機械化，2013(09)：80—84．
地鐵車輛電氣布線要點分析
何紅
(116022 中國北車集團大連機車車輛有限公司 遼寧 大連)
摘要：隨著我國城市建設的加快，城市規(guī)模不斷擴大，大量的人口涌入城市．私家車也日益增多，這給城市交通帶來了巨大的
壓力。在此基礎上，地鐵的建設和普及很好的緩解了城市交通的壓力。地鐵在城市交通中扮演著十分重要的角色，因此要確保地
鐵車輛的安全性、可靠性和可維護性，就要重視地鐵車輛的電氣布線。本文從模塊化、電磁兼容性和安全性三個方面闡述了地鐵
車輛電氣布線的要點。
區(qū) 墨墨盈囝囝
前言
隨著現(xiàn)代化科技的發(fā)展和進步，地
鐵車輛的功能越來越先進、越來越全面。
因此，地鐵車輛的電氣系統(tǒng)也越來越復
雜，并帶來了電磁兼容、安全方面和生
產方面的問題。傳統(tǒng)、簡單的電氣布線
方式已經不能滿足現(xiàn)代化的地鐵車輛的
需求。這就需要采用全新的電氣布線技
術，以滿足地鐵車輛電氣系統(tǒng)的需求。
1．電氣布線的模塊化
所謂模塊化，就是把復雜、龐大的
系統(tǒng)分解成很多規(guī)模、耦合性較小的模
塊來一一實現(xiàn)。模塊化思想在產品的整
個生命周期內都能起到積極的作用，包
括產品的設計和生產，再到銷售和售后
服務。這當中每一個環(huán)節(jié)，都可以通過
對模塊化思想的把握和利用，來避免重
復勞動，提升標準化，最終達到降低成本、
提高效益的目的。而對于模塊化思想在
地鐵車輛電氣布線方面的應用，則主要
體現(xiàn)在以下兩個方面：
1．1功能區(qū)域劃分
在進行電氣布線功能區(qū)域劃分的時
候，要充分結合對電氣機械的設計來進
行，除了牽引變流器、空調控制柜等大
型電氣設備以外，還要獨立劃分出高壓
箱、中低壓箱和電氣柜等區(qū)域。各個功
能區(qū)域中的布線要相對獨立，區(qū)域之間
則通過全車布線槽中的線束來進行連接。
對于電氣系統(tǒng)中的各個電器元件，不僅
要定義其所屬系統(tǒng)，也要定義其所處位
置。只有將電器元件的空間位置準確、
合理的進行定位，才能更好的發(fā)揮地鐵
車輛模塊化電氣布線的效果和優(yōu)勢。
1．2線束化
在進行線束設計時，要注重兩項信
息：各類電器元件的接線端子及連接器
所處的位置和連接清單。技術人員根據
以上信息，結合布線過程中需要避開的
部分， 以及布線的美觀性和節(jié)約型，設
計出三維的線束。而后，根據現(xiàn)場觀察
布線需要，再將三維線束展開，形成平
面線束，并根據其繪制線束模版。工人
只需按照線束模版就可以進行線束的生
產工作，不需要依賴于現(xiàn)車也能達到合
格標準。
每個功能區(qū)域越獨立，區(qū)域之間相
互的影響就越小，避免了相互干擾的情
況。而線束化的實現(xiàn)，則避免了電氣布
線的前期工作與車體的制造、裝配等工
作之間的沖突和影響，也避免了不同功
能區(qū)域之間的布線影響。
2．電氣布線的電磁兼容性
隨著地鐵車輛功能上的增加，對電
中國機械Machine China I67
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芋木
氣系統(tǒng)的要求就越來越高，使得地鐵車
輛的電磁環(huán)境也越來越復雜。所以在進
行電氣布線設計的時候，要充分考慮到
電磁兼容性的問題。電磁干擾產生的主
要因素有干擾源、傳輸路徑和干擾對象。
而電氣布線主要是通過將電磁干擾的傳
輸路徑削弱或直接切斷，來解決電磁兼
容性的問題。具體的實現(xiàn)方法主要有以
下兩點：
2．1電纜分級
電纜分級就是根據不同的干擾強度
和敏感程度，將電纜分為不同的等級，
等級越低，其干擾強度就越低，敏感程
度則越高。然后將這些電纜按照不同的
等級，保持一定的距離，或者布于不同
的線槽之中，這樣就能有效的避免電纜
之間的干擾耦合度。
2．2屏蔽
屏蔽分為兩種情況：一種是避免外
界對自身產生的電磁干擾。另一種是避
免自身對外界產生電磁干擾。要實現(xiàn)屏
蔽，可以采用金屬軟管護套、金屬線槽
或電纜自帶的屏蔽層。
另一方面，屏蔽體的接地部分的質
量，將直接影響屏蔽的效果。通常，對
于共模干擾敏感的電纜，應采用單點按
地法。因為如果有多個接地點的話，之
間的電位差會使屏蔽體中產生電流，這
股電流會在電纜中產生電動勢，從而使
電纜傳輸?shù)男盘柺д妗?
3．電氣布線的安全性
地鐵車輛是交通運輸車輛，是載人
的交通工具，所以，在進行電氣布線時，
除了要考慮設備之間的影響之外，還應
當考慮到駕駛人員、維護人員和乘客的
安全。從地鐵車輛電氣布線的角度考慮，
能夠給人身安全造成威脅的，主要是火
災方面的原因。而引起火災的原因比較
復雜，主要包括電纜過載過熱和電氣線
短路。
3．1電纜過載過熱
當電纜處于過載狀態(tài)的時候會發(fā)熱，
這種現(xiàn)象比較常見。但是如果在發(fā)熱時
溫度升的太高，則很可能引起火災。即
便沒有引起火災，也會加速電纜絕緣層
的老化。而要解決電纜過載過熱的問題，
首先要確定電纜中經過的電流的大小、
設計溫度、敷設類型、設計壽命、持續(xù)
工作時間等，然后根據這些因素， 計算
出等效的電纜電流。確定了等效電流，
再根據相關標準對比計算，就可以得出
電纜的橫截面積。只要確保電纜的橫截
面積足夠大，就可以減少或者避免電纜
過載過熱的情況。
3．2電氣線短路
電氣線短路的最主要原因，除了接
觸不良和虛連之外，最重要的就是電纜
的絕緣損壞或失效。造成這一結果的主
要原因分為割傷、受力和老化。
3．2．1電纜絕緣層割傷或破損
可能導致割傷的原因是電纜的絕緣
層和車輛中的金屬銳邊和銳角相互接觸，
或者由于固定不牢固、來回晃動造成的
與車內其它物體相互摩擦所造成的。所
以，在電氣布線的過程中，要合理的設
計和選擇布線路徑，避開金屬的邊角，
或在金屬邊角上加墊緩沖物，同時嚴格
的對電纜線進行固定，避免其與車內物
體摩擦。
3．2．2受力過度
不合理的受力也會導致電纜線絕緣
層的破損或者斷裂。這主要是由于電纜
的過度彎曲或拉伸造成的。每種電纜都
有其最小的設計彎曲半徑，如果彎曲程
度超過最小彎曲半徑，很有可能會使是
電纜線絕緣層破裂或折斷。所以，在布
線過程中需要進行轉彎的時候，要充分
考慮到電纜的最小彎曲半徑，同時也要
考慮到熱脹冷縮的因素。
3．2．3電纜線絕緣層老化
正常情況下， 電纜線的絕緣層老化
的速度是十分緩慢的，而在其使用壽命
范圍內，其各種功能都是符合安全標準
的。但是一些特殊情況，如電纜長時間
過載過熱、接觸其它化學物質等，其絕
緣層的老化速度將大大加快。隨著電纜
線絕緣層的逐漸老化，它就會變得硬而
脆，極容易破損或斷裂。因此，一定要
做好對電纜線的保護工作，以延長電纜
線的使用壽命。
4．總結
地鐵車輛的電氣布線是一個整體性
的施工過程，布線效果的好壞直接影響
著車輛電氣系統(tǒng)的運轉，從而關系到這
個地鐵車輛的性能。只有在電氣布線過
程中充分的考慮到每一個細節(jié)，不斷開
發(fā)和完善電氣布線的工藝和技術，才能
保證地鐵車輛電氣系統(tǒng)的性能，保障車
輛的順利運行。
非煤礦山機械設備大型化與智能化發(fā)展
趨勢研究
黃英杰
(021300 新巴爾虎右旗榮達礦業(yè)有限責任公司 內蒙古 呼倫貝爾)
摘要：隨著社會的發(fā)展，人們對非煤礦山機械設備的使用提出了更高的要求。非煤礦山機械設備的發(fā)展與科學技術的提高有著
密不可分的聯(lián)系，隨著機械設備制造工藝的不斷進步，非煤礦山機械設備也取得了突破性的發(fā)展。基于此種認識，本文根據非煤
礦山機械設備近幾年發(fā)展的主要特點，對非煤礦山機械設備的大型化和智能化發(fā)展趨勢進行了研究。
關鍵詞
引言
隨著經濟的快速發(fā)展，非煤礦山機
械設備的發(fā)展成為了制約采礦企業(yè)生產
效率的主要因素，一方面由于非煤礦山
機械設備的價格都比較昂貴，另一方面
礦山機械設備又是礦山生產規(guī)模發(fā)展的
重要保障，所以，礦山機械設備的發(fā)展
和使用效率問題成為了礦山企業(yè)發(fā)展必
須要關注的問題。就目前而言，無論從
IG8 中國機械Machine CNna
世界范圍來看，還是從國內礦山企業(yè)來
講，無論是地下采礦機械設備還是露天
礦山機械設備，都朝著大型化和智能化
的方向發(fā)展。因此，關于非煤礦山機械
設備的發(fā)展， 目前主要表現(xiàn)在兩方面，
即設備的大型化和智能化。
1．非煤礦山機械設備的大型化發(fā)展
趨勢研究
近年來，無論是地下礦采設備還是
露天礦山機械設備，非煤礦山設備的大
型化發(fā)展趨勢都十分顯著。比如說，8O
年代的鏟運機通常的裝載質量一般在6
到lO噸之間，而現(xiàn)在的裝載質量卻達到
了15到20噸之間，而近年推出的一些
井下運輸汽車的載重量甚至達到了100
噸以上。無論是經濟發(fā)展的需求，還是
企業(yè)追求利益最大化的原則，都促使礦
山機械設備不斷的更新?lián)Q代，進而提高

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