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铁路承载着我国经济发展的一系列重要任务。因此,能否实现我国国民经济高速增长,铁路及其相关设施是否正常运行起着决定性的作用。现实生活中,铁路设施及其正常运营受到多方面的影响,诸如雨水、高温、冰雪、风沙等。在我国西部地区,常年累月的风沙已经严重影响到铁路的运行和维护,尤其是在春、秋两季,沙土经常将铁路彻底掩埋或盖过轨面。为了确保铁路能够运行通畅,设计研究效率高、能力强的相关除沙机械是形势所趋,具有重要的现实意义。课题组在调研国内外相关机械设备的研究资料和成果的基础上,设计了一套专门清除铁轨埋沙的大型轨道除沙车。但是,为了在投产应用前对其进行性能优化和可行性验证,设计了一辆小型轨道除沙车实验样机进行使用性能研究和试验。本课题就是在课题组前期的设计基础上,重点分析、计算、搭建、调试并改进了该样机的液压和控制系统。为实现除沙车样机控制自动化奠定基础。 本文研究对象主要是液压系统和电气控制系统。因为样机的尺寸比实际工程应用的除沙车小很多,因此虽然整体结构功能相同,但是除了结构尺寸需要改变,还有很多设计内容需要跟着改变,以满足样机的要求。 在液压方面,考虑到样机整体结构较小,安装空间非常有限,将前期设计的整体液压集成块改为分散安装到样机车体分散液压集成块;通过充分分析样机部件的执行动作、液压系统传动特点等情况后,对部分液压回路做了修改,相应地液压缸与控制阀也进行了修改和优化。 在控制方面,重点研究、设计、搭建和调试并改进了小型轨道除沙车样机的电气控制系统。通过分析样机的基本构造和工作原理,确定了小型轨道除沙车样机的控制系统方案,即选用可编程控制器(PLC)为核心控制器。从而进一步对电气控制系统中各个电气元件进行了选型和匹配分析,主要包括PLC的具体型号、按钮开关,继电器等。完成了电气原理图的绘制和可编程控制器程序的编写、调试和仿真。然后应用世纪星组态软件(Century Star V7.50)设计轨道除沙车的控制面板。最后,对控制系统进行了现场安装和调试,并解决了现场调试过程中出现的问题,保证了样机控制系统的合理性、实用性与可靠性。为铁路除沙车的制造和工程应用提供了有力的依据。