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勇于设备创新 确保运行质量 　　文章摘要：本文针对新型ZR磁钢安装后设备发生故障频繁的现象，进行现场调研和分析，提出设备检修的综合治理方案，有效降低了故障发生率，确保了设备良好运行。 　　关键词：ZR磁钢；故障分析；处理 　　1 问题的提出 　　目前大秦线使用的红外线设备为哈尔滨威克科技股份有限公司开发研制的HTK-391+双探型设备，根据《铁道部车辆轴温智能探测系统设备检修维护管理规程》规定磁钢使用年限为两年。我车间负责维修的大秦线遵化北至柳村二场间17套红外线设备共计51个ZR磁钢，为2010年11月份更换安装使用的，已使用两年。车间于2012年10月份利用大秦线天窗维修时间，陆续安排对到期的51个ZR磁钢进行更换。更换新型ZR磁钢后相继有几个探测站发生开、关门磁钢计数不等、开机磁钢异常，计数多、设备异常复位等故障，据统计，截止2013年1月底，上述故障发生率为23.5%，造成红外线设备计轴、计辆、测速、测轴距不准，严重时由于计轴、计量、判别车型不准导致误报热轴，设备无法正常工作，严重威胁列车运行安全和行车秩序。因此，对故障原因进行分析并采取相应对策十分重要。 　　2 现场检查测试情况 　　在列车通过时用示波器测量，计数多的磁钢干扰噪声信号强，其峰峰值在1V以上，高的达到1.7V，频率一般在50-60HZ之间，干扰信号波形（见图1）。 　　3 原因分析 　　3.1 ZR磁钢工作原理分析： 　　ZR磁钢核心部分是采用“┻”形磁体充上强磁场后，套上高强度漆包线绕制的线圈，用环氧树脂封装在尼龙壳里。列车通过探测站时，轮缘从卡在钢轨内测的磁钢顶面通过，切割磁力线，线圈上产生感应电动势。 　　根据电磁感应定律，感应电动势ε为： 　　ε=-dφ/dt 　　式中：n为线圈匝数 dφ/dt为磁通量变化率 　　车速越大，感应电动势越大，波形如图2所示： 　　3.2 磁钢板工作原理分析 　　3.2.1 磁钢信号的输入 　　磁钢信号先经过电容滤波，滤除干扰信号，再通过输入电阻对整个信号进行衰减，接着经过一个限幅电路，将过高的电压限幅在9.4V内，才输送给滤波电路。 　　3.2.2 一阶低通有源滤波 　　在轨边复杂电磁环境和列车强大冲击震动状态下，磁钢信号输入不可避免会有噪声冲击等干扰声信号进入电路，一阶低通有源滤波电路主要起滤除这些干扰的作用，但为防止大信号的堵塞，磁钢板专设可调的输入电阻（调整范围为910Ω-3.6KΩ）对所有输入信号进行了衰减，然后再把衰减过的信号输送给放大电路进行下一步的处理。输入电阻过大，输入信号也增大时，可能因干扰串入产生多轴，所以在车速较高时，应将输入电阻降低. 391磁钢板出厂时通常设置的输入电阻为3.6K（板上备调整的电阻为1.8K，2.2K），使用ZR磁钢时，可将输入电阻降低为1.2K-1.5K左右，以设备在接车过程中不多轴不漏轴为准。 　　3.2.3 一级放大电路 　　此放大电路主要由集成运放LM747，输入电阻， 反馈电阻，频带压缩电容构成，采用差分输入，整个放大电路放大倍数约为13倍，磁钢信号经过放大后送到门限比较电路。 　　3.2.4 门限比较电路 　　门限比较电路（图3）由集成运放LM747，二极管4148，可调门限电阻，接地电阻等组成.磁钢信号经过放大后进入比较器，U =U 输出端的状态发生变化.二级管是让正相电压通过， LM747的供电电压为±12V，根据反馈回路的分压比可以算得下三路的门限电压约为6V（一般使用ZR磁钢时，门限电阻为10K，接地电阻为10K），磁钢信号经比较器后输出一个方波信号（此方波信号是由处理后的磁钢模拟信号由正到负的过零点触发，这就保证了每一次的触发输出脉冲起始点处于一致状态，为后续处理电路提供了相同的标准）。方波输出经微分电路后，分为两路：一路经过反相器74LS14，接发光二极管， 可以方便地观察磁钢板是否被触发；另一路经过74LS14整形输出TTL电平信号，供后级数字电路使用。门限电压的存在对系统抑制前级干扰有较好的作用。如果将门限电阻增大，则门限电压减小，更适应于低速区段的设备.反之，门限电阻减小，门限电压将会增大，更适用于列车高速区段。 　　3.3 HTK-391型红外线轴温探测设备各ZR磁钢功能及测速、测轴距原理分析 　　当列车通过探测站，车轮压至开机磁钢时探测站主机首先判断是车轮信号还是干扰信号，当磁钢有效信号大于3次时，认为是来车信号，此时探测站主机系统向上位机发送一次正在过车报文，然后系统停止自检和对上位机通信联络，探测站系统准备接车，探头系统停止校零，校零灯灭，计算机采集环温箱的温度，采集探头此刻的输出，即是挡板温度，打开保护门，准备处理来车的各种信息，为轴温采集做好准备工作。 　　开门、关门磁钢配合完成测