基于单片机的道旁轨距面润滑控制系统设计

张 军，李 珂

(郑州大学 机械工程学院,河南 郑州 450001)

轮缘与钢轨轨距角间的磨耗主要是由机车运行于曲线路段造成的，并且外轨侧磨损最为严重，正确合理的轨道润滑可以极大程度地减少车轮与钢轨的磨损[1-2].目前国内在空旷开阔环境中大量使用的道旁轨距面润滑装置如图1所示.它包括太阳能供电系统、列车接近传感器、控制系统和机械执行机构等部分[3].这种润滑装置适用于小半径曲线钢轨和编组场道岔曲尖轨润滑，具有涂覆位置准确、设备维护方便等优点.但其控制系统存在无法灵活调节润滑剂量、功耗大等缺点.

本文设计一种基于STM32单片机的道旁轨距面润滑控制系统，根据系统需要选择型号为STM32F103VET的单片机作为控制系统的核心处理器.该单片机功能集成度高，包含多种接口(如多达80个通用IO端口、11个定时器和13路通信接口等)，与外界的扩展连接非常方便.它可以通过连接各种传感器获取外部信息，通过连接电机驱动模块控制电机运动，也可以通过通信接口与上位机进行通信，实现数据的交互.以该单片机为基础设计的道旁轨距面润滑控制系统可以实现润滑剂量的灵活调节，同时在检测到没有列车通过时输出关闭机械执行机构电源的控制指令，以降低系统功耗.

图1 道旁轨距面润滑装置

1 润滑控制系统总体设计方案

基于单片机的道旁轨距面润滑控制系统框图如图2所示.STM32F103VET微控制器是该系统的核心，它具有ARM Cortex-M3内核……