【摘 要】
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随着我国的铁路事业发展加快,铁路钢轨磨损也加快,施工天窗时间日益缩短,那就更需要快速、有效拆换钢轨的钻孔设备。目前,有些钻孔设备需要交流电源供电,但是施工现场并不能
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随着我国的铁路事业发展加快,铁路钢轨磨损也加快,施工天窗时间日益缩短,那就更需要快速、有效拆换钢轨的钻孔设备。目前,有些钻孔设备需要交流电源供电,但是施工现场并不能提供交流电;有的使用内燃机做动力,但是污染环境,保养维修量大。这一系列问题也成为现代铁路维修工务亟待解决的任务。根据当前钢轨钻孔设备的现状,设计出一种由直流电源—磷酸铁锂电池(LiFePO4)供电,基于PIC单片机控制,无刷直流电机驱动的钢轨钻孔设备。它作为铁路工务以及桥梁大修施工的专用设备,在一定程度上弥补了现有钻孔机设备的不足。本文通过研究无刷直流电机的结构、数学模型和特性,控制方式,确立了无刷直流电机闭环控制方案。围绕钻孔设备针对供电不便和无刷直流电机控制需求,对钻孔设备的电池和控制芯片进行了研究和选取。其中对控制系统的软硬件进行了详细设计,实现了PWM全桥式调制的电机数字控制方式。并完成了钻孔设备部分机械组装式设计。最后通过Proteus仿真环境并结合钻孔试验结果分析,表明本设计方案的可行性,能够达到了更换钢轨打孔的需求。
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