摘要：本文分析防爆头灯锂电元件损坏率高的原因，提出防爆头灯智能充电箱的设计思路，并进行制作，现场试验并推广使用。
关 键词：智能；充电箱；研制；应用
前言
京哈线是作为铁路繁忙干线之一，由于维修施工多为夜间天窗作业，施工照明设备显得尤为重要。防爆头灯由于体积小重量轻携带方便，成为生产中不可或缺的重要设备之一。每一台施工照明头灯的使用都关系到职工人身和施工安全，因此当日下班后须组织及时充电。由于使用频繁，头灯损坏率较高。每年在维修方面投入大量资金，尤其是锂电电池这种电子元件，生产工艺要求严格，且对保养要求较高。
1 问题的提出
通过对往年头灯损坏原因进行分析统计，发现头灯零部件损坏多为充电不当造成。京哈线共计25个工区，其中多个工区的充电器是长期插在电源插座上，充电时长过长。头灯电池长期处在通电状态就会缩短使用寿命，且充电器如果过热不及时发现会烧毁甚至造成火灾，存在一定安全隐患。因此为降低维修成本，确保线上头灯使用安全稳定，我们提出研制防爆头灯智能充电箱。在提高头灯充电质量的同时实现了对工区头灯的统一规范管理。
2方案设计及实施
2.1控制充电时间
采用时间控制器可以实现。防爆头灯智能充电箱，安装1个时间继电器、1个限流保护器、15个双孔插座，将使用完毕的头灯放在插座上进行统一充电，限流保护器在电流过大时自动切断电源，防止短路造成电器的烧毁。
2.2确定充电箱尺寸
方案一：采用普通插座，如公牛牌GN-609，该插座长180mm，宽75mm，线长5m，则需要至少3个串联，方能满足工区15个防爆头灯同时充电需求。
方案二：自制双孔插座，15个插孔设计。
经过比较，我们选择方案二，既满足使用要求又减少了充电箱内所需空间，缩小了充电箱尺寸，减少充电箱制作成本，既美观又经济。充电箱设计原理图如图1。
图1 充电箱电路图
2.3制作安装
通过现场调研，采用壁挂式将充电箱安装在工区办公室，尺寸设计成650mm×800mm，材料选择镀锌防火铁板材料。首先我们在综合机修车间进行试验。上午8点将头灯充电器插在充电箱插座上，打开充电箱开关，充电指示灯亮。设置时间控制器180分钟。充电显示正常。11：05分观察充电箱自动断电，头灯显示充满。随后用4个膨胀螺栓将充电箱安装在墙壁上，既美观又不占空间，将头灯和充电器全部放入，充电箱牢固稳妥。
经过1个月的观测，充电箱能够按照设计功能进行充电，试验成功。
图2 应用效果图
3 防爆头灯智能充电箱的应用与优势
智能充电箱试验成功后在全段推广使用，实现了工区头灯标准化管理，充电箱一律安装在墙上，减少占用空间，美观统一，改变了已往工区头灯管理混乱的现象。相比传统的充电方式，智能充电箱有几点优势：
3.1方便统一管理：在施工完毕后职工将防爆头灯统一放置在充电箱内充电，由工长负责封闭式管理减少了意外损坏和丢失。
3.2减少职工工作量，用时间控制器控制头灯充电，不用专人看守，减轻工区人员负担。
3.3提高安全系数，漏电保护器的使用，能够在发生短路等意外时自动切断电源，对头灯起到保护作用。
3.4节约大量成本：自动控制充电时间，延长了头灯使用寿命，避免了因充电器过热造成头灯锂电元件的损害，较少维修费用。
4 结束语
防爆头灯智能充电箱的研制与应用，消灭了充电安全隐患，规范了照明设备使用管理，提高了作业人员夜间施工安全系数，确保了京哈线运输安全。
参考文献
[1]濮良贵、纪名刚.机械设计.高等教育出版社.第八版
论文作者:于润学
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/19
标签：头灯论文; 工区论文; 智能论文; 京哈线论文; 充电器论文; 插座论文; 控制器论文; 《基层建设》2019年第3期论文;