梁峻鋮

（廣州市地下鐵道總公司，廣東 廣州 510380）

根據(jù)國(guó)內(nèi)外地鐵車輛制動(dòng)系統(tǒng)的常用設(shè)計(jì)，地鐵車輛的制動(dòng)，按制動(dòng)模式可分為常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)、快速制動(dòng)、停放制動(dòng)以及保壓制動(dòng)。而按制動(dòng)實(shí)現(xiàn)方式，則可分為電氣制動(dòng)和空氣制動(dòng)，其中緊急制動(dòng)、常用制動(dòng)、快速制動(dòng)就要大量使用空氣制動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)?？諝庵苿?dòng)是由空壓機(jī)等供氣設(shè)備產(chǎn)生壓縮空氣，并通過(guò)一系列的控制元件，將壓縮空氣按照制動(dòng)指令供給制動(dòng)的執(zhí)行元件，通過(guò)執(zhí)行元件與地鐵車輛的車輪產(chǎn)生相互作用力，從而制停列車。

1 地鐵車輛供風(fēng)制動(dòng)系統(tǒng)

地鐵車輛的空氣制動(dòng)系統(tǒng)，主要分為3個(gè)大部分：供風(fēng)部分、控制部分及執(zhí)行部分（如圖1）。

圖1 地鐵車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)示意圖

其中，供風(fēng)部分主要為空壓機(jī)及干燥器，產(chǎn)生干燥清潔的壓縮空氣，一般采用VV120活塞式空氣壓縮機(jī)；

控制部分分為兩類，早期地鐵車輛采用的空氣控制屏及制動(dòng)控制單元系統(tǒng)，如克諾爾公司生產(chǎn)的模擬式電—空氣控制制動(dòng)系統(tǒng)KBGM-P，近期地鐵車輛則采用了較為先進(jìn)的智能閥及網(wǎng)關(guān)閥系統(tǒng)，如克諾爾公司開發(fā)的EP2002系統(tǒng)；

而執(zhí)行部分分為兩踏面制動(dòng)單元及盤型制動(dòng)單元。

各系統(tǒng)的典型應(yīng)用如圖2所示。

圖2 地鐵車輛制動(dòng)系統(tǒng)各部分示例

2 試驗(yàn)工藝及試驗(yàn)臺(tái)

如前所述的制動(dòng)系統(tǒng)控制部分中，其中空氣控制屏及空氣制動(dòng)控制單元中包含模擬轉(zhuǎn)換閥、緊急電磁閥、稱重閥、中繼閥、載荷壓力傳感器、脈沖閥及減壓閥等閥類，當(dāng)?shù)罔F車輛運(yùn)行至架修期及大修期時(shí)，上述閥類中大多數(shù)需要進(jìn)行試驗(yàn)，檢測(cè)其氣密性及其使用性能，踏面制動(dòng)單元也需要進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)。不合格的將拆卸并更換相關(guān)部件，安裝后重新試驗(yàn)。

簡(jiǎn)要工藝如下：

（1）拆卸、清潔；

（2）安裝至試驗(yàn)臺(tái)；

（3）各工況位置確定；

（4）泄漏試驗(yàn)；

（5）功能試驗(yàn)；

（6）電氣試驗(yàn)；

（7）更換需換件；

（8）組裝。

本文所述的制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，就是針對(duì)上述閥類及制動(dòng)單元的，分為兩部分：閥類綜合試驗(yàn)臺(tái)、踏面制動(dòng)單元試驗(yàn)臺(tái)。

閥類綜合試驗(yàn)臺(tái)，主要通過(guò)內(nèi)部氣路的不同連接，以用于模擬轉(zhuǎn)換閥、緊急電磁閥、稱重閥、中繼閥、載荷壓力傳感器、脈沖閥及減壓閥等閥類的功能試驗(yàn)及氣密性試驗(yàn)。

踏面制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，在試驗(yàn)時(shí)模擬列車的各種供氣狀態(tài)，對(duì)踏面制動(dòng)單元的制動(dòng)施加、緩解功能進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)可檢測(cè)制動(dòng)力及制動(dòng)單元?dú)饷苄浴?/p>

圖3 地鐵車輛閥類綜合試驗(yàn)臺(tái)及制動(dòng)單元試驗(yàn)臺(tái)

3 試驗(yàn)臺(tái)的實(shí)際使用及問(wèn)題

3.1 實(shí)際使用概況

本文所述的兩部分制動(dòng)系統(tǒng)綜合試驗(yàn)臺(tái)，自2000年投入使用以來(lái)，平均每月約對(duì)兩套供風(fēng)制動(dòng)控制元件進(jìn)行試驗(yàn)，每月約試驗(yàn)踏面制動(dòng)單元約48個(gè)。日常保養(yǎng)每月一次，主要對(duì)其進(jìn)行清潔等日常保養(yǎng)，年度保養(yǎng)時(shí)主要進(jìn)行功能檢查，更換部分部件，維修量較小，性能穩(wěn)定。

目前已使用近10年的時(shí)間，需進(jìn)行大修級(jí)別的維護(hù)。維修前進(jìn)行了全面的檢查，檢查后得試驗(yàn)臺(tái)需從以下方面維修及改進(jìn)：

（1）壓力表失準(zhǔn)。如壓力表很多已經(jīng)不能回零位；

（2）傳感器失準(zhǔn)。如傳感器的數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)不符；

（3）塞門及接頭處的橡膠密封件老化，氣密性差；

（4）試驗(yàn)架表面脫漆嚴(yán)重；

（5）試驗(yàn)臺(tái)中易損件已達(dá)到更換時(shí)限（包括橡膠管道、密封套件、各種電氣接頭、電氣導(dǎo)線和專用傳感器接頭等）；

（6）部分備件的要求提高，需要更新?lián)Q代。

3.2 計(jì)劃維修內(nèi)容

根據(jù)上述檢查及評(píng)定，擬進(jìn)行以下維修工作：

（1）對(duì)所有的壓力表進(jìn)行校正，無(wú)法校正的進(jìn)行更換；

（2）更換新的傳感器和濾清器；

（3）檢測(cè)并更換一批易損件，包括老化的塞門橡膠件、氣管和密封件等；

（4）對(duì)設(shè)備的外表進(jìn)行重新噴漆處理，修補(bǔ)閥類綜合試驗(yàn)臺(tái)和踏面制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)已損壞的涂層，使其恢復(fù)美觀。

（5）重新排布管路，使其更加可靠、美觀和使用方便，試驗(yàn)臺(tái)局部噴漆補(bǔ)修；

（6）全面的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)校準(zhǔn)（工作臺(tái)和控制臺(tái)的綜合測(cè)試），數(shù)據(jù)校準(zhǔn)要求達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；

（7）現(xiàn)有操作流程及相關(guān)資料進(jìn)行重新優(yōu)化，培訓(xùn)操作人員。

4 維修及改進(jìn)

整個(gè)工程項(xiàng)目分為基本功能維修、管路優(yōu)化及表面處理、測(cè)試及提高這3部分，參考GB/T3797-2005《電氣控制設(shè)備》、GBJ79－1985《工業(yè)企業(yè)通信接地設(shè)計(jì)規(guī)范》、GBJ93－1986《工業(yè)自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》、GBJ232-90/92《電器裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》、GBT13927－1992《工業(yè)用閥門閥門的壓力試驗(yàn)》等相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。

4.1 基本功能的維修

（1）壓力表檢測(cè)、矯正、維修。壓力表是否準(zhǔn)確，直接影響對(duì)被試驗(yàn)元件性能的判斷。因此，首先應(yīng)進(jìn)行壓力表的檢測(cè)及維修。首先對(duì)制動(dòng)閥類綜合試驗(yàn)臺(tái)和踏面制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上所有壓力表，進(jìn)行委外送檢處理，并最終維修合格。并對(duì)所有壓力表進(jìn)行表面清潔處理，保證了美觀。

圖4 送檢和清潔之后的壓力表

（2）傳感器、濾清器組件。對(duì)制動(dòng)閥類綜合試驗(yàn)臺(tái)和踏面制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上所有傳感器和濾清器，進(jìn)行故障排查，將傳感器送檢校驗(yàn)，對(duì)濾清器進(jìn)行更換濾芯處理，使其恢復(fù)正常功能。

（3）易損件、橡膠件及密封件。對(duì)制動(dòng)閥類綜合試驗(yàn)臺(tái)和踏面制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上所有手動(dòng)閥密封件進(jìn)行了更換，并提供了50套備用件。在特殊型號(hào)閥類密封件上，委托美國(guó)嘉諾公司嚴(yán)格按照規(guī)格定做，打破了德國(guó)克諾爾公司的技術(shù)和價(jià)格壟斷。對(duì)制動(dòng)閥類綜合試驗(yàn)臺(tái)和踏面制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上所有高壓氣管進(jìn)行了檢測(cè)，并購(gòu)置了充足的備件。

圖5 密封件

4.2 管路優(yōu)化及表面處理

（1）管線整潔化、可靠化布局。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和安全控制所需要的氣動(dòng)件、儀表、傳感器數(shù)量，為保證試驗(yàn)臺(tái)整體布置的美觀性、可維護(hù)性，對(duì)原氣動(dòng)管路進(jìn)行重新布線。

（2）表面處理。對(duì)制動(dòng)閥類綜合試驗(yàn)臺(tái)和踏面制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行表面噴漆處理，恢復(fù)其美觀。對(duì)于嚴(yán)重氧化部位，進(jìn)行了除銹和防銹處理，以保證外觀壽命。

圖6 制動(dòng)閥類綜合試驗(yàn)臺(tái)和踏面制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)外觀對(duì)比

4.3 檢測(cè)及改進(jìn)

維修完成后，為了檢測(cè)其維修效果，對(duì)各種可試驗(yàn)的閥類標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行試驗(yàn)，以檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)的各個(gè)功能是否正常，氣密性是否完好。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，各個(gè)使用性能均達(dá)到要求。同時(shí)優(yōu)化了內(nèi)部管路連接，使得各項(xiàng)試驗(yàn)的操作更加簡(jiǎn)單化，降低工人操作難度的同時(shí)，提高了試驗(yàn)效率。

對(duì)操作人員進(jìn)行了新操作方法的全面培訓(xùn)。

電路中傳感器接頭、電氣接線端子、連接導(dǎo)線等電氣元件在大修時(shí)應(yīng)更換。

氣路中所有的管路接頭、密封件應(yīng)進(jìn)行更換，耐壓軟氣管也應(yīng)全部更新。

達(dá)到大修期時(shí)所有壓力表應(yīng)全部進(jìn)行檢測(cè)、校正、維修。

應(yīng)視具體情況更換或安裝一些輔助元器件，包括機(jī)械式壓力開關(guān)、傳感器、濾清器等。

5 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)上述維修的制動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)，管路布置清晰，可維護(hù)性高，系統(tǒng)氣密性可靠，壓力測(cè)試準(zhǔn)確，易損元件及關(guān)鍵元件更新，噪音降低，安全性提高，可操作性高。該試驗(yàn)臺(tái)此后只需進(jìn)行日常維護(hù)及年度簡(jiǎn)易維修，預(yù)計(jì)可運(yùn)用至下個(gè)大修期。

[1]European Committee for Standardization.DIN.EN286-4，Simple Unfired Pressure Vessels Designed to Contain Air or Nitrogen，1994.

[2]羅曦春，黃海東.水壓試驗(yàn)對(duì)地鐵車輛儲(chǔ)風(fēng)缸材料性能的影響[J].電力機(jī)車與城軌車輛，2009，20(6)：1-5.