劉 萃

(廣州市地下鐵道總公司，511400，廣州∥助理工程師)

1 限界檢查試驗(yàn)

內(nèi)燃機(jī)車到貨后，必須先進(jìn)行靜態(tài)檢查(車底各零部件的緊固和車身異物的清理)，方可進(jìn)行限界檢查試驗(yàn)。限界檢查試驗(yàn)(如圖1)是新車在無(wú)動(dòng)力的條件下由牽引機(jī)車聯(lián)掛，以低于5 km/h的速度緩慢推行通過(guò)已設(shè)計(jì)好的車輛限界門(mén)，并觀察限界門(mén)與新車是否存在干涉。若發(fā)現(xiàn)干涉，立即停車并測(cè)量記錄干涉位置和干涉尺寸。待新車車身全部通過(guò)限界門(mén)后，由牽引機(jī)車反向牽引，再次通過(guò)限界門(mén)，限界檢查試驗(yàn)完成。

圖1 廣州地鐵4～6號(hào)線限界門(mén)廓型及限界檢查試驗(yàn)場(chǎng)景

就廣州地鐵而言，內(nèi)燃機(jī)車新車限界檢查結(jié)束后，需將檢查結(jié)果報(bào)告遞交新線部和技術(shù)研發(fā)室，由新線部和技術(shù)研發(fā)室結(jié)合廠家提供的動(dòng)態(tài)限界計(jì)算證明做出評(píng)估，決定是否簽發(fā)限界合格證明。新車只有具備了限界合格證明，才能進(jìn)入相應(yīng)的線路作業(yè)及進(jìn)行后續(xù)的試驗(yàn)。

2 曲線通過(guò)能力試驗(yàn)

根據(jù)每條線路的設(shè)計(jì)要求，機(jī)車車輛以規(guī)定速度通過(guò)無(wú)超高的最小曲線半徑時(shí)，輪軌間的垂向壓力和橫向壓力必須小于規(guī)定值。以廣州地鐵4、5、6號(hào)線為例，最小曲線半徑為65 m，車輛以15 km/h的速度通過(guò)無(wú)超高的65 m曲線時(shí)最大橫向力不超過(guò)4×104kN。

試驗(yàn)方法采用電測(cè)彎矩法，測(cè)試輪軌的垂向力和橫向力。分別在軌腰和軌底上表面粘貼應(yīng)變片組成全橋(見(jiàn)圖2、3)。具體測(cè)試方法參照TB/T 2489－1994《輪軌水平力、垂直力地面測(cè)試方法》進(jìn)行。

圖2 測(cè)量輪軌垂向力和橫向力的貼片及組橋方法

圖3 垂向力、橫向力測(cè)試應(yīng)變片粘貼實(shí)景

測(cè)試前需用標(biāo)定器對(duì)輪軌垂向力和橫向力進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定完成后方可開(kāi)始試驗(yàn)。內(nèi)燃機(jī)車以規(guī)定速度正反向通過(guò)測(cè)量點(diǎn)，每次通過(guò)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)采集電橋輸出的電壓信號(hào)，再通過(guò)標(biāo)定參數(shù)換算得到輪軌垂向力、橫向力的時(shí)程曲線及相關(guān)數(shù)據(jù)。圖4、5分別為GK0C 1000型內(nèi)燃機(jī)車通過(guò)廣州地鐵4號(hào)線半徑為65 m曲線時(shí)測(cè)得的輪軌垂向力(2處測(cè)量點(diǎn))和橫向力的時(shí)程曲線(1處測(cè)量點(diǎn))。得到機(jī)車通過(guò)小半徑曲線時(shí)輪軌間的垂向力、橫向力實(shí)際數(shù)值后，需再通過(guò)動(dòng)力學(xué)計(jì)算得出車輛脫軌系統(tǒng)和線路橫向穩(wěn)定性系數(shù)等參數(shù)。這些參數(shù)應(yīng)滿足TB/T 2360—1993標(biāo)準(zhǔn)，否則將無(wú)法保證機(jī)車在現(xiàn)有路況下的行車安全。

3 試車線運(yùn)行試驗(yàn)

內(nèi)燃機(jī)車試車線運(yùn)行試驗(yàn)主要是讓內(nèi)燃機(jī)車在地鐵試車線上來(lái)回行駛，從而對(duì)其牽引、制動(dòng)及動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行檢查。根據(jù)不同要求，內(nèi)燃機(jī)車以不同的初始速度在平直道單機(jī)運(yùn)行時(shí)施加一定的制動(dòng)力，其制動(dòng)距離必須小于規(guī)定值。以廣州地鐵GCY－450型內(nèi)燃機(jī)車為例，其以30km/h的初始速度在平直道單機(jī)運(yùn)行時(shí)施加360 kPa的常用制動(dòng)力，制動(dòng)距離必須小于60 m;以40 km/h的初始速度在平直道單機(jī)運(yùn)行時(shí)施加360 kPa的常用制動(dòng)力，制動(dòng)距離必須小于90 m。表1為當(dāng)時(shí)測(cè)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

圖4 輪軌垂向力測(cè)試波形(時(shí)程曲線)

圖5 輪軌橫向力測(cè)試波形(時(shí)程曲線)

表1 實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)

此外，試車線運(yùn)行試驗(yàn)還需在試驗(yàn)前后測(cè)量每個(gè)車軸齒輪箱的溫升，以觀察溫度變化趨勢(shì)是否合理。此試驗(yàn)也為接下來(lái)的兩個(gè)正線試驗(yàn)做好了鋪墊。

4 牽引電客車正線爬坡試驗(yàn)

該試驗(yàn)是檢驗(yàn)內(nèi)燃機(jī)車聯(lián)掛電客車在不同線路的特殊路況下(一般選用線路中坡度最大的坡道)運(yùn)行時(shí)是否滿足牽引和制動(dòng)需求。以廣州地鐵4號(hào)線為例，GK0C 1000型內(nèi)燃機(jī)車雙機(jī)重聯(lián)牽引1列6節(jié)編組的直線電機(jī)運(yùn)載系統(tǒng)電客車(180 t)在55‰的坡道上下來(lái)回運(yùn)行時(shí)，重聯(lián)機(jī)車牽引性能穩(wěn)定;在下坡且初始速度不低于10 km/h時(shí)施加制動(dòng)，重聯(lián)機(jī)車能穩(wěn)定停車，且停穩(wěn)后不溜車;緩慢緩解制動(dòng)同時(shí)提供動(dòng)力，重聯(lián)機(jī)車能穩(wěn)定起步繼續(xù)行駛。

正線爬坡試驗(yàn)確保了內(nèi)燃機(jī)車在參與本線路電客車故障情況下的救援需求，也進(jìn)一步檢查了新車的牽引、制動(dòng)及動(dòng)態(tài)性能。

5 正線200 km運(yùn)行試驗(yàn)

新車完成以上4個(gè)試驗(yàn)后，還將進(jìn)行正線200 km運(yùn)行試驗(yàn)。該試驗(yàn)要求內(nèi)燃機(jī)車在正線各種工況下運(yùn)行，同時(shí)檢查并記錄其發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)以及傳動(dòng)、制動(dòng)、電氣、走行部、冷卻等各系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，處理故障。

正線200 km運(yùn)行試驗(yàn)是一個(gè)較為長(zhǎng)期的磨合過(guò)程，也符合浴盆曲線(見(jiàn)圖6)的需求，保證新車平穩(wěn)渡過(guò)早期失效期后再正式投入使用。

圖6 浴盆曲線

6 結(jié)語(yǔ)

除了上述5項(xiàng)基本試驗(yàn)，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)車具體的附加功能，還可進(jìn)行一些其他的試驗(yàn)，例如用于檢查新車車輪輪重是否滿足要求的車輪稱重試驗(yàn)，檢查新車車體、門(mén)窗密閉性能的淋雨試驗(yàn)，檢查車輪是否滿足不落輪鏇床裝夾鏇修的不落輪鏇床裝夾試驗(yàn)等。

希望通上述介紹，能在一定程度上為地鐵新車調(diào)試試驗(yàn)起到參考作用。

［1］楊剛.GK型機(jī)車的優(yōu)化改進(jìn)及檢修技術(shù)的研究與運(yùn)用［J］.內(nèi)燃機(jī)車，2012(10):28.

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