陳宇?劉曉波

摘 要：地鐵車輛制動(dòng)系統(tǒng)靜態(tài)調(diào)試內(nèi)容主要包括風(fēng)源系統(tǒng)和用風(fēng)系統(tǒng)。風(fēng)源系統(tǒng)主要由空壓機(jī)組、雙塔干燥器、安全閥、壓力開關(guān)、測(cè)試接口和軟管組成。文章結(jié)合實(shí)際運(yùn)行的具體情況，重點(diǎn)就自動(dòng)化地鐵車輛制動(dòng)靜態(tài)調(diào)試方法進(jìn)行了探討和分析，希望能給從事本行業(yè)的同仁們一點(diǎn)研討依據(jù)，不到之處敬請(qǐng)指正。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化；地鐵車輛制動(dòng)；靜態(tài)調(diào)試

基于自動(dòng)化的地鐵車輛制動(dòng)靜態(tài)調(diào)試方法將自動(dòng)化技術(shù)引入調(diào)試過(guò)程，所得試驗(yàn)結(jié)果不僅具有可追溯性，且不依賴于試驗(yàn)人員個(gè)人水平的影響，保證準(zhǔn)確性。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，使城市的交通狀況面臨巨大壓力，軌道交通作為相對(duì)環(huán)保的大流量交通工具，已被全世界大中城市作為解決交通問(wèn)題的首選。制動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和安全性是城軌車輛調(diào)試試驗(yàn)的重要內(nèi)容之一，是車輛安全運(yùn)營(yíng)工作的重要組成部分。同時(shí)大大縮減調(diào)試所需時(shí)間，大幅度降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高試驗(yàn)人員的安全性，進(jìn)一步提升試驗(yàn)自動(dòng)化。

1.地鐵車輛制動(dòng)靜態(tài)調(diào)試內(nèi)容

城軌地鐵車輛制動(dòng)信息數(shù)字集成化試驗(yàn)方法研究的主要內(nèi)容是城軌車輛在進(jìn)行靜態(tài)調(diào)試時(shí)，如何獲取被試車輛的手柄狀態(tài)、制動(dòng)壓力、開關(guān)量、保壓和計(jì)時(shí)，以及動(dòng)態(tài)調(diào)試時(shí)防滑動(dòng)作的性能、動(dòng)作過(guò)程，同時(shí)獲取以上信息與時(shí)間的直接關(guān)系。城軌地鐵車輛制動(dòng)系統(tǒng)的靜態(tài)調(diào)試內(nèi)容主要包括供風(fēng)系統(tǒng)和用風(fēng)系統(tǒng)。供風(fēng)系統(tǒng)由空壓機(jī)組、雙塔干燥器、安全閥、壓力開關(guān)、測(cè)試接口、軟管及除制動(dòng)以外的用風(fēng)單元組成舊；用風(fēng)系統(tǒng)由空氣懸掛系統(tǒng)、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、停放制動(dòng)系統(tǒng)、受電弓（或集電靴）用風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)笛和刮雨器等部件組成。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的城軌車輛，在進(jìn)行制動(dòng)系統(tǒng)靜態(tài)調(diào)試時(shí)多采用指針式壓力表或數(shù)字壓力來(lái)測(cè)量，缺點(diǎn)主要有：儀表與車輛監(jiān)測(cè)點(diǎn)相連通的快速插頭，在頻繁插拔過(guò)程中占用很長(zhǎng)的調(diào)試時(shí)間，工作效率低；在車輛通電調(diào)試時(shí)，車下操作危險(xiǎn)；信息的檢測(cè)通過(guò)儀表、萬(wàn)用表和秒表配合來(lái)完成，受到靜態(tài)逆變器、空調(diào)、空氣壓縮機(jī)等設(shè)備噪聲的影響，所得試驗(yàn)結(jié)果偶然性較大，為了獲得良好試驗(yàn)結(jié)果，多采用重復(fù)試驗(yàn)的方式；試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果不具有追溯性，沒(méi)有原始數(shù)據(jù)供參考或分析。因此，研究基于自動(dòng)化的靜態(tài)試驗(yàn)方法具有重要意義。

2.開關(guān)量的采集分析

在制動(dòng)調(diào)試過(guò)程中，停放制動(dòng)壓力開關(guān)用來(lái)指示停放制動(dòng)的施加與緩解，緩解時(shí)為高電平，施加時(shí)為低電平；總風(fēng)壓力開關(guān)用于控制緊急制動(dòng)的觸發(fā)與緩解，高電平時(shí)，緊急制動(dòng)緩解（緊急制動(dòng)緩解的必要條件），低電平時(shí)，觸發(fā)并施加緊急制動(dòng)；空壓機(jī)啟動(dòng)信號(hào)用于控制空壓機(jī)的啟動(dòng)與停止，當(dāng)總風(fēng)壓力降低，壓力開關(guān)閉合（高電平），空壓機(jī)開始打風(fēng)；當(dāng)總風(fēng)壓力上升，壓力開關(guān)斷開（低電平），空壓機(jī)停止打風(fēng)；備用壓力開關(guān)主控壓力開關(guān)失效時(shí)，啟動(dòng)備用壓力開關(guān)，總風(fēng)壓力降低時(shí)，壓力開關(guān)閉合（高電平），空壓機(jī)開始打風(fēng)；當(dāng)總風(fēng)壓力上升，壓力開關(guān)斷開（低電平），空壓機(jī)停止打風(fēng)；受電弓輔助壓力開關(guān)用于檢測(cè)和顯示受電弓的狀態(tài)，當(dāng)壓力降低，壓力開關(guān)斷開，指示為降弓狀態(tài)，當(dāng)壓力升高，壓力開關(guān)閉合，指示為升弓狀態(tài)。車輛開關(guān)量信號(hào)需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，信號(hào)調(diào)理板的作用主要是光電隔離和電壓調(diào)整，將車輛開關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為DCl2V和0的數(shù)字信號(hào)。DAM-E3011為數(shù)據(jù)采集模塊，它有8路隔離數(shù)字量輸入和1路隔離數(shù)字量輸出模塊。邏輯電平表示+1V；邏輯電平表示+4V～+30V。輸出集電極開路30V，200mA最大負(fù)載；隔離電壓3750V；電源未調(diào)理DC+10V～+30V。從車輛過(guò)來(lái)的數(shù)字信號(hào)都共地，這樣可以減少接線的數(shù)量和長(zhǎng)度，易于操作。信號(hào)調(diào)理板與數(shù)字采集模塊DAM-E3011之間通過(guò)較細(xì)的電纜進(jìn)行連接，數(shù)字采集模塊DAM-E3011的負(fù)輸入端都接在一起，共地，便于采集模塊盒內(nèi)電纜的連接。

3.車輛制動(dòng)靜態(tài)調(diào)試

3.1制動(dòng)壓力測(cè)試

以安裝了鐵科院制動(dòng)系統(tǒng)的地鐵輛的制動(dòng)試驗(yàn)為例進(jìn)行測(cè)試，鐵科院TKQ制動(dòng)系統(tǒng)的BC壓力都是通過(guò)中繼閥向外輸出的，測(cè)試點(diǎn)分別在4根軸的防滑閥G1之后，壓力傳感器通過(guò)測(cè)試接頭SCA-1/4-EMA-3安裝于壓力測(cè)試點(diǎn)上，可以直接檢測(cè)BC壓力值，此裝置安裝牢固，不會(huì)影響到車輛靜態(tài)和動(dòng)態(tài)運(yùn)行的安全性。將司控器手柄置于惰行位“N”，然后拉至B1，列車的壓力為一級(jí)制動(dòng)壓力。

3.2充風(fēng)試驗(yàn)

排空列車總風(fēng)缸壓力，主控端操作空壓機(jī)打風(fēng)并記錄其充風(fēng)的全部過(guò)程，空壓機(jī)開始打風(fēng)啟動(dòng)信號(hào)為高電平，總風(fēng)缸充風(fēng)結(jié)束，空壓機(jī)控制信號(hào)轉(zhuǎn)為低電平，空壓機(jī)停止打風(fēng)，測(cè)試記錄空壓機(jī)的打風(fēng)時(shí)間為13min9S。通過(guò)充風(fēng)試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)溢流閥開啟和關(guān)閉壓力、減壓閥輸出值、停放制動(dòng)動(dòng)作壓力、空壓機(jī)啟動(dòng)和停止壓力等壓力值的檢測(cè)記錄；測(cè)得溢流閥的開啟壓力為674kPa、溢流閥開啟到空簧充滿風(fēng)的時(shí)間為5min53S、空簧減壓閥的輸出壓力為579kPa。停放壓力開關(guān)的動(dòng)作壓力信號(hào)“停放壓力”由低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，此時(shí)的壓力為壓力開關(guān)的閉合壓力，測(cè)得值為509kPa；停放減壓閥的輸出壓力為593kPa。在初次打風(fēng)過(guò)程中，緊急壓力開關(guān)B13.14發(fā)生動(dòng)作，在數(shù)字信號(hào)“緊急觸發(fā)”由低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，測(cè)得緊急壓力開關(guān)的閉合壓力值為720kPa。利用同樣的方法，可以分別得到空載和滿載狀態(tài)下的各級(jí)制動(dòng)缸壓力（包括無(wú)級(jí)或有級(jí)變速）、停放壓力開關(guān)的斷開壓力和停放制動(dòng)施加的動(dòng)作過(guò)程、緊急壓力開關(guān)的斷開壓力、空壓機(jī)啟動(dòng)壓力開關(guān)的斷開壓力和閉合壓力，以及車輛保壓過(guò)程，可以快速準(zhǔn)確地找出泄漏點(diǎn)。

4.結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)化制動(dòng)靜態(tài)調(diào)試方法充分利用現(xiàn)車上的數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)和壓力測(cè)試點(diǎn)，獲取車輛的制動(dòng)壓力、防滑曲線、充風(fēng)時(shí)間、壓力開關(guān)的閉合與斷開等，所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有可追溯性，提供數(shù)字支持和直觀判斷。靜態(tài)調(diào)試所需時(shí)間大大縮減，勞動(dòng)強(qiáng)度直線降低，調(diào)試過(guò)程的人生安全得到保證，提升試驗(yàn)自動(dòng)化，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度。

參考文獻(xiàn)：

[1]萬(wàn)宇.廣州地鐵4號(hào)線列車EP2002制動(dòng)系統(tǒng)介紹及故障分析[J]，鐵道機(jī)車車輛，2013

[2]張和平.南京地鐵車輛制動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)分析[J].機(jī)車電傳動(dòng)，2014