李 磊

中車長春軌道客車股份有限公司 吉林 長春 130062

引言

近年來,隨著我國交通事業(yè)的發(fā)展,對于軌道交通載運工具的要求也日益提高。無論是運營的高速化還是維護的智能化都對軌道車輛制動系統提出了更高的要求。

1 城市軌道交通制動系統的現狀

關于電客車最常見的三項制動即常用制動、緊急制動、停放制動,我們主要以這些制動方式作用原理進行相應的探討。針對電制動和空氣制動相互配合的制動模式下,電客車首先采用的是電制動,當電制動達到一定量的時候,就會施加空氣制動,靠閘瓦進行制動。首先,電客車在日常運行情況下采用的都是常用制動,是電制動和空氣制動相互配合的制動力;而緊急制動則是僅空氣制動的施加,當司機遇到緊急事件等情況施加的制動,是電客車可以采用的最大制動力;最后的停放制動,是電客車在靜止狀態(tài)下施加的制動,等于家用乘務車的“手剎”,它是靠彈簧施加的力。

2 制動系統的發(fā)展規(guī)律

(1)制動力的源動力發(fā)展已經歷了由人力到大氣壓力,再到壓縮空氣(在一些特殊車輛上,由于安裝空間等因素,也有用液壓這種壓力流體替代)的演變歷程,無論是可實現的最大制動力還是制動性能都有了大幅度的提高。但是,這類制動系統(以微機控制直通式電空制動系統為例)的制動指令和制動力施加仍然需要經過電空轉換的環(huán)節(jié)和壓縮空氣的作用環(huán)節(jié),即首先將電信號通過電空閥(EP閥)轉換為預控壓力信號,再經過中繼閥放大流量后,壓縮空氣才能按指令進入制動缸內,推動制動缸的活塞桿移動,從而帶動閘瓦貼靠踏面或閘片貼靠制動盤,最終通過輪軌關系形成制動力。這一制動力的建立過程需要較長時間(1～3s),不但響應慢,而且控制精度受空氣壓力和制動缸摩擦阻力等因素的影響極大,更是難以實現空氣部分和基礎制動的實時監(jiān)控,致使系統的智能控制和智能維保舉步維艱。因此,空氣制動系統已經很難再發(fā)生根本性的變革。(2)制動指令傳遞方式從以司機鳴笛聲為信號進化到利用列車制動管壓力變化的空氣波沿列車長度方向傳遞,使列車制動實現了司機一人操縱的基本要求;在空氣波傳播速度的范圍內提高了列車制動、緩解的一致性。但隨著列車編組、載重的不斷增加,以空氣波傳播速度為極限的制動指令傳輸方式嚴重影響了列車的制動性能和乘坐舒適性。當制動指令傳遞方式升級為利用電信號的變化,其傳播速度提升了近100倍。這不但可極大地提高列車的制動性能和乘坐舒適性,而且開啟了列車制動信號智能化的演進。

3 地鐵車輛制動系統的優(yōu)化設計

(1)制動切除裝置改進方案。制動系統為車輛每個轉向架配備一套空氣制動力切除裝置,主體由帶電觸點制動切除塞門組成,其作用是在車輛制動系統故障以及檢修、救援、試驗等特殊情況下,可以對相應轉向架的空氣制動力進行切除與恢復操作,對制動系統及列車而言有著重要作用。通常是將每節(jié)車的兩套制動切除塞門分別布置在車輛前后兩端制動單元上方的客室內的座椅骨架下。此方案缺點在于切除裝置在車輛前后分別布置,對于一列六節(jié)編組的地鐵列車要分別操作12次,操作繁瑣,增加了切除與恢復的操作時間,并且只能在車上實現切除和恢復功能,而在車下無法實現對切除裝置的操作。我們充分考慮上述問題,進行合理改進。每節(jié)車的兩套帶電觸點制動切除塞門模塊化設計,并將其集中布置在車輛底架下靠近車外側便于操作的位置,將切除塞門的結構加以改進,在切除塞門上安裝機械緩解裝置,并在車輛客室內座椅下方的地板上設置操作手柄,使得車上和車下的操作手柄相反方向布置,通過機械緩解裝置上的萬向聯軸器的力傳遞作用實現對切除塞門的車上、車下的同步操作。并應用一帶鎖塞門箱將其扣罩在座椅下地板上。(2)停放制動狀態(tài)顯示改進方案。制動系統通常在司機室操縱臺故障指示燈上設置停放制動指示燈,用于司機或檢修人員直觀、方便地判別車輛停放制動的施加與緩解狀態(tài)。通過將整列車所有網關閥內停放制動緩解開關(閉合緩解,打開施加)串聯起來,進行判斷。在司機室激活的情況下(CFCR 得電),若所有車輛停放制動緩解,則所有網關閥內停放制動緩解開關閉合,停放制動緩解繼電器PBRR得電,操縱臺上停放制動指示燈不亮,即停放制動緩解。該方案基本能夠如實反應車輛停放制動的狀態(tài),但在特定情況下,該方案缺點具有一定的缺點,因為此方案停放制動狀態(tài)的判斷都依賴于EP2002閥電源,一旦電源故障則不能正確反映停放制動狀態(tài)。我們對該方案進行了合理改進,停放制動狀態(tài)的判斷不再采用網關閥內的停放制動緩解信號,而是在停放制動管路中設置壓力開關,將壓力開關布置在每節(jié)車輛制動系統的輔助控制模塊上,利用壓力開關的機械性能解決上述問題,具體為將所有壓力開關輸出電信號(斷開緩解,閉合施加)并聯起來判斷停放制動狀態(tài)：其中任意一個壓力開關閉合則停放制動施加繼電器PBAR 得電,操縱臺上的停放制動指示燈點亮;所有壓力開關斷開則停放制動施加繼電器PBAR 失電,操縱臺上的停放制動指示燈不亮。此優(yōu)化方案判定停放制動的狀態(tài)與EP2002閥電源無關,并且由于不與頭車繼電器聯鎖,既使司機室沒有被激活,停放制動指示燈也能夠正確反映出車輛實際停放制動狀態(tài)。

結束語

綜上所述,車輛采購項目管理是一項龐大的系統工程,是城軌行業(yè)關心的重點話題。作為城軌企業(yè)管理者,必須從全局角度把握車輛采購項目管理的內在精要,全面拓寬城軌企業(yè)車輛采購項目管理的思路,明確如何把控項目管理重點、如何控制產品質量、如何把握項目進度等問題,通過整合優(yōu)化項目管理各個階段的重點工作,做到雜而不亂、重點突出、抓牢關鍵、有序推進,高效組織開展車輛采購項目的各項工作。