張鑫

摘要：風源系統(tǒng)主要是由總風缸以及空氣壓縮機所組成，其功能在于將系統(tǒng)運轉過程中所需求的壓縮空氣進行源源不斷的輸入，整個系統(tǒng)又可以細致劃分成油路系統(tǒng)以及氣路系統(tǒng)，只有保證各個系統(tǒng)之中不同模塊之間能夠高度協(xié)同，才能夠促進城市軌道交通車輛的順利運轉。風源系統(tǒng)對于城市軌道交通車輛的正常運轉產(chǎn)生了重要的作用，但由于受到各類因素的影響，很容易出現(xiàn)不同類型的故障。當前，針對城市軌道交通車輛風源系統(tǒng)故障的防范、預警以及處理大都是由工作人員人為操作完成，不能夠有效確保故障監(jiān)測及診斷的準確性與及時性，進而引發(fā)一系列的經(jīng)濟損失，因此探尋到針對城市軌道交通車輛風源系統(tǒng)故障自動監(jiān)測與診斷方法就顯得尤為重要。

關鍵詞：城市軌道;交通車輛;風險系統(tǒng)故障

城市軌道交通車輛的風源系統(tǒng)可以劃分成干燥器以及空氣壓縮機，其中空氣壓縮機主要是用于壓縮空氣的提供，干燥器則用于干燥所獲取的壓縮空氣，并將其供制動系統(tǒng)這類風設備的正常使用。如若空氣壓縮機或者干燥器產(chǎn)生故障之后，風險系統(tǒng)就不能夠正常提供壓縮空氣，導致壓縮空氣有著過大的濕度，制動系統(tǒng)不能夠正常運轉，情況嚴重時就會引發(fā)一系列的安全事故。

一、風源系統(tǒng)的構成以及基本工作原理

城市軌道交通車輛的風源系統(tǒng)包含了雙塔式干燥器、空氣壓縮機以及部分輔助部件，正常運用時為兩臺空壓機單雙號輪換工作，當一臺空壓機故障，另一臺空壓機仍然能夠提供足夠的壓縮空氣，不影響列車正常運行。部分零件可在日常檢修中通過測試提前發(fā)現(xiàn)問題，空壓機如故障可通過重型臨修進行更換。而其余大部分故障都和雙塔式干燥器有關，因此要想實現(xiàn)對故障的自動監(jiān)測與診斷，就必須明確雙塔式干燥器的基本工作原理。

雙塔式干燥器在運轉過程之中，干燥階段與再生階段處于并行狀態(tài)，即在干燥塔中進行壓縮空氣的干燥時，另外一個干燥塔也會再生相應的干燥劑，干燥劑會將空氣壓縮機所提供的壓縮空氣進行水分的吸附，讓其相對濕度不超過35%。而在吸附完成之后，干燥塔就會排出其中的水分，這樣一來干燥劑的干燥能力也能夠再生，如此循環(huán)往復，具體如圖1所示。能夠得知，當空氣干燥器處于正常工作狀態(tài)下，T1與T2分屬于再生與干燥狀態(tài)，此時壓縮空氣會經(jīng)由P1進入到干燥器內(nèi)部，此時系統(tǒng)就會有效控制電磁閥（SV）所作出的具體動作，從而讓消聲器（MU）能夠和雙活塞閥1口（COV1）、P1和2口（COV2）進行緊密的連接。

接著壓縮空氣會陸續(xù)經(jīng)過上述的1口與2口進入到2號干燥塔之中，保持向上運動的狀態(tài)下干燥劑會吸附并干燥處理相應的水分。在完成干燥之后，壓縮空氣會經(jīng)由溢流閥（OV）、單向閥（CV）、壓縮空氣出口（P2）最終被排出。在全部排出水分之后，1號干燥塔就會再生其最初的干燥能力，此時系統(tǒng)就會有效控制電磁閥（SV）所作出的具體動作，從而讓消聲器（MU）能夠和雙活塞閥2口（COV2）、P1和1口（COV1）進行緊密的連接。在這一過程之中，溢流閥（OV）可以讓干燥器內(nèi)部的壓力符合相關標準，進而支持雙活塞閥（COV）的順利完成。從其基本工作原理之中能夠得知，當干燥塔和壓縮空氣入口（P1）處理連通狀態(tài)時，且溢流閥（OV）在上游部位進行控制，那么干燥塔內(nèi)部就會有著相對較高的空氣壓力，并且壓力開關之間的觸點處于閉合狀態(tài);如若干燥塔處于一種再生階段，那么干燥塔內(nèi)部就會有著相對較低的空氣壓力。

二、風源系統(tǒng)故障監(jiān)測診斷方案

在保證城市軌道交通車輛順利運轉的前提之下，為了最大化降低制造成本，本文結合風源系統(tǒng)原有的硬件配合，遵循電氣控制原理，制定了“空壓機供電異?！?、“干燥器故障”、“空壓機控制異?！币约啊翱諌簷C故障”等方面的實時監(jiān)測診斷方案。

（一）電氣控制原理

本方案在制定過程之中遵循了如下電氣控制原理：當系統(tǒng)處理正常狀態(tài)之下，如若“CM START”為高電平就會讓CMCR得電，CMC閉合;如若“CM RUN”與“CM POWER”為高電平，那么空壓機就會處于運轉狀態(tài)，將風力供給干燥器。不論是在何種狀態(tài)之下，兩個干燥塔都會根據(jù)既定的轉換周期T來合理轉換干燥階段以及再生轉換，如若干燥塔處在干燥階段，那么壓力開關觸點就會處于閉合狀態(tài)，此時“ADT2WORK”或者是“ADT1WORK”都是高電平;如若干燥塔處在再生階段，那么壓力開關觸點就會處于打開狀態(tài)，此時“ADT2WORK”或者是“ADT1WORK”都是低電平。

（二）故障診斷邏輯

一般來說干燥劑在不受到外在因素影響的前提之下，正常工作能夠持續(xù)時間超過2min，因此為了避免在診斷過程之中出現(xiàn)錯誤，制定了相應的故障診斷邏輯，具體如圖1所示。

（1）當SIV能夠正常供電，并且“CM START”屬于高電平的范疇，就可以進行后續(xù)的故障診斷，否則則表示風源系統(tǒng)并不存在故障。（2）當“CM START”屬于高電平的范疇，且持續(xù)時間不低于2s時，就可以判定其是否屬于空壓機控制異常這一范疇，如若“CM RUN”是低電平，那么就可以診斷為空壓機控制異常，如若“CM RUN”是高電平，就可以進行后續(xù)的故障診斷。（3）當“CM START”屬于高電平的范疇，且持續(xù)時間超過5s時，同時也排除了空壓機控制異常這一故障，就可以判定其是否屬于空壓機供電異常的診斷，如若“CM POWER”屬于低電平的范疇，那么就可以診斷為空壓機供電異常，如若“CM POWER”是高電平，那么就可以進行后續(xù)的故障診斷。（4）當“CM START”屬于高電平的范疇，且持續(xù)時間超過5s時，同時也排除了空壓機供電異常這一故障，那么就可以判定其是否屬于空壓機故障的診斷，如若“ADT1WORK”和“ADT2WORK”同時屬于低電平的范疇，并且持續(xù)時間超過了3s，那么就可以診斷為空壓機故障，否則就進行后續(xù)的故障診斷。（5）當上述假設都被否定之后，就可以診斷干燥器故障，一般來說滿足以下任一條件的都可以判定為干燥器故障。

結語：綜上所述，本次研究得出了針對城市軌道交通車輛風源系統(tǒng)故障的自動監(jiān)測與診斷的方式，可以讓相關人員在對故障進行診斷的過程之中有著更高的效率，且診斷結果也更為準確，具備良好的推廣與應用價值。相關工作人員應當對城市軌道交通車輛風源系統(tǒng)的故障引起高度的重視，結合實際情況積極采取先進的故障監(jiān)測與診斷方式，這樣才能夠確保城市軌道交通車輛的順利運轉。

參考文獻

[1]王兆嘉. 風源系統(tǒng)智能監(jiān)測與故障診斷方法研究[D].東南大學，2019.

[2]賀延芳，胡曉博.西安地鐵2號線車輛風源系統(tǒng)典型故障分析及整改[J].軌道交通裝備與技術，2019（02）：28-30.

[3]石魏.城市軌道交通電客車風源及空氣制動系統(tǒng)技術綜述[J].科技創(chuàng)新導報，2017，14（04）：66+68.