地鐵工程車鐵鞋管理系統(tǒng)優(yōu)化

王亞偉，孫李華，丘啟平，廖東鵬

(廈門軌道交通有限公司運(yùn)營(yíng)分公司，福建 廈門 361000)

1 概述

城市軌道交通的安全生產(chǎn)一直是國(guó)家和公司關(guān)心的重點(diǎn)，有效的車輛防溜又是地鐵系統(tǒng)安全生產(chǎn)的重要保障。目前鐵路系統(tǒng)針對(duì)車輛防溜采取了許多措施，其中就包括：（1）通過車輛自身的鏈?zhǔn)街苿?dòng)器對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng)。該方案存在制動(dòng)力不強(qiáng)以及隨著使用年限增加，制動(dòng)力減弱的問題；（2）利用枕木和鏈條固定對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng)，該方案是將枕木放在車輪上來阻止車輛移動(dòng)；（3）通過鐵鞋對(duì)軌道車輛進(jìn)行防溜。鐵鞋采用高強(qiáng)鋼制成，具有材質(zhì)堅(jiān)固、體積小、便攜等特點(diǎn)，被放置在車輪下面，運(yùn)用車輪踏面阻力來阻止車輛溜逸。

為保證停留工程車的安全，所有工程車回庫后均使用鐵鞋防溜。工程車出庫前整備作業(yè)，需要司機(jī)人工撤除鐵鞋收回放置司機(jī)室。然而人工確認(rèn)撤除鐵鞋具有以下缺點(diǎn)：（1）撤除鐵鞋過程中精神注意力不集中，容易造成疏漏未將鐵鞋歸位，未進(jìn)行確認(rèn)進(jìn)行動(dòng)車，導(dǎo)致壓鐵鞋事故，如圖1所示；（2）鐵鞋未及時(shí)歸位容易造成鐵鞋丟失，造成管理混亂；（3）鐵鞋未撤除遺留線路，極大的影響到行車安全；（4）鐵鞋在撤除后司機(jī)需再次進(jìn)行確認(rèn)是否歸位，工作效率低下。

圖1 壓鐵鞋事故

為了改善此類情況，提高行車安全，提升安全可靠度，在工程車上設(shè)計(jì)1個(gè)鐵鞋存放箱，利用電氣聯(lián)鎖判斷鐵鞋已收回，并給司機(jī)一個(gè)信號(hào)，工程車方可動(dòng)車。此工裝提升安全系數(shù)，使工程車行車避免人為失誤，防止安全事故發(fā)生，改善現(xiàn)有的人為檢查確認(rèn)機(jī)制，變成智能化提示，提高工作安全可靠度。

2 設(shè)計(jì)方案

在工程車上設(shè)計(jì)1個(gè)鐵鞋存放箱，利用電氣聯(lián)鎖判斷鐵鞋已收回并亮綠燈，司機(jī)根據(jù)鐵鞋信號(hào)燈，工程車方可動(dòng)車。具體方案如下：

2.1 控制電路設(shè)計(jì)

在鐵鞋架內(nèi)安裝行程開關(guān)。未放置鐵鞋時(shí)，行程開關(guān)常閉觸點(diǎn)導(dǎo)通，紅色指示燈亮起；當(dāng)鐵鞋放入鐵鞋架后，利用鐵鞋自身的重量，將行程開關(guān)推桿下壓，行程開關(guān)常開觸點(diǎn)導(dǎo)通，線圈得電，繼電器常開觸點(diǎn)閉合，接鐵鞋箱內(nèi)部DC24V電路，使司機(jī)操作面板上的紅色指示燈滅，綠色指示燈亮起，同時(shí)主機(jī)啟動(dòng)控制打開。具體控制原理如圖2。

2.2 機(jī)械設(shè)計(jì)

整體尺寸長(zhǎng)、寬、高分別為300mm、210mm、520mm，結(jié)構(gòu)采用35×351mm角鋼進(jìn)行焊接，焊接完成后對(duì)表面進(jìn)行打磨拋光，最后刷上白色油漆，具體如圖3。

圖2 電氣圖

圖3 機(jī)械設(shè)計(jì)圖

用手電鉆按圖紙?jiān)阼F鞋箱中間開2個(gè)直徑為10mm的孔，安裝2個(gè)LX19-001型行程開關(guān)（限位開關(guān)），并將4個(gè)彈簧安裝在定位銷內(nèi)并固定，具體如圖4、5所示。鐵鞋箱供電采用車載電源DC24V，布線采用1.5平電線進(jìn)行布線，在鐵鞋箱上安裝1個(gè)紅色LED指示燈和1個(gè)綠色LED指示燈。

3 使用方法及效果

3.1 使用方法

公鐵車在軌道上運(yùn)行時(shí)，2只鐵鞋均放置在座位旁的鐵鞋存放箱中，此時(shí)指示燈長(zhǎng)綠。當(dāng)工程車在軌道上停車制動(dòng)，從箱內(nèi)取出鐵鞋，顯示紅燈警示。直到兩只鐵鞋全部收回鐵鞋存放箱，綠燈指示燈亮，如圖6所示，方可再次啟動(dòng)行車。由于該工裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用可靠性較高的電氣元件，只需定期檢查行程開關(guān)動(dòng)作是否靈活無卡滯，警示燈是否狀態(tài)是否正常。

圖4 行程開關(guān)安裝

圖5 行程開關(guān)安裝

3.2 實(shí)施效果

圖6 鐵鞋全收回亮綠燈

圖7 鐵鞋箱擺放

（1）有效提升工作效率。傳統(tǒng)的鐵鞋箱一般放置在工程車某個(gè)劃線區(qū)域固定位置。優(yōu)化后的鐵鞋箱體積小，可放置在司機(jī)座椅邊上，無需占用太多空間，并且實(shí)現(xiàn)了即取即用，用完及時(shí)放回，極大提升了工作效率。鐵鞋箱在工程車上的擺放位置如圖7所示。

（2）有效提高行車安全。設(shè)置醒目的提示燈燈光提醒，置于司機(jī)視野內(nèi)更加直觀，彌補(bǔ)了人為檢查機(jī)制的不足，通過更加智能化的方案有效避免了人工漏撤除鐵鞋情況下動(dòng)車，導(dǎo)致壓鐵鞋的事故。

（3）制造、維護(hù)成本低。由于采用的電器元件簡(jiǎn)單可靠，并且整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)便宜，設(shè)計(jì)輕便，小巧，大大降低了制造成本和后期的維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的統(tǒng)一。

（4）可編組改造。由于體積小巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此可根據(jù)實(shí)際數(shù)量不同進(jìn)行編組改造。（5）供電采用車載DC24V電源，安全可靠。

4 結(jié)語

目前鐵鞋管理系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)驗(yàn)完成，人工撤除鐵鞋確認(rèn)流程已得到優(yōu)化。對(duì)比改善前工效提升50%以上，并提高了安全性，避免了鐵鞋未撤除遺留線路，杜絕了一般及以上的事故發(fā)生。經(jīng)優(yōu)化改造，現(xiàn)已將鐵鞋存放箱投入生產(chǎn)使用，且與工程車廠家溝通聯(lián)系，預(yù)留了相應(yīng)線路及指示燈，實(shí)現(xiàn)了鐵鞋存放箱與操作臺(tái)的互鎖，實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能，大大提高了安全性能。該系統(tǒng)已投入廈門地鐵3號(hào)線車輛段工程車使用。