寧波軌道交通電客車全自動(dòng)車鉤解鉤控制結(jié)構(gòu)優(yōu)化

陳建輝 王騰 俞家凱 施亦直 葛志云

摘 要：本文主要介紹了寧波軌道交通電客車所用的兩種類型的全自動(dòng)車鉤的解鉤控制原理。一種是青島四方公司生產(chǎn)的330型車鉤，另一種為福伊特公司生產(chǎn)的330型車鉤。對(duì)兩種類型的全自動(dòng)車鉤的解鉤控制過(guò)程進(jìn)行對(duì)比分析，明確了兩種類型的全自動(dòng)車鉤的優(yōu)缺點(diǎn)，并在青島四方車鉤的基礎(chǔ)上進(jìn)行了控制結(jié)構(gòu)優(yōu)化。通過(guò)優(yōu)化，彌補(bǔ)了以上兩種車鉤各自的不足，能夠避免車鉤解鉤過(guò)程所發(fā)生的故障隱患，保證列車的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：寧波軌道交通;全自動(dòng)車鉤;解鉤控制過(guò)程

寧波軌道3號(hào)線、4號(hào)線采購(gòu)青島四方的全自動(dòng)車鉤，青島四方車鉤的連掛與解鉤采用氣動(dòng)控制，整個(gè)控制過(guò)程只涉及到一個(gè)電磁閥，從而大大降低的因電氣設(shè)備故障所帶來(lái)的故障風(fēng)險(xiǎn)。但是，完全采用氣動(dòng)控制的青島四方車鉤在控制上無(wú)法達(dá)到電控的精度。在解鉤順序的控制上，青島四方車鉤無(wú)法實(shí)現(xiàn)先進(jìn)行電氣車鉤解鉤再進(jìn)行機(jī)械車鉤解鉤順序，在解鉤順序的設(shè)計(jì)上沒(méi)有互鎖結(jié)構(gòu)，使得在電氣車鉤故障的情況下，無(wú)法保證機(jī)械車鉤不能解鉤，從而無(wú)法保證車鉤正確的解鉤順序。

針對(duì)此問(wèn)題，本文對(duì)兩種類型的全自動(dòng)車鉤的解鉤控制過(guò)程進(jìn)行對(duì)比分析，明確了兩種類型的全自動(dòng)車鉤的優(yōu)缺點(diǎn)，并在青島四方車鉤的基礎(chǔ)上進(jìn)行了控制結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

1 兩種全自動(dòng)車鉤的解鉤原理

青島四方全自動(dòng)車鉤的解鉤過(guò)程如下：

其控制原理如圖1所示：在解鉤時(shí)，司機(jī)操作解鉤按鈕，控制主風(fēng)管向解鉤管路充風(fēng)，壓力空氣從車體進(jìn)入解鉤管路，一路到達(dá)機(jī)械解鉤氣缸，一路經(jīng)過(guò)單向閥V6進(jìn)入控制單元，到達(dá)氣控閥V4控制端。氣控閥V4在壓力空氣作用下?lián)Q向，將原先分配給氣控閥V3控制端的壓力空氣分配給解鉤管路流向氣控閥V4的控制端，用以保持控制閥V4處于控制位。氣控閥V3在控制壓力消失后重新回復(fù)到彈簧作用位，將分配給推送氣缸C2后端的壓力空氣重新分配給推送氣缸C2的前端。推送氣缸C2在壓力空氣作用下縮回，帶動(dòng)電氣車鉤退回到待掛位。

福伊特全自動(dòng)車鉤的解鉤過(guò)程如下：

其控制原理如圖2所示：連掛的時(shí)候S1、S2行程開(kāi)關(guān)是閉合的，在按下解鉤按鈕S時(shí)電流經(jīng)過(guò)二極管V1使繼電器K3得電，回路1導(dǎo)通，同時(shí)其常開(kāi)觸點(diǎn)13、14閉合，常閉觸點(diǎn)11、12觸點(diǎn)斷開(kāi)，此時(shí)電氣鉤頭電磁閥SV1B得電，SV1A失電。電磁閥SV1B得電后導(dǎo)通與電氣車鉤氣缸的通路，使得電氣車鉤解鉤。當(dāng)電氣車鉤解鉤后電氣車鉤的觸點(diǎn)19（20）點(diǎn)位斷開(kāi)失電，使得繼電器K1失電，其常閉觸點(diǎn)閉合，此時(shí)回路2導(dǎo)通，電磁閥Y1得電，同時(shí)導(dǎo)通連接到機(jī)械結(jié)鉤氣缸的通路，機(jī)械鉤頭解鉤。

2 兩種全自動(dòng)車鉤之間的對(duì)比分析

青島四方的車鉤與福伊特的車鉤的主要區(qū)別是：青島四方的車鉤控制方式為氣路控制氣路，福伊特的車鉤控制方式為電路控制氣路。

根據(jù)上述對(duì)兩種車鉤在解鉤過(guò)程的分析可以得出：青島四方車鉤在解鉤時(shí)，按下解鉤按鈕時(shí)解鉤管路同時(shí)給機(jī)械解鉤氣缸和電氣車鉤的氣控閥供氣，機(jī)械車鉤和電氣車鉤的解鉤順序無(wú)法確定。福伊特車鉤在解鉤時(shí)，先進(jìn)行電氣車鉤的解鉤，在電氣車鉤完成解鉤后，機(jī)械車鉤才能進(jìn)行解鉤。

3 青島四方全自動(dòng)車鉤在解鉤時(shí)存在的設(shè)計(jì)缺陷

根據(jù)與福伊特車鉤的對(duì)比，青島四方的全自動(dòng)車鉤在解鉤時(shí)沒(méi)有對(duì)電氣車鉤和機(jī)械車鉤的解鉤順序進(jìn)行保護(hù)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，全自動(dòng)車鉤在解鉤時(shí)首先應(yīng)該進(jìn)行電氣車鉤的解鉤，再進(jìn)行機(jī)械車鉤的解鉤，如果電氣車鉤因?yàn)楣收蠠o(wú)法解鉤，機(jī)械車鉤也無(wú)法解鉤。

4 青島四方全自動(dòng)車鉤沒(méi)有對(duì)電氣車鉤和機(jī)械車鉤的解鉤順序進(jìn)行保護(hù)所造成的影響如下

（1）如果在解鉤過(guò)程中先進(jìn)行機(jī)械車鉤的解鉤，機(jī)械車鉤解鉤后無(wú)法快速分離，此時(shí)電氣車鉤還在處于連接狀態(tài)，但是連接不夠緊密，觸點(diǎn)之間可能產(chǎn)生微小間隙，這樣觸點(diǎn)之間可能產(chǎn)生放電現(xiàn)象，使觸點(diǎn)產(chǎn)生電腐蝕。

（2）福伊特的車鉤在電氣車鉤出現(xiàn)故障無(wú)法解鉤時(shí)，機(jī)械車鉤是無(wú)法解鉤的，這樣如果電氣車鉤出現(xiàn)故障就能快速的知道車鉤存在問(wèn)題，而青島四方的車鉤在電氣車鉤出現(xiàn)故障后，其機(jī)械車鉤能可以進(jìn)行解鉤，列車能夠分離，造成故障電氣車鉤無(wú)法被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

（3）在車鉤解鉤過(guò)程中，如果在電氣車鉤無(wú)法解鉤的情況下，機(jī)械車鉤先解鉤，車鉤鉤身會(huì)因?yàn)樽陨碇亓慷麓?，而此時(shí)電氣車鉤上的導(dǎo)向桿還插在對(duì)面車鉤的電氣車鉤上，會(huì)造成電氣車鉤的損壞。

5 對(duì)青島四方全自動(dòng)車鉤的解鉤控制進(jìn)行優(yōu)化

優(yōu)化后電路圖如圖3。

如圖3所示，紅色部分為需要增加的電路部分，繼電器K1采集電氣車鉤的觸點(diǎn)供電，當(dāng)列車處于連掛狀態(tài)時(shí)K1得電，其常閉觸點(diǎn)1、2斷開(kāi)。在列車進(jìn)行解鉤時(shí)，按下解鉤按鈕后，解鉤電磁閥得電，給電氣車鉤的氣控閥供氣，電氣車鉤解鉤。電氣車鉤解鉤完成后繼電器K1失電，其常閉觸點(diǎn)閉合，機(jī)械車鉤電磁閥Y1得電，管路給機(jī)械解鉤氣缸供氣，機(jī)械車鉤解鉤。由此可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)行電氣車鉤解鉤再進(jìn)行機(jī)械車鉤解鉤的順序保護(hù)。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)青島四方全自動(dòng)車鉤的控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行以上優(yōu)化，全自動(dòng)車鉤的電控回路僅增加了2個(gè)電氣設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)氣控方式的低故障率的特點(diǎn)，還能實(shí)現(xiàn)了電控的精度，能夠?qū)崿F(xiàn)正確的解鉤順序。

參考文獻(xiàn)：

[1]中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司.寧波軌道交通車鉤系統(tǒng)維修手冊(cè)（青島四方）寧波軌道交通車鉤系統(tǒng)維修手冊(cè)（福伊特）[M].