一種接觸軌線路電力蓄電池工程車強(qiáng)迫緩解應(yīng)急操作方法

鐘佳麗，王志文，曾偉鵬，詹城偉

（廣州地鐵集團(tuán)有限公司，廣州 510310）

0 引言

電力蓄電池工程車（以下簡(jiǎn)稱：電力工程車）是一種綠色、環(huán)保的地鐵維護(hù)工程車輛，具備接觸軌、接觸網(wǎng)及蓄電池3種供電模式[1]，近年來(lái)在廣州地鐵新線路推廣運(yùn)用。

電力工程車主要用于牽引特殊車輛開(kāi)展線路維護(hù)、巡查及車輛救援等作業(yè)，一般正線作業(yè)需連掛平板車輛[2]。若列車在接觸軌線路開(kāi)行時(shí)，工程車制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障，將觸發(fā)整列車緊急制動(dòng)，由于線路特點(diǎn)，司乘人員無(wú)法直接下線路開(kāi)展無(wú)火回送應(yīng)急處理，所有救援操作必須在車上進(jìn)行。

該工況下，急需一種電力工程車強(qiáng)迫緩解應(yīng)急操作方法，實(shí)現(xiàn)不下車就能緩解整列車的空氣制動(dòng)，提高工程車正線故障的應(yīng)急處理速度，為工程車故障救援的行車組織工作預(yù)留充足時(shí)間，保障地鐵交通的安全運(yùn)營(yíng)。

1 工程車作業(yè)配置及應(yīng)急措施

廣州地鐵新線電力工程車通常為雙機(jī)重聯(lián)掛平板車開(kāi)展正線作業(yè)，如圖1所示。因重聯(lián)配置特點(diǎn)，大部分工程車故障均可在正線處理，通過(guò)應(yīng)急操作由重聯(lián)機(jī)車牽引回庫(kù)。

圖1 機(jī)車連掛方式

如當(dāng)工程車制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)，司機(jī)常見(jiàn)應(yīng)急措施是將制動(dòng)功能正常的重聯(lián)機(jī)車配置為主動(dòng)力工程車（以下簡(jiǎn)稱：主車），故障機(jī)車設(shè)為無(wú)火回送狀態(tài)，通過(guò)控制主車的列車管壓力緩解故障機(jī)車及連掛車輛的制動(dòng)[3]。

2 強(qiáng)迫緩解可行性分析

電力工程車采用DK-2型制動(dòng)機(jī)，該制動(dòng)機(jī)的無(wú)火回送設(shè)置方法為關(guān)閉緊急制動(dòng)控制氣路塞門、停放制動(dòng)塞門、總風(fēng)塞門，開(kāi)放無(wú)火塞門以及手動(dòng)緩解停放制動(dòng)[4-5]，除手動(dòng)緩解停放制動(dòng)需下線路操作外，其余操作均可在車上進(jìn)行。

由此可知，電力工程車不下車強(qiáng)迫緩解方案的關(guān)鍵點(diǎn)是在車上緩解停放制動(dòng)，因停放制動(dòng)緩解壓力至少需420 kPa，故若能保證故障工程車總風(fēng)壓力大于450 kPa，且停放制動(dòng)塞門為開(kāi)啟狀態(tài)，手動(dòng)按壓停放制動(dòng)雙脈沖電磁閥緩解按鈕，即可通過(guò)故障工程車總風(fēng)壓力緩解本車停放制動(dòng)。

緩解整列車制動(dòng)后，每當(dāng)主車施加制動(dòng)時(shí)，故障車總風(fēng)都會(huì)向制動(dòng)缸充風(fēng)實(shí)現(xiàn)同步制動(dòng)，且故障車需預(yù)留一定的總風(fēng)壓力緩解本車停放制動(dòng)，故不落車強(qiáng)迫緩解的設(shè)想需建立在故障工程車總風(fēng)壓力充足情況下，為明確電力工程車總風(fēng)壓力與其制動(dòng)次數(shù)關(guān)系，在廣州地鐵新線開(kāi)展正線及車廠實(shí)驗(yàn)。

正線試驗(yàn)在廣州地鐵知識(shí)城線開(kāi)展，模擬電力工程車空壓機(jī)故障無(wú)法打風(fēng)，故障車按上述思路緩解制動(dòng)，由主車牽引故障工程車以28.5 km/h平均速度開(kāi)行40 min（全線19 km），工程車進(jìn)站及過(guò)道岔期間限速25 km/h，限速工況下需頻繁施加制動(dòng)，全程減壓140 kPa；若以38 km/h平均速度開(kāi)行30 min，且進(jìn)站不減速，全程減壓100 kPa。

車廠試驗(yàn)時(shí)，模擬工程車空壓機(jī)在不同總風(fēng)壓力下故障，按上述思路緩解制動(dòng)，試驗(yàn)其自身風(fēng)源可支持全制動(dòng)及初制動(dòng)次數(shù)，如表1所示。

表1 不同總風(fēng)壓力下可支持制動(dòng)次數(shù)

因總風(fēng)壓力在500 kPa時(shí)，僅可支持12次初制動(dòng)，總風(fēng)風(fēng)源預(yù)留量不充足，可考慮在總風(fēng)壓力低于550 kPa時(shí)啟用無(wú)火回路，利用主車列車管持續(xù)給故障工程車總風(fēng)缸充風(fēng)原理，試驗(yàn)工程車制動(dòng)緩解后，可支持全制動(dòng)及初制動(dòng)次數(shù)，如表2所示。

表2 啟用無(wú)火回路不同總風(fēng)壓力下支持制動(dòng)次數(shù)

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)頻繁施加全制動(dòng)58次，停放制動(dòng)先施加后自然緩解，若延長(zhǎng)每次全制動(dòng)施加間隔時(shí)間，將不會(huì)出現(xiàn)停放制動(dòng)施加情況；初制動(dòng)持續(xù)施加100次仍未出現(xiàn)停放制動(dòng)施加情況，且總風(fēng)壓力仍保持在470 kPa以上，說(shuō)明無(wú)火回路充風(fēng)性能穩(wěn)定，能及時(shí)補(bǔ)充初制動(dòng)的風(fēng)壓消耗量，該方案可行性高，能有效保障行車安全。

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)可知，強(qiáng)迫緩解應(yīng)急方案可實(shí)現(xiàn)不落車緩解機(jī)車制動(dòng)，可操作性強(qiáng)，且在接觸軌線路有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。

3 強(qiáng)迫緩解操作方法

強(qiáng)迫緩解的主要目的是緩解機(jī)車制動(dòng)，提高司機(jī)對(duì)正線故障的應(yīng)急處理效率。根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果以及知識(shí)城線區(qū)間長(zhǎng)度，知識(shí)城線電力工程車故障時(shí)分有2種強(qiáng)迫緩解應(yīng)急處置方案。

3.1 總風(fēng)壓力高于550kPa

當(dāng)故障工程車總風(fēng)壓力高于550 kPa時(shí)，總風(fēng)壓力預(yù)留充足，可直接利用總風(fēng)壓力緩解本車停放制動(dòng)，具體操作方法如下。

3.1.1 故障工程車

（1）將故障車停機(jī)，關(guān)閉制動(dòng)柜160緊急增壓塞門（以下簡(jiǎn)稱：160塞門）、116緊急閥列車管塞門（以下簡(jiǎn)稱：116塞門）。

（2）按壓243YV停放制動(dòng)雙脈沖電磁閥（圖2）左側(cè)緩解按鈕（以下簡(jiǎn)稱：243YV電磁閥）。

圖2 243YV停放制動(dòng)雙脈沖電磁閥

3.1.2 主車

（1）將工程車兩端司機(jī)室重聯(lián)開(kāi)關(guān)一個(gè)配置“頭端”位，另一個(gè)配置“尾端”位。

（2）緩解主車緊急制動(dòng)，并開(kāi)展制動(dòng)試驗(yàn)，檢查機(jī)車制動(dòng)性能狀態(tài)。

3.2 總風(fēng)缸壓力低于550kPa

當(dāng)故障工程車總風(fēng)壓力低于550 kPa，可提前啟用無(wú)火回送通道；當(dāng)故障工程車總風(fēng)壓力低于500 kPa時(shí)，主車列車管能可持續(xù)性向故障工程車充風(fēng)，保障故障工程車總風(fēng)壓力基本穩(wěn)定在500 kPa，該風(fēng)壓可用于緩解故障車停放制動(dòng)及后續(xù)制動(dòng)風(fēng)源儲(chǔ)備。

3.2.1 故障工程車

（1）將故障車停機(jī)，關(guān)閉制動(dòng)柜160塞門、116塞門。

（2）無(wú)火回送氣路如圖3所示，松開(kāi)57無(wú)火回送調(diào)壓閥鎖緊螺母，順時(shí)針擰緊螺桿至最大，開(kāi)啟155無(wú)火塞門。

（3）按壓243YV電磁閥左側(cè)緩解按鈕，緩解故障車停車制動(dòng)。

圖3 無(wú)火回送氣路

3.2.2 主車

（1）將工程車兩端司機(jī)室重聯(lián)開(kāi)關(guān)一個(gè)配置“頭端”位，另一個(gè)配置“尾端”位。

（2）緩解主車緊急制動(dòng)，并開(kāi)展制動(dòng)試驗(yàn)，檢查機(jī)車制動(dòng)性能狀態(tài)。

（3）緩解整列車制動(dòng)，觀察故障車總風(fēng)壓力充至500 kPa后方可動(dòng)車。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文結(jié)合廣州地鐵新線電力工程車運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)及線路特點(diǎn)，簡(jiǎn)要描述接觸軌線路電力工程車出現(xiàn)故障時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置受線路影響效率低且影響行車組織的問(wèn)題。結(jié)合機(jī)車無(wú)火回路控制原理，提出一種接觸軌線路電力工程車強(qiáng)迫緩解應(yīng)急操作方法，并分別模擬電力工程車在正線及車廠不同故障工況下的強(qiáng)迫緩解實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證并確認(rèn)強(qiáng)迫緩解應(yīng)急操作的可行性、可操作性及可靠性，為同行業(yè)接觸軌線路電力工程車故障應(yīng)急處置提供一種新思路，實(shí)現(xiàn)高效率、高安全地開(kāi)展工程車正線故障應(yīng)急處置，有效降低對(duì)地鐵行車組織的影響，保障地鐵安全運(yùn)營(yíng)。