地鐵車輛牽引時抖動的分析與處置舉措論述

苗丹峰 沙海軍

【摘要】本文主要分析了地鐵車輛牽引系統(tǒng)，重點介紹了地鐵車輛牽引時抖動原因及處置舉措，它不僅能夠避免抖動的發(fā)生，而且還可以提高地鐵車輛牽引效率。通過對抖動原因及處置舉措進行分析，以期為地鐵車輛的安全運行提供可靠的保障，創(chuàng)造出最大化的經(jīng)濟與社會效益。

【關(guān)鍵詞】地鐵車輛;牽引;抖動原因;處置舉措

如今，隨著我國城市化建設(shè)的發(fā)展，有效推動了城市軌道交通事業(yè)的發(fā)展，其既可以緩解地面交通壓力，而且還可以提高人們的出行效率。在地鐵車輛實際運行階段，由于各方面因素的影響，在牽引時不可避免會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象，進而對輪對、鉤緩系統(tǒng)造成損傷。此時就需要對地鐵車輛牽引時抖動的原因進行分析，并提出有效的處置舉措，以此來提高地鐵車輛運營效率。

1.地鐵車輛牽引系統(tǒng)

通常情況下，地鐵車輛主要是由電氣和機械兩部分組成，其電氣部分又包括了牽引及電制動系統(tǒng)、列車控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、列車自動控制（ATC）系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)，而在各大系統(tǒng)中牽引及電制動系統(tǒng)是技術(shù)性最強、最為關(guān)鍵、知識面最廣的系統(tǒng)，圖1描述的是地鐵車輛牽引系統(tǒng)主回路。

2.地鐵車輛牽引與制動原理

在地鐵車輛運行過程中，借助牽引控制器與制動控制器間的三組信號能夠?qū)崿F(xiàn)地鐵車輛牽引與制動的邏輯交換，即牽引應(yīng)載荷信號、電制動力等價信號以及電制動力指令信號。如果是同一組制動控制器和牽引控制器，需要確保同一時間的成對信號相同。通常情況下，地鐵車輛是動力分散型列車，要想確保列車牽引與制動保持平順性，則需要保證電制動的介入/撤出與各節(jié)動車的牽引保持同步性。

以DKZ27型列車為例，其配備了日本Nabtasco制動系統(tǒng)和日本日立牽引系統(tǒng)，且牽引應(yīng)載荷信號、電制動力等價信號以及電制動力指令信號間所存在的關(guān)系如下：（1）牽引應(yīng)載荷信號。在地鐵車輛運行階段，如果制動控制器發(fā)現(xiàn)空氣彈簧壓力后將會產(chǎn)生相應(yīng)的模擬信號。處于正常運行狀態(tài)下的地鐵車輛，其牽引應(yīng)載荷信號在2-10V，此時如果制動控制器發(fā)現(xiàn)空氣彈簧壓力超過800kPa時將會輸出牽引應(yīng)載荷信號為10V，反之如果發(fā)現(xiàn)空氣彈簧壓力超過0kPa時將會輸出牽引應(yīng)載荷信號為2V;（2）電制動力等價信號。根據(jù)電制動力指令信號來實現(xiàn)地鐵車輛牽引與制動，處于正常運行狀態(tài)下的地鐵車輛，其電制動力等價信號在2-10V，此時如果發(fā)現(xiàn)電制動力計算值超過100KN時將會輸出信號為10V，反之如果發(fā)現(xiàn)電制動力計算值為0KN時將會輸出載荷信號為2V;（3）電制動力指令信號。根據(jù)當前地鐵車輛運行狀態(tài)制動控制器可以對電制動力的模擬信號進行計算，處于正常運行狀態(tài)下的地鐵車輛，其電制動指令信號在2-10V，此時如果電制動力超過100KN時將會輸出牽引應(yīng)載荷信號為10V，反之如果電制動力為0KN時將會輸出牽引應(yīng)載荷信號為2V。

3.地鐵車輛牽引時抖動的原因

3.1啟動時抖動原因

在啟動地鐵車輛時，單節(jié)車因為輪軌相對摩擦而出現(xiàn)輪對擦傷及抖動現(xiàn)象，通過對日志進行查看發(fā)現(xiàn)該節(jié)車制動撤出出現(xiàn)了延遲現(xiàn)象，而且該節(jié)車在牽引過程中制動未全部撤出，從而使該節(jié)車與其他車產(chǎn)生了啟動時間差，由此被其他車拖行/推行。通過對電制動力等價信號進行分析發(fā)現(xiàn)，制動控制器傳輸給牽引控制器的信號狀態(tài)顯示為無，在牽引工況下導(dǎo)致該節(jié)車不能及時與全列同步撤出制動，但是卻提供的牽引加速度卻與全列相匹配，進而增加了抖動的發(fā)生。

3.2加速時抖動原因

在地鐵車輛加速時，單節(jié)車同樣因為輪軌相對摩擦而出現(xiàn)輪對擦傷及抖動現(xiàn)象，通過對日志進行查看發(fā)現(xiàn)與其他節(jié)車相比，該節(jié)車牽引MM電流較小，但是各節(jié)車乘車率大致相同，從而導(dǎo)致本節(jié)車的牽引加速度相對而言小于其他車。在牽引應(yīng)載荷信號捕獲后得知，制動控制器傳輸給牽引控制器的牽引應(yīng)載荷信號狀態(tài)顯示為無，從而導(dǎo)致牽引控制器不能及時得到本節(jié)車乘員載荷情況，不能及時計算出相對應(yīng)的牽引輸出功率。此外，由于本節(jié)車選擇了AW0載荷牽引，導(dǎo)致與其他車加速度存在一定的差異，進而出現(xiàn)被拖行/推行情況。

4.處置舉措

在對上述地鐵車輛抖動原因進行分析可以發(fā)現(xiàn)，其主要是因為制動與牽引控制器間出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)通信信號異常所致。通常情況下，地鐵車輛制動控制器和牽引控制器均選擇了內(nèi)部光纖數(shù)字信號進行傳輸，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器將將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，以期實現(xiàn)與TCMS中轉(zhuǎn)的連接，進而達到系統(tǒng)間通信的目的。實際上，通過對光纖數(shù)字信號段、模擬信號段分別檢測，能夠?qū)π盘栔袛嗟墓收宵c給予有效判斷。

經(jīng)過大量的調(diào)研與分析發(fā)現(xiàn)，目前我國大多數(shù)地鐵均對系統(tǒng)間模擬信號段開展了各級檢修，然而并未直接檢測系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)字信號段。同時借助光損耗測試設(shè)備來對抖動車輛的系統(tǒng)內(nèi)光纖進行檢測，都存在光信號衰減問題，此時通過對故障光纖線纜更換后發(fā)生抖動現(xiàn)象消除。

5.結(jié)束語

綜上所述，在地鐵車輛牽引過程中，不可避免的會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象，此時就需要從實際出發(fā)來對抖動原因進行分析，并采取有效的處置措施，以此來降低抖動現(xiàn)象的發(fā)生，進而提高地鐵車輛運行效率。

參考文獻：

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