自動化地鐵車輛制動靜態(tài)調(diào)試方法探究

陳宇?劉曉波

摘 要：地鐵車輛制動系統(tǒng)靜態(tài)調(diào)試內(nèi)容主要包括風源系統(tǒng)和用風系統(tǒng)。風源系統(tǒng)主要由空壓機組、雙塔干燥器、安全閥、壓力開關、測試接口和軟管組成。文章結合實際運行的具體情況，重點就自動化地鐵車輛制動靜態(tài)調(diào)試方法進行了探討和分析，希望能給從事本行業(yè)的同仁們一點研討依據(jù)，不到之處敬請指正。

關鍵詞：自動化；地鐵車輛制動；靜態(tài)調(diào)試

基于自動化的地鐵車輛制動靜態(tài)調(diào)試方法將自動化技術引入調(diào)試過程，所得試驗結果不僅具有可追溯性，且不依賴于試驗人員個人水平的影響，保證準確性。經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的加快，使城市的交通狀況面臨巨大壓力，軌道交通作為相對環(huán)保的大流量交通工具，已被全世界大中城市作為解決交通問題的首選。制動系統(tǒng)試驗的準確性和安全性是城軌車輛調(diào)試試驗的重要內(nèi)容之一，是車輛安全運營工作的重要組成部分。同時大大縮減調(diào)試所需時間，大幅度降低勞動強度，提高試驗人員的安全性，進一步提升試驗自動化。

1.地鐵車輛制動靜態(tài)調(diào)試內(nèi)容

城軌地鐵車輛制動信息數(shù)字集成化試驗方法研究的主要內(nèi)容是城軌車輛在進行靜態(tài)調(diào)試時，如何獲取被試車輛的手柄狀態(tài)、制動壓力、開關量、保壓和計時，以及動態(tài)調(diào)試時防滑動作的性能、動作過程，同時獲取以上信息與時間的直接關系。城軌地鐵車輛制動系統(tǒng)的靜態(tài)調(diào)試內(nèi)容主要包括供風系統(tǒng)和用風系統(tǒng)。供風系統(tǒng)由空壓機組、雙塔干燥器、安全閥、壓力開關、測試接口、軟管及除制動以外的用風單元組成舊；用風系統(tǒng)由空氣懸掛系統(tǒng)、基礎制動裝置、停放制動系統(tǒng)、受電弓（或集電靴）用風系統(tǒng)、風笛和刮雨器等部件組成。目前國內(nèi)生產(chǎn)的城軌車輛，在進行制動系統(tǒng)靜態(tài)調(diào)試時多采用指針式壓力表或數(shù)字壓力來測量，缺點主要有：儀表與車輛監(jiān)測點相連通的快速插頭，在頻繁插拔過程中占用很長的調(diào)試時間，工作效率低；在車輛通電調(diào)試時，車下操作危險；信息的檢測通過儀表、萬用表和秒表配合來完成，受到靜態(tài)逆變器、空調(diào)、空氣壓縮機等設備噪聲的影響，所得試驗結果偶然性較大，為了獲得良好試驗結果，多采用重復試驗的方式；試驗過程及結果不具有追溯性，沒有原始數(shù)據(jù)供參考或分析。因此，研究基于自動化的靜態(tài)試驗方法具有重要意義。

2.開關量的采集分析

在制動調(diào)試過程中，停放制動壓力開關用來指示停放制動的施加與緩解，緩解時為高電平，施加時為低電平；總風壓力開關用于控制緊急制動的觸發(fā)與緩解，高電平時，緊急制動緩解（緊急制動緩解的必要條件），低電平時，觸發(fā)并施加緊急制動；空壓機啟動信號用于控制空壓機的啟動與停止，當總風壓力降低，壓力開關閉合（高電平），空壓機開始打風；當總風壓力上升，壓力開關斷開（低電平），空壓機停止打風；備用壓力開關主控壓力開關失效時，啟動備用壓力開關，總風壓力降低時，壓力開關閉合（高電平），空壓機開始打風；當總風壓力上升，壓力開關斷開（低電平），空壓機停止打風；受電弓輔助壓力開關用于檢測和顯示受電弓的狀態(tài)，當壓力降低，壓力開關斷開，指示為降弓狀態(tài)，當壓力升高，壓力開關閉合，指示為升弓狀態(tài)。車輛開關量信號需要對信號進行調(diào)理，信號調(diào)理板的作用主要是光電隔離和電壓調(diào)整，將車輛開關量信號轉(zhuǎn)換為DCl2V和0的數(shù)字信號。DAM-E3011為數(shù)據(jù)采集模塊，它有8路隔離數(shù)字量輸入和1路隔離數(shù)字量輸出模塊。邏輯電平表示+1V；邏輯電平表示+4V～+30V。輸出集電極開路30V，200mA最大負載；隔離電壓3750V；電源未調(diào)理DC+10V～+30V。從車輛過來的數(shù)字信號都共地，這樣可以減少接線的數(shù)量和長度，易于操作。信號調(diào)理板與數(shù)字采集模塊DAM-E3011之間通過較細的電纜進行連接，數(shù)字采集模塊DAM-E3011的負輸入端都接在一起，共地，便于采集模塊盒內(nèi)電纜的連接。

3.車輛制動靜態(tài)調(diào)試

3.1制動壓力測試

以安裝了鐵科院制動系統(tǒng)的地鐵輛的制動試驗為例進行測試，鐵科院TKQ制動系統(tǒng)的BC壓力都是通過中繼閥向外輸出的，測試點分別在4根軸的防滑閥G1之后，壓力傳感器通過測試接頭SCA-1/4-EMA-3安裝于壓力測試點上，可以直接檢測BC壓力值，此裝置安裝牢固，不會影響到車輛靜態(tài)和動態(tài)運行的安全性。將司控器手柄置于惰行位“N”，然后拉至B1，列車的壓力為一級制動壓力。

3.2充風試驗

排空列車總風缸壓力，主控端操作空壓機打風并記錄其充風的全部過程，空壓機開始打風啟動信號為高電平，總風缸充風結束，空壓機控制信號轉(zhuǎn)為低電平，空壓機停止打風，測試記錄空壓機的打風時間為13min9S。通過充風試驗實現(xiàn)溢流閥開啟和關閉壓力、減壓閥輸出值、停放制動動作壓力、空壓機啟動和停止壓力等壓力值的檢測記錄；測得溢流閥的開啟壓力為674kPa、溢流閥開啟到空簧充滿風的時間為5min53S、空簧減壓閥的輸出壓力為579kPa。停放壓力開關的動作壓力信號“停放壓力”由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，此時的壓力為壓力開關的閉合壓力，測得值為509kPa；停放減壓閥的輸出壓力為593kPa。在初次打風過程中，緊急壓力開關B13.14發(fā)生動作，在數(shù)字信號“緊急觸發(fā)”由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，測得緊急壓力開關的閉合壓力值為720kPa。利用同樣的方法，可以分別得到空載和滿載狀態(tài)下的各級制動缸壓力（包括無級或有級變速）、停放壓力開關的斷開壓力和停放制動施加的動作過程、緊急壓力開關的斷開壓力、空壓機啟動壓力開關的斷開壓力和閉合壓力，以及車輛保壓過程，可以快速準確地找出泄漏點。

4.結束語

自動化制動靜態(tài)調(diào)試方法充分利用現(xiàn)車上的數(shù)字信號、模擬信號和壓力測試點，獲取車輛的制動壓力、防滑曲線、充風時間、壓力開關的閉合與斷開等，所有試驗數(shù)據(jù)具有可追溯性，提供數(shù)字支持和直觀判斷。靜態(tài)調(diào)試所需時間大大縮減，勞動強度直線降低，調(diào)試過程的人生安全得到保證，提升試驗自動化，提高數(shù)據(jù)準確度。

參考文獻：

[1]萬宇.廣州地鐵4號線列車EP2002制動系統(tǒng)介紹及故障分析[J]，鐵道機車車輛，2013

[2]張和平.南京地鐵車輛制動系統(tǒng)特點分析[J].機車電傳動，2014