SML11SE項(xiàng)目工程車輛輪緣潤(rùn)滑系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)與研究

鄒翔

摘 要 文章在介紹目前城軌車輛中輪緣潤(rùn)滑系統(tǒng)的常用控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于ATC彎道控制信號(hào)和時(shí)間控制信號(hào)的混合控制方案，并實(shí)際應(yīng)用在SML11SE項(xiàng)目工程車輛上，具有節(jié)約生產(chǎn)及運(yùn)營(yíng)成本等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 城軌車輛 輪緣潤(rùn)滑 ATC彎道信號(hào) 時(shí)間信號(hào)

中圖分類號(hào)：U495 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Wheel Flange Lubrication System Control Design

and Research of SML11SE Project Vehicle

ZOU Xiang

(CSR Zhuzhou Electric Locomotive Co., Ltd., Zhuzhou, Hu'nan 412001)

Abstract This article describes the current transit vehicles in the flange lubrication systems used in control technology, design of a control signal based on ATC curve control single and time control signal hybrid scheme, and the practical application of engineering projects in SML11SE vehicles with saving production and operating cost advantages.

Key words rail transport; wheel flange lubrication; ATC curve control single; time single

0 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，輪緣潤(rùn)滑控制技術(shù)越來越多樣化、智能化，如何做到在滿足功能需求的前提下，盡量減少不必要的潤(rùn)滑次數(shù)，節(jié)約輪緣潤(rùn)滑系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本，越來越受到地鐵公司的關(guān)注。本文從SME11SE項(xiàng)目的輪緣潤(rùn)滑控制方案設(shè)計(jì)入手，提出一種基于ATC彎道控制信號(hào)和時(shí)間控制信號(hào)的混合控制方案。

1 輪緣潤(rùn)滑技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 輪緣潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)

自從軌道交通出現(xiàn)以來，如何改善列車運(yùn)行中對(duì)輪緣及軌道磨損（特別是鐵路彎道入口外側(cè)），一直都是鐵路工程師關(guān)注的焦點(diǎn)，于是輪緣潤(rùn)滑裝置應(yīng)運(yùn)而生。它通過使用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑車輪輪緣，以達(dá)到減少對(duì)輪緣及軌道磨損。

它具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。減緩輪緣磨耗，延長(zhǎng)車輪使用壽命；降低軌道的磨損和缺陷；延長(zhǎng)輪對(duì)的漩輪周期；降低行駛阻力（能耗降低）。（2）增加車輛運(yùn)行的安全性和舒適性。降低低速脫軌的可能性（摩擦系數(shù)降低）；消除輪緣嘯聲。

正因?yàn)橛幸陨蟽?yōu)點(diǎn)，所以，目前軌道交通行業(yè)大多車輛都使用了輪緣潤(rùn)滑裝置。

輪緣潤(rùn)滑裝置一般由供氣部分、供油部分、油氣混合輸送部分、中間連接管道、油氣分配器、油氣噴嘴和電子控制及監(jiān)控裝置部分等組成。

1.2 輪緣潤(rùn)滑的控制方式

（1）距離控制：早期的系統(tǒng)是由機(jī)車驅(qū)動(dòng)的機(jī)械式系統(tǒng)，因此使用了測(cè)速計(jì)來測(cè)量行駛距離，當(dāng)機(jī)車行駛了某段距離后，測(cè)速計(jì)上的“潤(rùn)滑觸點(diǎn)”就發(fā)出一個(gè)信號(hào)使輪緣潤(rùn)滑系統(tǒng)投入工作。這種控制方式過于簡(jiǎn)單，容易造成浪費(fèi)。

（2）時(shí)間控制：只需要一個(gè)計(jì)時(shí)器和一個(gè)繼電器即可，當(dāng)機(jī)車行駛了一段時(shí)間后，繼電器動(dòng)作，發(fā)出一個(gè)信號(hào)使輪緣潤(rùn)滑系統(tǒng)投入工作。同時(shí)潤(rùn)滑系統(tǒng)可以在機(jī)車制動(dòng)和停運(yùn)時(shí)停止工作。這種控制方式稍微優(yōu)于距離控制。

（3）彎道（離心力）控制：該控制方案需安裝彎道傳感器，系統(tǒng)通過接受彎道信號(hào)來控制潤(rùn)滑系統(tǒng)工作。但這種系統(tǒng)需要安裝彎道傳感器，極大增加設(shè)計(jì)成本。

（4）衛(wèi)星定位控制：近來衛(wèi)星定位系統(tǒng)的應(yīng)用已變得越來越普遍，這種系統(tǒng)的定位精度很高，不過這種控制方式在隧道中無法實(shí)現(xiàn)，很難在地鐵中實(shí)際應(yīng)用。

（5）ATC彎道信號(hào)控制：由于ATC信號(hào)系統(tǒng)具有定位天線和速度計(jì)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)于列車當(dāng)前位置的精確定位。利用這一特性對(duì)于列車（尤其是入彎時(shí)）進(jìn)行潤(rùn)滑控制。該控制方式智能、精確，節(jié)約潤(rùn)滑成本。

（6）混合控制：目前，時(shí)間控制往往被當(dāng)作混合控制的基礎(chǔ)，而彎道控制則作為輔助的控制手段。這樣，既可通過時(shí)間控制方式實(shí)現(xiàn)每隔一段時(shí)間就噴射一些潤(rùn)滑劑對(duì)輪緣進(jìn)行潤(rùn)滑，也可通過彎道信號(hào)觸發(fā)潤(rùn)滑系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)噴射潤(rùn)滑劑。

綜上所述，結(jié)合各種控制方式的優(yōu)點(diǎn)，SML11SE項(xiàng)目采用基于ATC彎道信號(hào)和時(shí)間信號(hào)的輪緣潤(rùn)滑混合控制方案。

3 基于ATC彎道信號(hào)和時(shí)間信號(hào)的輪緣潤(rùn)滑混合控制

在混合控制方案中，潤(rùn)滑啟動(dòng)信號(hào)分時(shí)間控制信號(hào)和ATC彎道控制信號(hào)（由車輛ATC提供）兩種，均為無源干接點(diǎn)，通過控制模式選擇開關(guān)來區(qū)別。

3.1 ATC彎道信號(hào)控制實(shí)現(xiàn)方式

利用ATC信號(hào)系統(tǒng)能精確定位當(dāng)前列車位置這一特性，同時(shí)結(jié)合地鐵公司對(duì)于彎道潤(rùn)滑曲線半徑的要求（如彎曲半徑1000m），在ATC系統(tǒng)的SML11SE正線線路圖上標(biāo)定出需潤(rùn)滑的各段線路長(zhǎng)度（包括潤(rùn)滑起始點(diǎn)和潤(rùn)滑終止點(diǎn)）：當(dāng)列車入彎道前緩和曲線的潤(rùn)滑起始點(diǎn)時(shí)，ATC系統(tǒng)將通過MVB向列車控制系統(tǒng)TCMS發(fā)送彎道信號(hào)；當(dāng)列車出后緩和曲線的潤(rùn)滑終止點(diǎn)時(shí)，ATC系統(tǒng)將取消彎道信號(hào)。而TCMS系統(tǒng)將通過控制其遠(yuǎn)程輸入輸出模塊（SKS）的觸點(diǎn)通斷，來控制是否潤(rùn)滑。其控制功能圖如下所示。

時(shí)間控制方式的實(shí)現(xiàn)十分成熟，不在文中贅述。

3.2 混合控制

司機(jī)可通過旋轉(zhuǎn)控制信號(hào)選擇旋鈕（圖中73-S101）來進(jìn)行控制信號(hào)的選擇：

* 0（觸點(diǎn)斷開）表示輪緣潤(rùn)滑電控箱處于ATC彎道信號(hào)控制模式，由ATC信號(hào)來控制DA模塊(41-A118)的通斷，來控制潤(rùn)滑啟動(dòng)信號(hào)（3、4點(diǎn)位形成的干接點(diǎn)回路）。

* 1（觸點(diǎn)閉合）表示輪緣潤(rùn)滑電控箱處于時(shí)間信號(hào)控制模式，電控箱內(nèi)部計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，同時(shí)ATC信號(hào)被盤路（73-S101的23、24觸點(diǎn)閉合），完全由電控箱自行控制潤(rùn)滑啟動(dòng)信號(hào)。

為了防止輪緣潤(rùn)滑裝置在列車靜止?fàn)顟B(tài)下噴射，電控箱采集了一個(gè)列車零速信號(hào)（22-k119），即在列車不運(yùn)動(dòng)的時(shí)候控制回路斷開無法實(shí)現(xiàn)噴射。輪緣潤(rùn)滑裝置的電控箱本身無法判斷列車的行駛方向，為了只讓列車行駛方向的輪緣潤(rùn)滑裝置工作，我們?cè)诳刂苹芈飞洗B一對(duì)向前命令（22-k111）的觸點(diǎn)，這樣非行駛方向的輪緣潤(rùn)滑裝置就不工作，起到節(jié)省潤(rùn)滑劑的目的。

4 結(jié)論

SML11SE項(xiàng)目工程車輛的輪緣潤(rùn)滑系統(tǒng)，通過采用基于ATC彎道控制信號(hào)和時(shí)間控制信號(hào)的混合控制方案，能夠滿足業(yè)主對(duì)于精確控制、智能控制以及節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本的要求；同時(shí)通過利用ATC彎道信號(hào)從而取消彎道傳感器，達(dá)到節(jié)約生產(chǎn)成本的目的。

參考文獻(xiàn)

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