自動化地鐵車輛制動靜態調試方法探究

陳宇?劉曉波

摘 要：地鐵車輛制動系統靜態調試內容主要包括風源系統和用風系統。風源系統主要由空壓機組、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調試方法進行了探討和分析，希望能給從事本行業的同仁們一點研討依據，不到之處敬請指正。

關鍵詞：自動化；地鐵車輛制動；靜態調試

基于自動化的地鐵車輛制動靜態調試方法將自動化技術引入調試過程，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。經濟的快速發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。制動系統試驗的準確性和安全性是城軌車輛調試試驗的重要內容之一，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.地鐵車輛制動靜態調試內容

城軌地鐵車輛制動信息數字集成化試驗方法研究的主要內容是城軌車輛在進行靜態調試時，如何獲取被試車輛的手柄狀態、制動壓力、開關量、保壓和計時，以及動態調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的靜態調試內容主要包括供風系統和用風系統。供風系統由空壓機組、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；用風系統由空氣懸掛系統、基礎制動裝置、停放制動系統、受電弓（或集電靴）用風系統、風笛和刮雨器等部件組成。目前國內生產的城軌車輛，在進行制動系統靜態調試時多采用指針式壓力表或數字壓力來測量，缺點主要有：儀表與車輛監測點相連通的快速插頭，在頻繁插拔過程中占用很長的調試時間，工作效率低；在車輛通電調試時，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，受到靜態逆變器、空調、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，沒有原始數據供參考或分析。因此，研究基于自動化的靜態試驗方法具有重要意義。

2.開關量的采集分析

在制動調試過程中，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，當壓力降低，壓力開關斷開，指示為降弓狀態，當壓力升高，壓力開關閉合，指示為升弓狀態。車輛開關量信號需要對信號進行調理，信號調理板的作用主要是光電隔離和電壓調整，將車輛開關量信號轉換為DCl2V和0的數字信號。DAM-E3011為數據采集模塊，它有8路隔離數字量輸入和1路隔離數字量輸出模塊。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；電源未調理DC+10V～+30V。從車輛過來的數字信號都共地，這樣可以減少接線的數量和長度，易于操作。信號調理板與數字采集模塊DAM-E3011之間通過較細的電纜進行連接，數字采集模塊DAM-E3011的負輸入端都接在一起，共地，便于采集模塊盒內電纜的連接。

3.車輛制動靜態調試

3.1制動壓力測試

以安裝了鐵科院制動系統的地鐵輛的制動試驗為例進行測試，鐵科院TKQ制動系統的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和動態運行的安全性。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”由低電平變為高電平時，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發生動作，在數字信號“緊急觸發”由低電平變為高電平時，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

自動化制動靜態調試方法充分利用現車上的數字信號、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，所有試驗數據具有可追溯性，提供數字支持和直觀判斷。靜態調試所需時間大大縮減，勞動強度直線降低，調試過程的人生安全得到保證，提升試驗自動化，提高數據準確度。

參考文獻：

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

[2]張和平.南京地鐵車輛制動系統特點分析[J].機車電傳動，2014