于玉紅
摘 要:目前國內地鐵車輛從制造商處運送到地鐵公司客戶處,一般會采用鐵路運輸方式,因為其具有運輸成本低、安全系數高、受自然氣候制約小等優勢。文章主要是以上海7/9號線三期地鐵車輛為例,來介紹地鐵車輛在鐵路線上的運輸方案。
關鍵詞:地鐵車輛回送;回送機車;回送控制裝置;制動閥
中圖分類號:F570.73 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)28-0093-02
1 回送方案簡介
上海7/9號線三期項目地鐵車采用六車編組,回送時按照以下方法編組:
牽引機車+回送車+1列地鐵車+回送車
兩個地鐵車司機室分別安裝一個回送裝置,在回送期間,只需閉合一個司機室的“回送模式”開關,此司機室回送裝置作為主控制器。另外一個司機室的回送裝置作為備份。
2 回送控制裝置工作原理及其應用
2.1 回送控制原理
地鐵車通過鐵路運輸時,回送裝置執行列車管壓力的檢測,并且解讀為制動指令。通過三根制動指令線,將制動指令傳輸給制動系統,地鐵車輛的制動系統接受三根硬線的編碼,作為制動指令的輸入。回送過程中不需要列車網絡系統的參與。
回送裝置將解讀后的制動指令發給額網關閥,可實現7個級別的制動。智能閥和RIO閥通過制動系統內部的CAN網絡從網關閥接收制動指令,每個單元的網關閥互為備份。
2.2 三根硬線的編碼制動指令輸出狀態與制動等級以及制動力大小關系對應表
地鐵車輛制動系統的網關閥接收來自于回送控制裝置的三線硬線編碼信號,從而產生表1所示的各個級位的制動力。三線硬線編碼是回送裝置通過檢測鐵路機車制動管壓力的變化而計算出來的。其內置的壓力傳感器把空氣壓力信號轉換成電壓信號,微處理器對電壓信號進行計算和處理,轉換成相應的制動指令編碼信號,輸出給地鐵車輛。地鐵車輛會根據編碼信號產生相應的制動力或者緩解制動,在地鐵車司機室HMI顯示屏上可以查看每個轉向架的制動壓力,從而了解整列車的制動狀態。圖2黑色加粗框內是車輛HMI顯示的制動壓力,圖2左側是制動施加狀態,圖2右側是制動緩解狀態。
2.3 階段性制動
現以客車模式為例,最大制動級位選擇為“6N”,此時代表有6個制動等級,回送模式開關打到“客車位”,重啟回送控制裝置后,所有設置才能有效。客車位最大有效減壓量為170kPa,最小減壓量?駐r為“60kPa”,回送控制裝置的壓力轉換與制動特性的對應關系如圖3如示。
圖3所表示的關于制動管壓力變換與制動特性描述如下:當鐵路機車制動管壓力從600kPa逐漸減少時,控制裝置根據減壓量的大小輸出對應的三線硬線編碼,列車制動網關閥根據三線編碼施加不同等級的制動力,從緩解狀態(0N)開始變化,一直到最大制動等級(6N)位,每個制動級位的變化方式都為階段制動。回送裝置最大級位按鈕設有3個檔位,4N/5N/6N,選擇哪個檔位就代表著具有幾個制動等級。
按照圖3的對應關系可以看出第一次減壓量為60kPa,之后的級位是平均分配減壓量。其值每降到一個設定的閾值,制動級位發生一級變化。當減壓量達到最大有效減壓量后,級位不會再增加,保持最大制動級位的制動力。
2.4 一次緩解
以客車模式為例,地鐵車出現制動后一次緩解所需最小增壓量?駐h為“30kPa”,地鐵車制動緩解特性與鐵路機車制動管壓力變化的關系如圖4所示。
圖4所表示的是制動管壓力變化與制動緩解特性關系。鐵路機車實施階段制動,地鐵車輛產生相應制動級位后,如果此時鐵路機車制動管內的壓力如果開始上升,內置微處理器會記住該壓力值(如圖4中的A點),回送裝置計算出此時的制動級位,以圖4中的B點為增壓起點,即以低一級制動級位上升至該制動級位時對應的壓力值為起點,當制動管壓力增量大于△h時,制動指令硬線輸出變為0,使被回送的地鐵車輛一次緩解。
當開關選擇為“貨車位”時,即貨車模式情況,相對于“客車位”只是額定壓力值由600kPa變為500kPa,最大有效減壓量由170kPa變為140kPa,其壓力變換對應的制動施加和緩解特性與客車模式相同,在此不再作詳細描述。
3 結束語
這種回送裝置能夠替代司控器的制動功能,產生制動信號,傳遞給地鐵車輛,其具有階段制動功能,并且響應速度快,制動性能穩定,在地鐵車輛回送中運用廣泛。
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