軌道車止輪器防漏安設、漏撤除裝置的研究與應用

秦彥斌

（朔黃鐵路發展有限責任公司，山西 忻州 034100）

在軌道車等自輪運轉設備運用過程中，按照標準化作業程序，動車前需撤除止輪器，防止“壓鞋開車”；停車后應安設止輪器防溜，防止車輛溜動。撤除和安設止輪器均由軌道車司機完成并雙人確認，完全依賴司機、副司機的工作責任心，容易由于司機的非標準化作業或工作失誤，造成未撤除止輪器“壓鞋開車”或不安設止輪器而失控，導致軌道車顛覆、脫線或溜逸，存在較大安全隱患。

1 軌道車止輪器防漏安設、漏撤除裝置的研究和應用

為解決即使在人為失控的狀態下，仍能夠有效避免未撤除止輪器“壓鞋開車”或不安設止輪器失控的安全隱患，通過對軌道車電路和制動系統的研究，經充分研究和反復試驗，朔黃鐵路發展有限責任公司于2011年自主開發完成了“軌道車止輪器防漏安設、漏撤除裝置”，投入應用后取得了較好的效果，并于2013年獲得國家實用新型專利（一種用于防止漏安設或漏撤除止輪器的裝置，專利號：ZL 2012 20379873.4）。該裝置主要由信息識別系統、控制系統、執行系統和裝置構架箱等部分組成（以下簡稱裝置）。

1.1 裝置設計思路

（1）該裝置以市場占有率較高的金鷹重型工程機械有限公司生產的GC270軌道車為應用對象。原車電路中，SA轉換開關5#端子通過轉換A/B端，分別向A或B端所有控制電路、用電設備供電；4#端子通過A4#或B4#端子分別向轉換運行方向的轉換開關SA1.11或SA2.11供電，以控制前進、后退動作的轉換。（2）在軌道車動車前，司機需啟動車輛，使總風缸、列車管風壓達到規定值后，操作換向開關，通過電、氣控制裝置，轉換前進或后退方向，再將變速箱掛入正確檔位，方可操作車輛移動。為防止動車前漏撤除止輪器而發生“壓鞋開車”，控制軌道車不能移動、開車，可設計連鎖電路，采用斷開換向開關電源的方法，使電、氣控制裝置斷電，不能轉換前進或后退方向，即使變速箱掛入正確檔位，也無法操控車輛移動，同時要設有提醒裝置提示司機“未撤除止輪器”，達到控制車輛移動、防止“壓鞋開車”的目的。（3）在軌道車收車后，司機采取制動停車后，將變速箱置空檔位，換向開關置中立位，再關閉發動機，切斷車輛總電源，最后將止輪器安設在車輪下，方可離車。為防止收車后漏安設止輪器而發生車輛失控溜逸，要設有提醒裝置以提示司機“未安設止輪器”，如設定的正常收車操作完成時間內，仍未安設止輪器時，可通過增加制動缸壓力，以延長制動緩解時間。

1.2 裝置組成及原理

（1）裝置構架箱根據止輪器的規格尺寸，采用鋼制型材焊接而成，在車內適當位置固定。（2）裝置構架箱根據工作需要，安設2只或4只止輪器；根據安裝位置的尺寸，定制為止輪器1×2橫向排列、1×4橫向排列或2×2矩陣排列，僅需改變構架箱內外部規格尺寸。（3）在裝置內適當位置，安裝行程開關，通過止輪器觸壓行程開關閉合或斷開電路，來識別止輪器的存取情況，從而判定是否安設或撤除止輪器。（4）裝置構架箱內部安裝電磁繼電器，與軌道車的電源轉換開關連接，通過此轉換開關的得電或斷電，控制該電磁繼電器開關的開閉，識別車輛的啟車或收車的信息，從而完成該裝置防漏安設和防漏撤除兩個功能控制回路之間的切換。（5）兩個功能控制回路中，均設有帶燈蜂鳴器，在功能啟動后，向司機發出相應聲光報警，提示當前止輪器的狀態。（6）在防止漏撤除止輪器的電氣控制回路中設電磁繼電器，開關連接在原車換向開關控制回路中，通過開關的開閉，控制換向開關得電或斷電，從而控制換向。（7）在防止漏安設止輪器的電氣控制回路中設有時間繼電器、電控閥，電控閥與原車列車管連接，通過電控閥的開閉，控制列車管排風或阻斷。（8）裝置電源從車載24V蓄電池直接取電，即使切斷軌道車總電源后，仍保持防漏安設控制功能；在正常狀態下，裝置的主要電路均切斷，僅保留電源指示燈，功耗較小；當軌道車長時間不使用時，需關閉該裝置電源。（9）電源開關采用自鎖式帶燈開關，操作方便，開關外部加裝防護蓋并施封。在按下電源開關裝置啟用后，將防護蓋加封，防止司機擅自關閉裝置；但裝置發生故障時，司機可對防護蓋破封，關閉該裝置電源，不影響軌道車正常使用。對電源開關的施封、破封管理辦法應納入使用單位的相關管理制度或辦法中。（10）裝置構架箱前部面板上安裝各指示燈、按鈕等，全部采用嵌入式安裝，且安裝位置應相對凹入前部面板，防止機械刮碰造成損壞，其他電氣元件及連接線封裝于箱內。（11）指示燈、按鈕等裝置的安裝面板也可分裝至軌道車兩端操縱臺上，便于司機查看狀態，其聯接方式采用并聯接線法，但加長連接線會增加電氣件及相應功耗，安裝施工工藝較復雜。（12）防漏撤除控制回路中，止輪器存取識別開關之間采用并聯接線法，以保證所有配備的止輪器全部放入該裝置內方可解除對防漏撤除功能的控制；防漏安設控制回路中采用串聯接線法，以保證至少有一只配用的止輪器取出、安設。

1.3 裝置功能實現

該裝置在實際應用中，分別有正常行車、防漏撤除、防漏安設和裝置故障4種工作狀態，參照裝置電路原理圖進行說明。當發生漏安設或漏撤除止輪器隱患，裝置接通或斷開防漏安設或防漏撤除兩個控制回路的電路時，對司機進行聲光提示，并控制軌道車的移動；如按照標準化作業，能夠在正確的時機存取止輪器，兩個控制回路則均為斷開狀態，不會對軌道車的移動進行控制，不影響軌道車的正常操控。（1）正常行車狀態。司機按照標準化作業程序，在動車前撤除止輪器，并放入裝置箱內，在收車斷電后取出并安設好止輪器，裝置中的防漏撤除、防漏安設功能的兩個控制回路均為斷開狀態，不影響軌道車正常運用。（2）防漏撤除狀態。當軌道車啟動后，繼電器K1得電，使K1.1開關斷開、K1.2開關閉合，如司機未按照標準化作業程序撤除止輪器1并放入裝置箱內，行程開關SQ1.1斷開、SQ1.2閉合，同時點亮HL1狀態指示燈，防漏撤除止輪器功能啟動，對應防漏撤除帶燈蜂鳴器HZ1則閃光、蜂鳴報警，提示司機止輪器1未撤除，同時K2繼電器得電，斷開軌道車5#線與4#線端子間連接的換向控制回路，使軌道車不能換向、移動；撤除止輪器1并放入裝置箱后，軌道車則恢復正常操作。（3）防漏安設狀態。當軌道車收車斷電后，繼電器K1斷電，使K1.1開關閉合、K1.2開關斷開，如司機未按照標準化作業程序取出并安設止輪器1，行程開關SQ1.1閉合、SQ1.2斷開，HL1狀態指示燈熄滅，防漏安設止輪器功能啟動，對應防漏撤除帶燈蜂鳴器HZ2則閃光、蜂鳴報警，提示司機止輪器1未取出安設。同時時間繼電器KT得電，在設定的2min收車工作時間內，如仍未取出安設止輪器，電控閥DK得電打開，使列車管與大氣連通，瞬時排空列車管風壓，從而通過軌道車制動系統產生非常制動作用。時間繼電器KT的延遲時間需根據實際工作需要設定，以避免在剛收車斷電，沒來得及安設止輪器防溜的情況下即產生非常制動；在設定的時間內取出安設好止輪器，軌道車則恢復正常。（4）裝置故障狀態。司機按照標準化作業程序，在正確的時機撤除或安設妥當止輪器，但裝置的防漏撤除、漏安設功能仍在啟動、控制時，可初步判定裝置故障，司機可解封、關閉裝置電源，取消控制功能，不影響軌道車正常運用，可在收車后對其進行檢查處理。

2 裝置應用效果及改進措施

該裝置全部采用通用電氣件配置組裝、有線控制，減少故障點，便于日常維護維修；止輪器集中存取管理，使用方便、美觀整潔。在日常應用中不需人為對其進行操作，在正常標準化作業時該裝置不控制軌道車移動功能，只有裝置發現漏安設、漏撤除信息后，才自動完成報警提示、控制軌道車等功能，當完成止輪器的安設或撤除后，即恢復軌道車的正常運用；當該裝置故障而影響到正常行車時，可通過簡單的一鍵操作，即能夠迅速解除該裝置對軌道車的控制，不會影響軌道車的正常運用和各部位動作。該裝置可適用于各型電控換向的重型軌道車、接觸網作業車、起重軌道車等自輪運轉設備，不需變更電氣控制邏輯關系，僅根據車型的不同，對控制車輛動作功能進行適當調整即可。裝置在試應用后，發現仍有部分功能可進一步改進和完善，正在進行第二代裝置設計：（1）在防漏安設功能啟動后，僅排空列車管使軌道車制動系統產生非常制動，仍不夠完善，可在裝置內配備SIM通信模塊，安裝SIM卡后，如在設定時間段內，仍未安設止輪器防溜，以發送短信和撥打電話的方式，向相關人員予以提醒，直至最終完成安設止輪器防溜的工作。（2）可采用單片機技術制作集成電路板，整合SIM卡模塊、真人語音提示、存儲工作記錄等功能，為止輪器的管理及發生問題的分析提供數據依據。（3）目前該裝置不能區分單車還是編組，因此在超過3輛（含）軌道車編組時，不需安設、撤除止輪器防溜的軌道車，也要完成這些作業，因此可增加識別單車和編組的功能，更適用于多軌道車編組作業。（4）該裝置不適用于手動控制換向的自輪運轉設備。

3 結束語

該裝置為軌道車的安全運用提供了有效保障。隨著車型的變化、設備技術的改進、管理要求的變革，仍需不斷改進完善。但確保撤除、安設止輪器防溜工作的安全可控，消滅安全隱患和風險的目標不變。