地鐵工程車鐵鞋管理系統優化

王亞偉，孫李華，丘啟平，廖東鵬

(廈門軌道交通有限公司運營分公司，福建 廈門 361000)

1 概述

城市軌道交通的安全生產一直是國家和公司關心的重點，有效的車輛防溜又是地鐵系統安全生產的重要保障。目前鐵路系統針對車輛防溜采取了許多措施，其中就包括：（1）通過車輛自身的鏈式制動器對車輛進行制動。該方案存在制動力不強以及隨著使用年限增加，制動力減弱的問題；（2）利用枕木和鏈條固定對車輛進行制動，該方案是將枕木放在車輪上來阻止車輛移動；（3）通過鐵鞋對軌道車輛進行防溜。鐵鞋采用高強鋼制成，具有材質堅固、體積小、便攜等特點，被放置在車輪下面，運用車輪踏面阻力來阻止車輛溜逸。

為保證停留工程車的安全，所有工程車回庫后均使用鐵鞋防溜。工程車出庫前整備作業，需要司機人工撤除鐵鞋收回放置司機室。然而人工確認撤除鐵鞋具有以下缺點：（1）撤除鐵鞋過程中精神注意力不集中，容易造成疏漏未將鐵鞋歸位，未進行確認進行動車，導致壓鐵鞋事故，如圖1所示；（2）鐵鞋未及時歸位容易造成鐵鞋丟失，造成管理混亂；（3）鐵鞋未撤除遺留線路，極大的影響到行車安全；（4）鐵鞋在撤除后司機需再次進行確認是否歸位，工作效率低下。

圖1 壓鐵鞋事故

為了改善此類情況，提高行車安全，提升安全可靠度，在工程車上設計1個鐵鞋存放箱，利用電氣聯鎖判斷鐵鞋已收回，并給司機一個信號，工程車方可動車。此工裝提升安全系數，使工程車行車避免人為失誤，防止安全事故發生，改善現有的人為檢查確認機制，變成智能化提示，提高工作安全可靠度。

2 設計方案

在工程車上設計1個鐵鞋存放箱，利用電氣聯鎖判斷鐵鞋已收回并亮綠燈，司機根據鐵鞋信號燈，工程車方可動車。具體方案如下：

2.1 控制電路設計

在鐵鞋架內安裝行程開關。未放置鐵鞋時，行程開關常閉觸點導通，紅色指示燈亮起；當鐵鞋放入鐵鞋架后，利用鐵鞋自身的重量，將行程開關推桿下壓，行程開關常開觸點導通，線圈得電，繼電器常開觸點閉合，接鐵鞋箱內部DC24V電路，使司機操作面板上的紅色指示燈滅，綠色指示燈亮起，同時主機啟動控制打開。具體控制原理如圖2。

2.2 機械設計

整體尺寸長、寬、高分別為300mm、210mm、520mm，結構采用35×351mm角鋼進行焊接，焊接完成后對表面進行打磨拋光，最后刷上白色油漆，具體如圖3。

圖2 電氣圖

圖3 機械設計圖

用手電鉆按圖紙在鐵鞋箱中間開2個直徑為10mm的孔，安裝2個LX19-001型行程開關（限位開關），并將4個彈簧安裝在定位銷內并固定，具體如圖4、5所示。鐵鞋箱供電采用車載電源DC24V，布線采用1.5平電線進行布線，在鐵鞋箱上安裝1個紅色LED指示燈和1個綠色LED指示燈。

3 使用方法及效果

3.1 使用方法

公鐵車在軌道上運行時，2只鐵鞋均放置在座位旁的鐵鞋存放箱中，此時指示燈長綠。當工程車在軌道上停車制動，從箱內取出鐵鞋，顯示紅燈警示。直到兩只鐵鞋全部收回鐵鞋存放箱，綠燈指示燈亮，如圖6所示，方可再次啟動行車。由于該工裝結構簡單，采用可靠性較高的電氣元件，只需定期檢查行程開關動作是否靈活無卡滯，警示燈是否狀態是否正常。

圖4 行程開關安裝

圖5 行程開關安裝

3.2 實施效果

圖6 鐵鞋全收回亮綠燈

圖7 鐵鞋箱擺放

（1）有效提升工作效率。傳統的鐵鞋箱一般放置在工程車某個劃線區域固定位置。優化后的鐵鞋箱體積小，可放置在司機座椅邊上，無需占用太多空間，并且實現了即取即用，用完及時放回，極大提升了工作效率。鐵鞋箱在工程車上的擺放位置如圖7所示。

（2）有效提高行車安全。設置醒目的提示燈燈光提醒，置于司機視野內更加直觀，彌補了人為檢查機制的不足，通過更加智能化的方案有效避免了人工漏撤除鐵鞋情況下動車，導致壓鐵鞋的事故。

（3）制造、維護成本低。由于采用的電器元件簡單可靠，并且整體結構簡單，造價便宜，設計輕便，小巧，大大降低了制造成本和后期的維護成本，實現了經濟性和實用性的統一。

（4）可編組改造。由于體積小巧，結構簡單，因此可根據實際數量不同進行編組改造。（5）供電采用車載DC24V電源，安全可靠。

4 結語

目前鐵鞋管理系統已經實驗完成，人工撤除鐵鞋確認流程已得到優化。對比改善前工效提升50%以上，并提高了安全性，避免了鐵鞋未撤除遺留線路，杜絕了一般及以上的事故發生。經優化改造，現已將鐵鞋存放箱投入生產使用，且與工程車廠家溝通聯系，預留了相應線路及指示燈，實現了鐵鞋存放箱與操作臺的互鎖，實現保護功能，大大提高了安全性能。該系統已投入廈門地鐵3號線車輛段工程車使用。