地鐵車輛牽引時抖動的分析與處置舉措論述

苗丹峰 沙海軍

【摘要】本文主要分析了地鐵車輛牽引系統，重點介紹了地鐵車輛牽引時抖動原因及處置舉措，它不僅能夠避免抖動的發生，而且還可以提高地鐵車輛牽引效率。通過對抖動原因及處置舉措進行分析，以期為地鐵車輛的安全運行提供可靠的保障，創造出最大化的經濟與社會效益。

【關鍵詞】地鐵車輛;牽引;抖動原因;處置舉措

如今，隨著我國城市化建設的發展，有效推動了城市軌道交通事業的發展，其既可以緩解地面交通壓力，而且還可以提高人們的出行效率。在地鐵車輛實際運行階段，由于各方面因素的影響，在牽引時不可避免會出現抖動現象，進而對輪對、鉤緩系統造成損傷。此時就需要對地鐵車輛牽引時抖動的原因進行分析，并提出有效的處置舉措，以此來提高地鐵車輛運營效率。

1.地鐵車輛牽引系統

通常情況下，地鐵車輛主要是由電氣和機械兩部分組成，其電氣部分又包括了牽引及電制動系統、列車控制系統、通信系統、故障診斷系統、列車自動控制（ATC）系統以及輔助系統，而在各大系統中牽引及電制動系統是技術性最強、最為關鍵、知識面最廣的系統，圖1描述的是地鐵車輛牽引系統主回路。

2.地鐵車輛牽引與制動原理

在地鐵車輛運行過程中，借助牽引控制器與制動控制器間的三組信號能夠實現地鐵車輛牽引與制動的邏輯交換，即牽引應載荷信號、電制動力等價信號以及電制動力指令信號。如果是同一組制動控制器和牽引控制器，需要確保同一時間的成對信號相同。通常情況下，地鐵車輛是動力分散型列車，要想確保列車牽引與制動保持平順性，則需要保證電制動的介入/撤出與各節動車的牽引保持同步性。

以DKZ27型列車為例，其配備了日本Nabtasco制動系統和日本日立牽引系統，且牽引應載荷信號、電制動力等價信號以及電制動力指令信號間所存在的關系如下：（1）牽引應載荷信號。在地鐵車輛運行階段，如果制動控制器發現空氣彈簧壓力后將會產生相應的模擬信號。處于正常運行狀態下的地鐵車輛，其牽引應載荷信號在2-10V，此時如果制動控制器發現空氣彈簧壓力超過800kPa時將會輸出牽引應載荷信號為10V，反之如果發現空氣彈簧壓力超過0kPa時將會輸出牽引應載荷信號為2V;（2）電制動力等價信號。根據電制動力指令信號來實現地鐵車輛牽引與制動，處于正常運行狀態下的地鐵車輛，其電制動力等價信號在2-10V，此時如果發現電制動力計算值超過100KN時將會輸出信號為10V，反之如果發現電制動力計算值為0KN時將會輸出載荷信號為2V;（3）電制動力指令信號。根據當前地鐵車輛運行狀態制動控制器可以對電制動力的模擬信號進行計算，處于正常運行狀態下的地鐵車輛，其電制動指令信號在2-10V，此時如果電制動力超過100KN時將會輸出牽引應載荷信號為10V，反之如果電制動力為0KN時將會輸出牽引應載荷信號為2V。

3.地鐵車輛牽引時抖動的原因

3.1啟動時抖動原因

在啟動地鐵車輛時，單節車因為輪軌相對摩擦而出現輪對擦傷及抖動現象，通過對日志進行查看發現該節車制動撤出出現了延遲現象，而且該節車在牽引過程中制動未全部撤出，從而使該節車與其他車產生了啟動時間差，由此被其他車拖行/推行。通過對電制動力等價信號進行分析發現，制動控制器傳輸給牽引控制器的信號狀態顯示為無，在牽引工況下導致該節車不能及時與全列同步撤出制動，但是卻提供的牽引加速度卻與全列相匹配，進而增加了抖動的發生。

3.2加速時抖動原因

在地鐵車輛加速時，單節車同樣因為輪軌相對摩擦而出現輪對擦傷及抖動現象，通過對日志進行查看發現與其他節車相比，該節車牽引MM電流較小，但是各節車乘車率大致相同，從而導致本節車的牽引加速度相對而言小于其他車。在牽引應載荷信號捕獲后得知，制動控制器傳輸給牽引控制器的牽引應載荷信號狀態顯示為無，從而導致牽引控制器不能及時得到本節車乘員載荷情況，不能及時計算出相對應的牽引輸出功率。此外，由于本節車選擇了AW0載荷牽引，導致與其他車加速度存在一定的差異，進而出現被拖行/推行情況。

4.處置舉措

在對上述地鐵車輛抖動原因進行分析可以發現，其主要是因為制動與牽引控制器間出現了網絡通信信號異常所致。通常情況下，地鐵車輛制動控制器和牽引控制器均選擇了內部光纖數字信號進行傳輸，通過數模轉換器將將數字信號轉換為模擬信號，以期實現與TCMS中轉的連接，進而達到系統間通信的目的。實際上，通過對光纖數字信號段、模擬信號段分別檢測，能夠對信號中斷的故障點給予有效判斷。

經過大量的調研與分析發現，目前我國大多數地鐵均對系統間模擬信號段開展了各級檢修，然而并未直接檢測系統內部的數字信號段。同時借助光損耗測試設備來對抖動車輛的系統內光纖進行檢測，都存在光信號衰減問題，此時通過對故障光纖線纜更換后發生抖動現象消除。

5.結束語

綜上所述，在地鐵車輛牽引過程中，不可避免的會出現抖動現象，此時就需要從實際出發來對抖動原因進行分析，并采取有效的處置措施，以此來降低抖動現象的發生，進而提高地鐵車輛運行效率。

參考文獻：

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[2]王仁慶.地鐵列車異常抖動的原因分析[J].軌道交通裝備與技術，2019，15（4）：56-57.

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