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【摘要】本文主要分析了地铁车辆牵引系统,重点介绍了地铁车辆牵引时抖动原因及处置举措,它不仅能够避免抖动的发生,而且还可以提高地铁车辆牵引效率。通过对抖动原因及处置举措进行分析,以期为地铁车辆的安全运行提供可靠的保障,创造出最大化的经济与社会效益。
【关键词】地铁车辆;牵引;抖动原因;处置举措
如今,随着我国城市化建设的发展,有效推动了城市轨道交通事业的发展,其既可以缓解地面交通压力,而且还可以提高人们的出行效率。在地铁车辆实际运行阶段,由于各方面因素的影响,在牵引时不可避免会出现抖动现象,进而对轮对、钩缓系统造成损伤。此时就需要对地铁车辆牵引时抖动的原因进行分析,并提出有效的处置举措,以此来提高地铁车辆运营效率。
1.地铁车辆牵引系统
通常情况下,地铁车辆主要是由电气和机械两部分组成,其电气部分又包括了牵引及电制动系统、列车控制系统、通信系统、故障诊断系统、列车自动控制(ATC)系统以及辅助系统,而在各大系统中牵引及电制动系统是技术性最强、最为关键、知识面最广的系统,图1描述的是地铁车辆牵引系统主回路。
2.地铁车辆牵引与制动原理
在地铁车辆运行过程中,借助牵引控制器与制动控制器间的三组信号能够实现地铁车辆牵引与制动的逻辑交换,即牵引应载荷信号、电制动力等价信号以及电制动力指令信号。如果是同一组制动控制器和牵引控制器,需要确保同一时间的成对信号相同。通常情况下,地铁车辆是动力分散型列车,要想确保列车牵引与制动保持平顺性,则需要保证电制动的介入/撤出与各节动车的牵引保持同步性。
以DKZ27型列车为例,其配备了日本Nabtasco制动系统和日本日立牵引系统,且牵引应载荷信号、电制动力等价信号以及电制动力指令信号间所存在的关系如下:(1)牵引应载荷信号。在地铁车辆运行阶段,如果制动控制器发现空气弹簧压力后将会产生相应的模拟信号。处于正常运行状态下的地铁车辆,其牵引应载荷信号在2-10V,此时如果制动控制器发现空气弹簧压力超过800kPa时将会输出牵引应载荷信号为10V,反之如果发现空气弹簧压力超过0kPa时将会输出牵引应载荷信号为2V;(2)电制动力等价信号。根据电制动力指令信号来实现地铁车辆牵引与制动,处于正常运行状态下的地铁车辆,其电制动力等价信号在2-10V,此时如果发现电制动力计算值超过100KN时将会输出信号为10V,反之如果发现电制动力计算值为0KN时将会输出载荷信号为2V;(3)电制动力指令信号。根据当前地铁车辆运行状态制动控制器可以对电制动力的模拟信号进行计算,处于正常运行状态下的地铁车辆,其电制动指令信号在2-10V,此时如果电制动力超过100KN时将会输出牵引应载荷信号为10V,反之如果电制动力为0KN时将会输出牵引应载荷信号为2V。
3.地铁车辆牵引时抖动的原因
3.1启动时抖动原因
在启动地铁车辆时,单节车因为轮轨相对摩擦而出现轮对擦伤及抖动现象,通过对日志进行查看发现该节车制动撤出出现了延迟现象,而且该节车在牵引过程中制动未全部撤出,从而使该节车与其他车产生了启动时间差,由此被其他车拖行/推行。通过对电制动力等价信号进行分析发现,制动控制器传输给牵引控制器的信号状态显示为无,在牵引工况下导致该节车不能及时与全列同步撤出制动,但是却提供的牵引加速度却与全列相匹配,进而增加了抖动的发生。
3.2加速时抖动原因
在地铁车辆加速时,单节车同样因为轮轨相对摩擦而出现轮对擦伤及抖动现象,通过对日志进行查看发现与其他节车相比,该节车牵引MM电流较小,但是各节车乘车率大致相同,从而导致本节车的牵引加速度相对而言小于其他车。在牵引应载荷信号捕获后得知,制动控制器传输给牵引控制器的牵引应载荷信号状态显示为无,从而导致牵引控制器不能及时得到本节车乘员载荷情况,不能及时计算出相对应的牵引输出功率。此外,由于本节车选择了AW0载荷牵引,导致与其他车加速度存在一定的差异,进而出现被拖行/推行情况。
4.处置举措
在对上述地铁车辆抖动原因进行分析可以发现,其主要是因为制动与牵引控制器间出现了网络通信信号异常所致。通常情况下,地铁车辆制動控制器和牵引控制器均选择了内部光纤数字信号进行传输,通过数模转换器将将数字信号转换为模拟信号,以期实现与TCMS中转的连接,进而达到系统间通信的目的。实际上,通过对光纤数字信号段、模拟信号段分别检测,能够对信号中断的故障点给予有效判断。
经过大量的调研与分析发现,目前我国大多数地铁均对系统间模拟信号段开展了各级检修,然而并未直接检测系统内部的数字信号段。同时借助光损耗测试设备来对抖动车辆的系统内光纤进行检测,都存在光信号衰减问题,此时通过对故障光纤线缆更换后发生抖动现象消除。
5.结束语
综上所述,在地铁车辆牵引过程中,不可避免的会出现抖动现象,此时就需要从实际出发来对抖动原因进行分析,并采取有效的处置措施,以此来降低抖动现象的发生,进而提高地铁车辆运行效率。
参考文献:
[1]邵亦栋.地铁车辆牵引时抖动的分析与处置[J].山东工业技术,2019,8(12):119-120.
[2]王仁庆.地铁列车异常抖动的原因分析[J].轨道交通装备与技术,2019,15(4):56-57.
徐州地铁运营有限公司
【关键词】地铁车辆;牵引;抖动原因;处置举措
如今,随着我国城市化建设的发展,有效推动了城市轨道交通事业的发展,其既可以缓解地面交通压力,而且还可以提高人们的出行效率。在地铁车辆实际运行阶段,由于各方面因素的影响,在牵引时不可避免会出现抖动现象,进而对轮对、钩缓系统造成损伤。此时就需要对地铁车辆牵引时抖动的原因进行分析,并提出有效的处置举措,以此来提高地铁车辆运营效率。
1.地铁车辆牵引系统
通常情况下,地铁车辆主要是由电气和机械两部分组成,其电气部分又包括了牵引及电制动系统、列车控制系统、通信系统、故障诊断系统、列车自动控制(ATC)系统以及辅助系统,而在各大系统中牵引及电制动系统是技术性最强、最为关键、知识面最广的系统,图1描述的是地铁车辆牵引系统主回路。
2.地铁车辆牵引与制动原理
在地铁车辆运行过程中,借助牵引控制器与制动控制器间的三组信号能够实现地铁车辆牵引与制动的逻辑交换,即牵引应载荷信号、电制动力等价信号以及电制动力指令信号。如果是同一组制动控制器和牵引控制器,需要确保同一时间的成对信号相同。通常情况下,地铁车辆是动力分散型列车,要想确保列车牵引与制动保持平顺性,则需要保证电制动的介入/撤出与各节动车的牵引保持同步性。
以DKZ27型列车为例,其配备了日本Nabtasco制动系统和日本日立牵引系统,且牵引应载荷信号、电制动力等价信号以及电制动力指令信号间所存在的关系如下:(1)牵引应载荷信号。在地铁车辆运行阶段,如果制动控制器发现空气弹簧压力后将会产生相应的模拟信号。处于正常运行状态下的地铁车辆,其牵引应载荷信号在2-10V,此时如果制动控制器发现空气弹簧压力超过800kPa时将会输出牵引应载荷信号为10V,反之如果发现空气弹簧压力超过0kPa时将会输出牵引应载荷信号为2V;(2)电制动力等价信号。根据电制动力指令信号来实现地铁车辆牵引与制动,处于正常运行状态下的地铁车辆,其电制动力等价信号在2-10V,此时如果发现电制动力计算值超过100KN时将会输出信号为10V,反之如果发现电制动力计算值为0KN时将会输出载荷信号为2V;(3)电制动力指令信号。根据当前地铁车辆运行状态制动控制器可以对电制动力的模拟信号进行计算,处于正常运行状态下的地铁车辆,其电制动指令信号在2-10V,此时如果电制动力超过100KN时将会输出牵引应载荷信号为10V,反之如果电制动力为0KN时将会输出牵引应载荷信号为2V。
3.地铁车辆牵引时抖动的原因
3.1启动时抖动原因
在启动地铁车辆时,单节车因为轮轨相对摩擦而出现轮对擦伤及抖动现象,通过对日志进行查看发现该节车制动撤出出现了延迟现象,而且该节车在牵引过程中制动未全部撤出,从而使该节车与其他车产生了启动时间差,由此被其他车拖行/推行。通过对电制动力等价信号进行分析发现,制动控制器传输给牵引控制器的信号状态显示为无,在牵引工况下导致该节车不能及时与全列同步撤出制动,但是却提供的牵引加速度却与全列相匹配,进而增加了抖动的发生。
3.2加速时抖动原因
在地铁车辆加速时,单节车同样因为轮轨相对摩擦而出现轮对擦伤及抖动现象,通过对日志进行查看发现与其他节车相比,该节车牵引MM电流较小,但是各节车乘车率大致相同,从而导致本节车的牵引加速度相对而言小于其他车。在牵引应载荷信号捕获后得知,制动控制器传输给牵引控制器的牵引应载荷信号状态显示为无,从而导致牵引控制器不能及时得到本节车乘员载荷情况,不能及时计算出相对应的牵引输出功率。此外,由于本节车选择了AW0载荷牵引,导致与其他车加速度存在一定的差异,进而出现被拖行/推行情况。
4.处置举措
在对上述地铁车辆抖动原因进行分析可以发现,其主要是因为制动与牵引控制器间出现了网络通信信号异常所致。通常情况下,地铁车辆制動控制器和牵引控制器均选择了内部光纤数字信号进行传输,通过数模转换器将将数字信号转换为模拟信号,以期实现与TCMS中转的连接,进而达到系统间通信的目的。实际上,通过对光纤数字信号段、模拟信号段分别检测,能够对信号中断的故障点给予有效判断。
经过大量的调研与分析发现,目前我国大多数地铁均对系统间模拟信号段开展了各级检修,然而并未直接检测系统内部的数字信号段。同时借助光损耗测试设备来对抖动车辆的系统内光纤进行检测,都存在光信号衰减问题,此时通过对故障光纤线缆更换后发生抖动现象消除。
5.结束语
综上所述,在地铁车辆牵引过程中,不可避免的会出现抖动现象,此时就需要从实际出发来对抖动原因进行分析,并采取有效的处置措施,以此来降低抖动现象的发生,进而提高地铁车辆运行效率。
参考文献:
[1]邵亦栋.地铁车辆牵引时抖动的分析与处置[J].山东工业技术,2019,8(12):119-120.
[2]王仁庆.地铁列车异常抖动的原因分析[J].轨道交通装备与技术,2019,15(4):56-57.
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