地鐵車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

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0引言

印度加爾各答地鐵既有車(chē)輛已經(jīng)運(yùn)營(yíng)近三十年，車(chē)輛老化嚴(yán)重，很多功能已經(jīng)不能滿(mǎn)足使用要求，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。而且制動(dòng)系統(tǒng)作為車(chē)輛最重要子系統(tǒng)之一，其設(shè)計(jì)的合理性也直接影響車(chē)輛的質(zhì)量與安全。

1目的和綜述

①加爾各答地鐵車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)以國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛為平臺(tái)，汲取國(guó)內(nèi)現(xiàn)有車(chē)輛合理方案的同時(shí)，總結(jié)現(xiàn)有車(chē)輛從生產(chǎn)組裝、靜態(tài)與動(dòng)態(tài)型式試驗(yàn)、預(yù)驗(yàn)收以及正式運(yùn)營(yíng)等各階段暴露出的設(shè)計(jì)問(wèn)題，分析出原因所在，并多與用戶(hù)進(jìn)行交流，明確用戶(hù)較為關(guān)心的重點(diǎn)問(wèn)題，制定合理的設(shè)計(jì)方案，爭(zhēng)取做到繼續(xù)發(fā)揚(yáng)國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛的優(yōu)勢(shì)，避免國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛的問(wèn)題。②本文針對(duì)印度加爾各答地鐵車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的一些優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，包括制動(dòng)切除塞門(mén)布置方案，風(fēng)缸排水裝置方案，高度閥管路布置方案，制動(dòng)控制閥安裝等方案的分析與說(shuō)明。

2印度加爾各答項(xiàng)目制動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1制動(dòng)切除塞門(mén)的布置方案

①制動(dòng)系統(tǒng)為車(chē)輛每個(gè)轉(zhuǎn)向架配備一套帶電觸點(diǎn)制動(dòng)切除塞門(mén)，在車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)故障以及檢修、救援、試驗(yàn)等情況下，可以對(duì)相應(yīng)轉(zhuǎn)向架的空氣制動(dòng)力進(jìn)行切除與恢復(fù)操作，國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛常見(jiàn)制動(dòng)切除塞門(mén)布置方案，將每節(jié)車(chē)的兩套制動(dòng)切除塞門(mén)分別布置在車(chē)輛前后兩端制動(dòng)單元上方的客室內(nèi)的座椅骨架下，此方案缺點(diǎn)在于塞門(mén)前后布置，操作繁瑣，增加切除與恢復(fù)操作時(shí)間，并且在車(chē)下無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)塞門(mén)的操作。②加爾各答地鐵車(chē)輛充分考慮上述問(wèn)題，進(jìn)行合理改進(jìn)，將每節(jié)車(chē)的兩套制動(dòng)切除塞門(mén)（件3）模塊化設(shè)計(jì)，集中布置在車(chē)下靠近車(chē)外側(cè)便于操作的位置，塞門(mén)上安裝機(jī)械緩解裝置（件1），在車(chē)上設(shè)置操作手柄，使得車(chē)上和車(chē)下的手柄相反方向布置，并應(yīng)用一帶鎖塞門(mén)箱（件4）將其扣罩在地板上，此方案結(jié)構(gòu)緊湊，減少安裝空間，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)車(chē)上車(chē)下手柄的同步旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到分別操作的效果。

2.2風(fēng)缸排水裝置方案

①制動(dòng)系統(tǒng)為每輛拖車(chē)上的總風(fēng)缸配備一套排水裝置，用于列車(chē)運(yùn)行一段時(shí)間后，制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部會(huì)積累部分水汽存儲(chǔ)在風(fēng)缸內(nèi)，可以通過(guò)風(fēng)缸下部的手動(dòng)排水閥對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)的部分水汽進(jìn)行排出。此方案缺點(diǎn)是車(chē)輛必須定期進(jìn)行人工手動(dòng)排水，并且受到工作場(chǎng)地的限制，當(dāng)列車(chē)運(yùn)行的時(shí)候，不能進(jìn)行排水操作，必須等到車(chē)輛回車(chē)輛段檢修的時(shí)候，才能操作排水裝置。②加爾各答地鐵對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理改進(jìn)，取消原結(jié)構(gòu)的手動(dòng)排水閥，將自動(dòng)排水閥安裝在風(fēng)缸底部，通過(guò)管螺紋直接連接在風(fēng)缸上，同時(shí)增加一個(gè)排水電磁閥，通過(guò)車(chē)輛TMS控制邏輯來(lái)控制風(fēng)缸的排水閥排水，即當(dāng)空壓機(jī)停止后三秒鐘排水閥開(kāi)始自動(dòng)排水。此方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可在司機(jī)室內(nèi)部對(duì)風(fēng)缸進(jìn)行排水操作，又符合操作方便的設(shè)計(jì)要求，并且可以隨時(shí)、隨地進(jìn)行排水操作，不受工作場(chǎng)地限制，便于維護(hù)、應(yīng)用。

2.3制動(dòng)控制閥安裝方案

①制動(dòng)控制閥（EP2002閥）為制動(dòng)系統(tǒng)的核心部件，每節(jié)車(chē)兩套制動(dòng)控制閥，對(duì)稱(chēng)布置在車(chē)輛前后兩端，制動(dòng)控制閥一端吊裝在底架的主橫梁上，另一端安裝在兩主橫梁間的安裝板上，安裝板板厚為3mm，翻邊高度為30mm，由于制動(dòng)切除塞門(mén)（B05）布置在車(chē)上，為了管路連接的需要，在安裝板上開(kāi)有豁口，此結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)為：制動(dòng)控制閥由于距離轉(zhuǎn)向架較近，輪緣飛濺的油污部分甩在了閥體上，影響了閥體的美觀(guān)性，并且在安裝板上開(kāi)有豁口，影響了板子的強(qiáng)度，使得整體結(jié)構(gòu)容易顫動(dòng)。②加爾各答地鐵對(duì)原方案進(jìn)行合理改進(jìn)，將制動(dòng)控制閥整體向車(chē)外側(cè)移動(dòng)了180mm，與輪緣表面錯(cuò)開(kāi)，可以避免閥體被甩油污的問(wèn)題，并將制動(dòng)切除塞門(mén)布置在其他位置，制動(dòng)控制閥通過(guò)吊架安裝在車(chē)體底架上面。這樣可以避免使用安裝板結(jié)構(gòu)，同時(shí)避免翻邊處預(yù)留豁口，保證了制動(dòng)控制閥整體安裝強(qiáng)度，另外，將吊架的厚度改為5mm，進(jìn)一步加強(qiáng)了吊架的強(qiáng)度，可以有效解決閥體顫動(dòng)的問(wèn)題。

2.4高度閥管路布置方案

①高度閥管路從主橫梁橢圓孔引出后需連往高度閥，由于高度閥安裝于靠近車(chē)輛外側(cè)，橫向管路為躲開(kāi)下面的轉(zhuǎn)向架輪對(duì)，不能距離高度閥過(guò)近，并且跨度接近1m，此方案缺點(diǎn)是橫向管路過(guò)長(zhǎng)，且無(wú)法進(jìn)行固定，容易引起管路顫動(dòng)及管路間的接磨。②加爾各答地鐵對(duì)原方案進(jìn)行合理改進(jìn)，將管路延長(zhǎng)至枕梁下蓋附近，再折彎連往高度閥，這樣，在枕梁下蓋板處可以焊接一字型管卡座，用于安裝固定雙管卡，此結(jié)構(gòu)既滿(mǎn)足橫向管路與高度閥距離的尺寸要求，又結(jié)構(gòu)牢固，可以有效的避免管路顫動(dòng)及管路間的接磨問(wèn)題。

2.5其它優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

印度加爾各答地鐵制動(dòng)系統(tǒng)在常用制動(dòng)功能的基礎(chǔ)上，又增加了備用制動(dòng)功能，即當(dāng)制動(dòng)控制單元故障或失電的時(shí)候，可以及時(shí)為車(chē)輛提供備用制動(dòng)，此時(shí)，車(chē)輛為純空氣制動(dòng)模式，具備常用和緊急制動(dòng)功能，加爾各答地鐵車(chē)輛增加的這個(gè)冗余設(shè)計(jì)可以有效的保障車(chē)輛的運(yùn)營(yíng)安全，同時(shí)，在車(chē)輛故障救援的時(shí)候也可以通過(guò)備用制動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)。

3結(jié)論和意義

上文對(duì)印度加爾各答地鐵車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)幾種基于國(guó)內(nèi)現(xiàn)有地鐵車(chē)輛的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行了對(duì)比分析與介紹，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有地鐵車(chē)輛方案的分析與總結(jié)，結(jié)合了用戶(hù)的實(shí)際應(yīng)用需求，制定了加爾各答地鐵的優(yōu)化方案，并已通過(guò)設(shè)計(jì)評(píng)審，得到業(yè)主和專(zhuān)家的一致認(rèn)可，確保制動(dòng)系統(tǒng)功能性的同時(shí)，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，滿(mǎn)足了用戶(hù)的需求，也為公司確立印度為公司城軌車(chē)輛重點(diǎn)市場(chǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略提供車(chē)輛的質(zhì)量保證。

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作者：李明 付建鵬 杜金艷 單位：中車(chē)大連機(jī)車(chē)車(chē)輛有限公司城軌技術(shù)開(kāi)發(fā)部制動(dòng)室