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城市轨道交通车辆制动系统故障检修探析

2018-03-20晴,邹

数字通信世界 2018年8期
关键词:空气压缩机系统故障电磁阀

余 晴,邹 艳

(江苏省无锡汽车工程高等职业技术学校,无锡 214000)

城市轨道交通车辆主要包括地铁、轻轨以及有轨电车,轨道交通车辆尤其是地铁和轻轨的投入运行大大提高了公共交通的运行效率,加快了城市的生活节奏,缓解了交通压力。但是,因为轨道交通车辆的运行要用到电力,与公共汽车等其他的交通车辆的检修要求更高。除此之外,城市轨道交通车辆的制动系统是其核心,关系着车辆和交通安全,因此,对其进行定期检修具有重要的现实意义。

1 城市轨道交通车辆的内涵

上文提到,城市轨道交通系统主要是指地铁、轻轨以及有轨电车。这一系统通常是以电能为主要动力,以轮轨为主要运输方式,可以承担快速且大量的公共交通运输任务的交通系统。我国开通的第一列地铁是在1971年1月15日开通的北京地铁,截至2015年,我国已经有二十四座城市开通了地铁,地铁已经成为我们日常生活的一部分,为我们的生活带来了极大的便利性。

首先,城市轨道交通系统具有列车行车间隔时间较短,车辆运行速度快的优点,因此其运输能力远远大于公共汽车系统。其次,城市轨道交通车辆在专门的轨道上运输,不受路况以及上下班堵车的影响,受天气影响也较少,因此较公共汽车更加准时。第三,轨道交通车辆换乘时间较短,可以有效缩短出行时间。第四,相较于公共汽车,轨道交通车辆具有更好的安全性和舒适性,交通事故发生的概率极低,且车上配置普遍高于普通的公共汽车。

除了上述所说的优点,城市轨道交通车辆还具有节约用地的优点,城市轨道车辆通常是在地下运行,因而不占用地面土地资源,有利于缓解城市用地紧张问题。城市轨道交通车辆通常是以电气作为动力,对环境的污染较少,运营成本也相对较低。

因为上述优点,城市轨道交通系统快速发展。但是同样的,城市轨道交通系统在建设过程中还会受到当地的地质环境影响,在运行过程中,对轨道车辆的制动系统也提出了较高的要求。

2 对城市轨道交通车辆制动系统故障检修的必要性

上文提到,城市轨道交通车辆是在专门的轨道上运行,类似于火车运行,但是其主要采用电气作为车辆的动力。在运行过程中,城市轨道车辆具有高速的特点,因此,是否能够敏捷快速地制动就显得非常重要了。

常见的城市轨道交通车辆制动的方式主要分为紧急制动,快速制动,常用制动,保压制动以及停放制动五种。

在城市轨道交通车辆运行过程中,因为运行速度很快,但是站点之间的距离又不及火车站点之间的距离远,因此往往是最快的是一两分钟一停,最慢也是五分钟一停,如此高频率的停车对城市轨道车辆的制动系统提出了挑战。城市轨道交通车辆要在短时间内实现启动、调速以及停止,如果制动系统不够灵敏就会发生两列车辆撞车事件,造成严重的经济损失和人员伤亡。因此对城市轨道交通车辆的制动系统的故障进行及时检修对于城市交通轨道系统的运行安全具有重要的现实意义。

在城市轨道交通运行过程中,因为不同时间的客流量不同,车辆的负荷不同,摩擦力不同,从物理学的角度来看,要根据摩擦力的不同来调整运行速度以保证车辆运行的平稳。如果没有灵敏的制动系统做保障就会发生车辆冲力过大导致车内乘客站立不稳发生跌倒的现象,不利于城市轨道交通系统的安全发展。

对城市轨道交通车辆制动系统故障的检修,既可以有效避免车辆制动系统故障导致的交通事故,还有利于使城市轨道交通系统赢得城市居民的信赖,有利于其进一步发展。

3 城市轨道交通车辆制动系统故障检修的重难点

上文讲到城市轨道交通车辆制动系统故障检修对于城市轨道交通系统和城市生活秩序的发展具有重要的现实意义,但其检修过程中也存在着以下重难点:

3.1 风源系统

城市轨道交通车辆是以世界上取之不尽用之不竭的空气作为传递介质的,运用空气做城市轨道交通系统的传递介质具有对环境零污染,发生泄漏的概率小,安全无害,资源取之不尽的优点,因此在城市轨道交通中普遍使用。城市轨道交通车辆中设有风源系统作为传递介质—空气的系统。这一系统主要分为空气压缩机组、管路系统和空气干燥器三个部分,在对城市规带交通车辆制动系统进行故障检修时需要对这三个组成部分进行一一检修。

3.1.1 空气压缩机组

首先在对其进行检修时,要确保其机器外观是否良好,保证没有碰撞瘪坏部位;检查空气压缩机有没有漏油或者油渗出的现象发生,避免污染环境或者导致空气压缩不足等问题;接下来便是空气压缩机组内的关键零部件有没有松动现象发生,要知道,一个螺丝帽的松动都可能导致整个城市轨道系统的严重事故,一定要谨慎检查每一防松动标识,避免危险的发生;减震胶垫是易磨损和风化的部件,在检修过程中要尤其注意其是否开裂或者风化,记得及时更换。检修时还应注意检查空气压缩机的曲轴及其螺纹是否有裂纹或者损坏;检查阀片和阀座、活塞和气缸体、连杆的承接点等重要部件表面是否有磨损现象的发生。一旦发现问题,要及时更换,检修人员要随身携带重要部件,以节省维修时间。

其次,是听城市轨道交通车辆在运行过程中空气压缩机组的声音。第一是车辆启动和停止时空气压缩机组是否有声音出现;第二是气路接口处有没有漏气的声音,避免因为管道松动或者老化引起的漏气现象。

最后是要及时更换空气压缩机组的滤清器以及机油过滤器,降低空气过滤的重力,提高空气过滤的效率,避免对城市轨道车辆的速度造成影响。

3.1.2 风源管路

针对风源管路的检修就主要是清洗以及扫除表面灰尘和油水的问题。这是因为在城市轨道交通车辆运行过程中,因为车辆高速运行,会导致周围的风系统发生变化,沿途的一部分砂砾或者灰尘等就会吸附到风源系统的管路上,导致风源系统发生故障。因此定期对风源系统的管理进行清洁工作可以有效避免风源系统故障,降低制动系统发生故障的概率,有利于城市轨道车辆的安全运行。

3.1.3 空气干燥器

城市轨道交通车辆上的空气干燥器可以将空气压缩机中的经过压缩的高压空气进行干燥处理,去除其中所含有的水分和油气,然后再将干燥后的空气输送到车辆的各个部分,满足车辆运行过程中对空气的需求。我国现阶段主要采用双塔式空气干燥器,它是一个完整的系统,分为干燥筒、器座以及双活塞阀和电磁阀,没有可能发生磨损的移动部件。在城市轨道交通车辆制动系统故障检修过程中,这一部分是最容易的,只需要进行常规检修就好。只有在制动系统发生故障时,才需要将其拆解进行故障原因排查。

在拆解排查时,首先是要检查干燥器内部零部件是否有磨损或者腐蚀等现象发生,提前对干燥器进行清洁将有利于找出故障原因。其次是查看排水阀的出口处,查看是否有水垢,并及时更换干燥剂。最后,还要对吸附油气以及杂质的拉希格圈运用碱性清洁剂进行清洁,减轻空气压缩机组的负担。

3.2 制动控制单元BCU

制动控制单元BCU是城市轨道交通车辆制动系统的核心部件,已经实现了将其模拟转化阀、紧急电磁阀等集成到一个电路板上,这一部件受制动系统处理器控制,是整个制动系统关键的执行部件。对其检修时只需要测量电路板上所设置的与各个阀门对应的测试接口,有效的提高了制动系统故障检修的效率,减轻了检修人员的工作量。

首先是针对电路板上的各个测试接口进行故障检修,确保各个接口与各个阀门的衔接良好。

其次是对制动控制单元BCU各个部件的故障检修。

3.2.1 模拟转化阀

这一部件主要由两个电磁阀以及一个压力传感器组成,两个电磁阀分别负责进气和排气。在检查过程中与上文空气压缩机的检修类似,也是对各个部件进行清洁,这样更容易检查各个部件表面是否有损坏。检查完毕后,对表面有裂纹或者损坏腐蚀等情况发生的部件进行及时更换,避免发生断裂或者松动现象,影响车辆制动系统的正常运行。

重点检查电磁线圈的保护层是否损坏,触针是否腐蚀变形,一旦发现问题,应该立即更换,以避免危险发生。

检修橡胶密封垫是否发生凹陷,压缩弹簧是否符合规定的压缩高度和自由高度同样重要。通过严密的故障检修,可以将有效提高制动系统的安全性。

3.2.2 紧急电磁阀

紧急电磁阀在城市轨道交通车辆紧急制动时发挥着重要的作用,可以有效避免交通事故的发生,一旦这一部件发生作用,车辆的制动系统不再灵敏,无论是对城市轨道交通系统还是乘客的人身安全都是一个极大的威胁,因此对其进行故障检修具有重要的现实意义。

紧急电磁阀有三个阀口,分别通往制动系统的储风缸,模拟转化阀以及称重阀。它也由阀座、活塞、电磁阀等组成。

在检修时,首先也是对其进行必要的清洁,除去表面附着的油气和灰尘杂质,然后才有利于后期的仔细检修。注意在清洁过程中,只可以清洗金属部件,在清洗后需要用空气吹干,对于橡胶和金属的复合部件不可以清洗,清洗会损坏部件的精敏性。

在检修过程中,对于阀体的检修主要是针对活塞,查看活塞自抽拉过程中是否会出现卡壳或者顿滞的现象,如果出现这一现象就要对活塞和阀体的阀套进行及时更换,保证活塞活动的顺畅。

阀座多是橡胶制品,容易发生磨损,在检修时要及时更换磨损的阀座,并更换所有的密封圈和密封环。

3.2.3 称重限制阀

称重限制阀是根据城市轨道交通车辆上的乘客重量,即车辆的负荷量来控制车辆之前预先设置的压力,主要应用于车辆运行过程中的调速。

在对这一部件进行检修时主要检查其隔膜活塞和橡胶阀座以及压缩弹簧问题。活塞和阀座都是易磨损的橡胶材质,要及时更换,活塞杆一旦出现卡顿就要及时更换,压缩弹簧要始终确保其自由高度和压缩高度符合标准。

3.2.4 中继阀

中继阀是在空气压缩机组和制动缸之间的一个充当中继站的部件,它可以将大量的压缩空气推入制动缸,使制动缸的压力随着预先设置的压力变化而变化。对其进行检修也是主要检查橡胶阀座以及密封圈等橡胶材质部件的磨损以及压缩弹簧的压缩能力。

对于制动控制单元BCU 的检修,主要是对其内部橡胶材质部件的检修以及活塞和压缩弹簧的检修,要保证这些橡胶部件没有磨损或者开裂发生,活塞可以灵活的抽拉,弹簧也可以迅速弹回,以此保证制动系统的灵敏运行。

3.3 制动防滑系统

制动防滑系统主要是在城市轨道交通车辆与轨道之间连接不紧密时发挥作用,如在雨雪天气,制动防滑系统可以帮助车辆的制动系统迅速制动,避免发生脱滑,造成严重的交通事故。制动防滑系统是通过防滑阀排气口排出大量压缩空气的方式阻止车辆继续滑行,因此在检修过程中,主要检查制动防滑系统的气路是否有泄漏现象,避免排气不畅通或者速度减缓等影响制动的现象发生。同时,还需要检修防滑电磁阀,确保其能够迅速接收来自制动系统EBCU的指令,迅速投入工作,减少时间延迟,时间就是生命,避免制动系统故障导致的事故。

3.4 单元制动器

单元制动器是直接安装在城市轨道交通车辆上的基础制动装置,可以直接关系到车辆的安全,具有同步性好的优点。

在对其进行检修的过程中,要注意检查单元制动器的开口插销、锁紧片以及各种橡胶部件是否完整,没有松动或者磨损脱落现象的发生,一旦发现这些问题,检修人员应该对这些主要部件进行及时更换。检查连接的管路是否没有松动或者泄漏,闸瓦与踏面之间的距离是否符合标准,制动缸的活塞杆是否符合能够自动回归原位等。为了增加单元制动器的灵活性,还应该定期对各个活动圆销进行润滑处理。

4 结束语

城市轨道交通系统为我们的生活和工作提供了极大的便利,其具有运行速度快,不受路面交通状况影响的特点。但是由于其高速运行的特点,又对其制动系统提出了更高的要求。定期对其制动系统进行故障检修,检查各个部件是否有磨损,对关键部件进行特殊保养,保持制动系统的灵敏性,能够有效提高城市轨道交通车辆运行的安全性,对我国城市轨道交通建设质量的提高具有重要的现实意义。

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