自动化地铁车辆制动静态调试方法探究
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陈宇?刘晓波
摘 要：地铁车辆制动系统静态调试内容主要包括风源系统和用风系统。风源系统主要由空压机组、双塔干燥器、安全阀、压力开关、测试接口和软管组成。文章结合实际运行的具体情况，重点就自动化地铁车辆制动静态调试方法进行了探讨和分析，希望能给从事本行业的同仁们一点研讨依据，不到之处敬请指正。
关键词：自动化；地铁车辆制动；静态调试
基于自动化的地铁车辆制动静态调试方法将自动化技术引入调试过程，所得试验结果不仅具有可追溯性，且不依赖于试验人员个人水平的影响，保证准确性。经济的快速发展和城市化进程的加快，使城市的交通状况面临巨大压力，轨道交通作为相对环保的大流量交通工具，已被全世界大中城市作为解决交通问题的首选。制动系统试验的准确性和安全性是城轨车辆调试试验的重要内容之一，是车辆安全运营工作的重要组成部分。同时大大缩减调试所需时间，大幅度降低劳动强度，提高试验人员的安全性，进一步提升试验自动化。
1.地铁车辆制动静态调试内容
城轨地铁车辆制动信息数字集成化试验方法研究的主要内容是城轨车辆在进行静态调试时，如何获取被试车辆的手柄状态、制动压力、开关量、保压和计时，以及动态调试时防滑动作的性能、动作过程，同时获取以上信息与时间的直接关系。城轨地铁车辆制动系统的静态调试内容主要包括供风系统和用风系统。供风系统由空压机组、双塔干燥器、安全阀、压力开关、测试接口、软管及除制动以外的用风单元组成旧；用风系统由空气悬挂系统、基础制动装置、停放制动系统、受电弓（或集电靴）用风系统、风笛和刮雨器等部件组成。目前国内生产的城轨车辆，在进行制动系统静态调试时多采用指针式压力表或数字压力来测量，缺点主要有：仪表与车辆监测点相连通的快速插头，在频繁插拔过程中占用很长的调试时间，工作效率低；在车辆通电调试时，车下操作危险；信息的检测通过仪表、万用表和秒表配合来完成，受到静态逆变器、空调、空气压缩机等设备噪声的影响，所得试验结果偶然性较大，为了获得良好试验结果，多采用重复试验的方式；试验过程及结果不具有追溯性，没有原始数据供参考或分析。因此，研究基于自动化的静态试验方法具有重要意义。
2.开关量的采集分析
在制动调试过程中，停放制动压力开关用来指示停放制动的施加与缓解，缓解时为高电平，施加时为低电平；总风压力开关用于控制紧急制动的触发与缓解，高电平时，紧急制动缓解（紧急制动缓解的必要条件），低电平时，触发并施加紧急制动；空压机启动信号用于控制空压机的启动与停止，当总风压力降低，压力开关闭合（高电平），空压机开始打风；当总风压力上升，压力开关断开（低电平），空压机停止打风；备用压力开关主控压力开关失效时，启动备用压力开关，总风压力降低时，压力开关闭合（高电平），空压机开始打风；当总风压力上升，压力开关断开（低电平），空压机停止打风；受电弓辅助压力开关用于检测和显示受电弓的状态，当压力降低，压力开关断开，指示为降弓状态，当压力升高，压力开关闭合，指示为升弓状态。车辆开关量信号需要对信号进行调理，信号调理板的作用主要是光电隔离和电压调整，将车辆开关量信号转换为DCl2V和0的数字信号。DAM-E3011为数据采集模块，它有8路隔离数字量输入和1路隔离数字量输出模块。逻辑电平表示+1V；逻辑电平表示+4V～+30V。输出集电极开路30V，200mA最大负载；隔离电压3750V；电源未调理DC+10V～+30V。从车辆过来的数字信号都共地，这样可以减少接线的数量和长度，易于操作。信号调理板与数字采集模块DAM-E3011之间通过较细的电缆进行连接，数字采集模块DAM-E3011的负输入端都接在一起，共地，便于采集模块盒内电缆的连接。
3.车辆制动静态调试
3.1制动压力测试
以安装了铁科院制动系统的地铁辆的制动试验为例进行测试，铁科院TKQ制动系统的BC压力都是通过中继阀向外输出的，测试点分别在4根轴的防滑阀G1之后，压力传感器通过测试接头SCA-1/4-EMA-3安装于压力测试点上，可以直接检测BC压力值，此装置安装牢固，不会影响到车辆静态和动态运行的安全性。将司控器手柄置于惰行位＂N＂，然后拉至B1，列车的压力为一级制动压力。
3.2充风试验
排空列车总风缸压力，主控端操作空压机打风并记录其充风的全部过程，空压机开始打风启动信号为高电平，总风缸充风结束，空压机控制信号转为低电平，空压机停止打风，测试记录空压机的打风时间为13min9S。通过充风试验实现溢流阀开启和关闭压力、减压阀输出值、停放制动动作压力、空压机启动和停止压力等压力值的检测记录；测得溢流阀的开启压力为674kPa、溢流阀开启到空簧充满风的时间为5min53S、空簧减压阀的输出压力为579kPa。停放压力开关的动作压力信号＂停放压力＂由低电平变为高电平时，此时的压力为压力开关的闭合压力，测得值为509kPa；停放减压阀的输出压力为593kPa。在初次打风过程中，紧急压力开关B13.14发生动作，在数字信号＂紧急触发＂由低电平变为高電平时，测得紧急压力开关的闭合压力值为720kPa。利用同样的方法，可以分别得到空载和满载状态下的各级制动缸压力（包括无级或有级变速）、停放压力开关的断开压力和停放制动施加的动作过程、紧急压力开关的断开压力、空压机启动压力开关的断开压力和闭合压力，以及车辆保压过程，可以快速准确地找出泄漏点。
4.结束语
自动化制动静态调试方法充分利用现车上的数字信号、模拟信号和压力测试点，获取车辆的制动压力、防滑曲线、充风时间、压力开关的闭合与断开等，所有试验数据具有可追溯性，提供数字支持和直观判断。静态调试所需时间大大缩减，劳动强度直线降低，调试过程的人生安全得到保证，提升试验自动化，提高数据准确度。
参考文献：
[1]万宇.广州地铁4号线列车EP2002制动系统介绍及故障分析[J]，铁道机车车辆，2013
[2]张和平.南京地铁车辆制动系统特点分析[J].机车电传动，2014