地鐵車(chē)輛干線鐵路運(yùn)輸方案

1、地鐵車(chē)輛干線鐵路運(yùn)輸方案摘要：簡(jiǎn)要介紹了地鐵車(chē)輛干線鐵路運(yùn)輸需要解決的3個(gè)主要技術(shù)問(wèn)題,著重介紹了上海明珠線二期地鐵車(chē)輛干線鐵路運(yùn)輸?shù)慕鉀Q方案,為今后地鐵車(chē)輛干線鐵路運(yùn)輸方案的設(shè)計(jì)提供參考。關(guān)鍵詞：地鐵車(chē)輛; 運(yùn)輸單元; 過(guò)渡車(chē)輛; /P裝置; 車(chē)輛控制單元; 制動(dòng)1概述 地鐵車(chē)輛鐵路運(yùn)輸是指地鐵車(chē)輛制造完成后,從制造廠家通過(guò)干線鐵路運(yùn)輸?shù)接脩舻倪^(guò)程。由于地鐵車(chē)輛與干線鐵路車(chē)輛的結(jié)構(gòu)以及制動(dòng)控制原理不同,因此,地鐵車(chē)輛的運(yùn)輸需解決以下3個(gè)主要技術(shù)問(wèn)題: (1)地鐵車(chē)輛與干線鐵路車(chē)輛的車(chē)鉤型式和高度不同,需要解決地鐵車(chē)輛與干線鐵路車(chē)輛的聯(lián)掛問(wèn)題; (2)根據(jù)中國(guó)鐵路技術(shù)管理規(guī)程對(duì)“關(guān)門(mén)車(chē)”的要求

2、,地鐵車(chē)輛在運(yùn)輸過(guò)程中需要有制動(dòng)力,由于地鐵車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)與干線鐵路車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)不同,需要解決地鐵車(chē)輛的制動(dòng)問(wèn)題; (3)地鐵車(chē)輛的構(gòu)造速度為90km/h,實(shí)際運(yùn)行最高速度為80km/h,因此地鐵車(chē)輛必須在80km/h以下的速度進(jìn)行運(yùn)輸。 本文以上海明珠線二期地鐵車(chē)輛干線鐵路運(yùn)輸為例,著重介紹地鐵車(chē)輛干線鐵路運(yùn)輸?shù)慕鉀Q方案。2運(yùn)輸方案的實(shí)現(xiàn)方案范文無(wú)法思考和涵蓋全面，最好仔細(xì)瀏覽后下載使用。 為了減少運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)地鐵車(chē)輛的沖擊,以及地鐵車(chē)輛與干線列車(chē)的聯(lián)掛,解決地鐵車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)所需的風(fēng)源和110V直流電源等問(wèn)題,我們?cè)谡械罔F車(chē)輛的兩端各增加一輛過(guò)渡車(chē)輛。2.1過(guò)渡車(chē)輛的主要配置 過(guò)渡車(chē)輛上

3、主要配置以下設(shè)備:2臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組和油箱、2臺(tái)空氣壓縮機(jī)組和空氣干燥器、水箱、蓄電池組和充電機(jī)以及供押運(yùn)人員工作和休息的一些必備設(shè)施。 由于地鐵車(chē)輛的110V控制電源和制動(dòng)用風(fēng)風(fēng)源全部來(lái)自過(guò)渡車(chē)輛,為了安全起見(jiàn),過(guò)渡車(chē)輛上的柴油發(fā)電機(jī)和空氣壓縮機(jī)組都是進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)的,如果一組壓縮機(jī)或柴油發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障,另外一組能夠及時(shí)投入使用,不需要停車(chē)處理。 過(guò)渡車(chē)輛的位端車(chē)鉤采用干線鐵路客車(chē)通用的15#車(chē)鉤,位端車(chē)鉤采用地鐵車(chē)輛的半自動(dòng)車(chē)鉤(密接式車(chē)鉤),過(guò)渡車(chē)輛的其他結(jié)構(gòu)和要求基本與干線鐵路客車(chē)相同。2.2運(yùn)輸聯(lián)掛的實(shí)現(xiàn) 過(guò)渡車(chē)輛位端的15#車(chē)鉤高度為880mm,能與干線車(chē)輛進(jìn)行聯(lián)掛,位端的半自動(dòng)車(chē)鉤高

4、720mm,能與地鐵車(chē)輛聯(lián)掛。在地鐵車(chē)輛運(yùn)輸過(guò)程中,兩輛過(guò)渡車(chē)與一列地鐵車(chē)輛或兩列地鐵車(chē)輛組成一個(gè)運(yùn)輸單元,該運(yùn)輸單元作為一個(gè)整體不能分開(kāi),聯(lián)掛在干線列車(chē)的尾部,地鐵運(yùn)輸單元編組形式如圖1所示。方案范文無(wú)法思考和涵蓋全面，最好仔細(xì)瀏覽后下載使用。 這樣,地鐵車(chē)輛運(yùn)輸單元兩端都為15#車(chē)鉤,可以在任意一端與干線車(chē)輛進(jìn)行聯(lián)掛。同時(shí),運(yùn)輸結(jié)束后,兩輛過(guò)渡車(chē)的半自動(dòng)車(chē)鉤聯(lián)掛在一起,組成一個(gè)回送單元,便于將過(guò)渡車(chē)輛回送到地鐵制造廠家。 由于過(guò)渡車(chē)輛與地鐵車(chē)輛是通過(guò)密接式車(chē)鉤連接的,在運(yùn)輸過(guò)程中能有效減輕對(duì)地鐵車(chē)輛的沖擊,起到保護(hù)地鐵車(chē)輛的作用。2.3地鐵車(chē)輛運(yùn)輸過(guò)程中制動(dòng)和緩解的實(shí)現(xiàn)2.3.1地鐵車(chē)輛風(fēng)

5、源和110V供電 過(guò)渡車(chē)輛上的空氣壓縮機(jī)為地鐵車(chē)輛提供總風(fēng)和制動(dòng)用風(fēng)風(fēng)源?？傦L(fēng)是通過(guò)地鐵車(chē)輛和過(guò)渡車(chē)輛之間的總風(fēng)軟管提供的,總風(fēng)壓力控制范圍是750900kPa,與地鐵車(chē)輛正常工作時(shí)總風(fēng)壓力相同。 過(guò)渡車(chē)上的110V充電機(jī)和蓄電池能夠向地鐵車(chē)輛的控制和監(jiān)控系統(tǒng)提供所需的110V直流電源。該電源通過(guò)車(chē)端連接器直接接到地鐵車(chē)輛的低壓箱,通過(guò)地鐵車(chē)輛的內(nèi)部連線將電源供給其控制和監(jiān)控系統(tǒng),這樣就無(wú)須額外增加和改造地鐵車(chē)輛的布線。2.3.2地鐵運(yùn)輸裝置(E/P裝置) 地鐵車(chē)輛上加裝有列車(chē)管(連接到運(yùn)輸裝置),貫通整個(gè)地鐵車(chē)輛。加裝的列車(chē)管通過(guò)車(chē)端列車(chē)軟管與干線車(chē)輛(過(guò)渡車(chē))的列車(chē)管相連,列車(chē)管的定壓為5

6、00kPa。地鐵車(chē)輛的每個(gè)司機(jī)室內(nèi)各安裝一個(gè)運(yùn)輸裝置(E/P裝置),這樣的冗余設(shè)計(jì),防止在運(yùn)輸過(guò)程中某個(gè)運(yùn)輸裝置故障后地鐵車(chē)輛的制動(dòng)功能喪失,確保了運(yùn)輸過(guò)程的安全。 地鐵運(yùn)輸裝置是將干線列車(chē)的列車(chē)管壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。該裝置將電信號(hào)傳送給地鐵車(chē)輛的車(chē)輛控制單元(VCU),VCU根據(jù)列車(chē)管的壓力變化產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)或緩解指令。該指令被地鐵車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)識(shí)別,從而使地鐵車(chē)輛產(chǎn)生與干線列車(chē)相應(yīng)的制動(dòng)或緩解動(dòng)作。地鐵運(yùn)輸裝置管路原理見(jiàn)圖2,電氣原理見(jiàn)圖3。方案范文無(wú)法思考和涵蓋全面，最好仔細(xì)瀏覽后下載使用。2.3.3制動(dòng)和緩解指令 地鐵車(chē)輛的制動(dòng)和緩解指令實(shí)際上是通過(guò)地鐵車(chē)輛上的車(chē)輛控制單元產(chǎn)生的。

7、 在運(yùn)輸過(guò)程中,E/P裝置檢測(cè)列車(chē)管(即貨物列車(chē)的列車(chē)管)的壓力,并將該壓力轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào),傳給地鐵車(chē)輛的VCU,VCU將該值(瞬時(shí)值Pins)作為列車(chē)管參考?jí)毫ref。只要列車(chē)管壓力的下降速率不超過(guò)制動(dòng)穩(wěn)定性規(guī)定的速率,該參考?jí)毫χ礟ref始終與列車(chē)管的瞬時(shí)壓力值Pins相同;當(dāng)列車(chē)管的減壓速率超過(guò)制動(dòng)穩(wěn)定性規(guī)定的速率時(shí),該時(shí)間的列車(chē)管參考?jí)毫χ礟ref將被存儲(chǔ)。 如果列車(chē)管以高于制動(dòng)穩(wěn)定性規(guī)定的速率減壓,且減壓量的大小超過(guò)列車(chē)管的最小有效減壓量(定義為4050kPa),當(dāng)列車(chē)管停止減壓后,此時(shí)的列車(chē)管壓力Pins與參考?jí)毫ref之差即為列車(chē)管的有效減壓量,該減壓量直接正比于所需制動(dòng)力

8、的大小。 如果列車(chē)管壓力以一定的速率開(kāi)始上升,并超過(guò)2030kPa后,VCU將會(huì)發(fā)出制動(dòng)緩解指令。此時(shí)列車(chē)管瞬時(shí)壓力值Pins也將作為列車(chē)管的參考?jí)毫χ当淮鎯?chǔ),作為下階段的列車(chē)管減壓量計(jì)算的參考?jí)毫?。圖4為地鐵車(chē)輛運(yùn)輸單元制動(dòng)緩解與列車(chē)管壓力變化的曲線。方案范文無(wú)法思考和涵蓋全面，最好仔細(xì)瀏覽后下載使用。 考慮到中國(guó)鐵路制動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性、安定性和靈敏度的要求,結(jié)合地鐵車(chē)輛的制動(dòng)控制要求,圖5給出了運(yùn)輸過(guò)程中地鐵車(chē)輛VCU軟件定義的制動(dòng)穩(wěn)定性和安定性的取值1。2.3.4制動(dòng)目標(biāo)曲線 考慮到地鐵車(chē)輛運(yùn)輸時(shí),運(yùn)輸單元是掛在貨物列車(chē)的尾部,因此軟件設(shè)定列車(chē)管的定壓為500kPa。為了保證運(yùn)輸過(guò)程中地鐵車(chē)

9、輛與貨物列車(chē)的制動(dòng)力匹配,減少制動(dòng)時(shí)的沖動(dòng),地鐵車(chē)輛的最大常用制動(dòng)減速度取值為0.6m/s2,該減速度值對(duì)應(yīng)列車(chē)管的最大有效減壓量為140kPa。制動(dòng)目標(biāo)曲線見(jiàn)圖6。2.3.5緊急制動(dòng) 由于地鐵車(chē)輛本身的緊急制動(dòng)減速度為1.3m/s2(通過(guò)緊急電磁閥失電實(shí)現(xiàn)),在運(yùn)輸過(guò)程中,為了避免緊急制動(dòng)時(shí)減速度過(guò)大,產(chǎn)生劇烈的沖動(dòng),地鐵車(chē)輛的緊急制動(dòng)減速度分兩階段施加(見(jiàn)圖7)。方案范文無(wú)法思考和涵蓋全面，最好仔細(xì)瀏覽后下載使用。 當(dāng)列車(chē)管的減壓速率達(dá)到如圖5中所示的緊急制動(dòng)的減壓速率時(shí),地鐵車(chē)輛首先將按照0.75m/s2減速度施加緊急制動(dòng);然后,在經(jīng)過(guò)運(yùn)輸裝置中的延時(shí)風(fēng)缸(見(jiàn)圖2)延時(shí)68s后,地鐵車(chē)輛

10、的緊急制動(dòng)減速度最終達(dá)到1.3m/s2,直至列車(chē)停下。 地鐵車(chē)輛施加緊急制動(dòng)時(shí)有兩種情況: (1)E/P裝置檢測(cè)到列車(chē)管的減壓速率在7080kPa/s(見(jiàn)圖5,該值可調(diào)),此時(shí)前面的貨物列車(chē)施加緊急制動(dòng),同時(shí)地鐵車(chē)輛也會(huì)施加緊急制動(dòng); (2)當(dāng)緊急情況出現(xiàn)時(shí)(如地鐵車(chē)輛在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生火災(zāi)或產(chǎn)生重大破壞時(shí)),押運(yùn)人員按壓司機(jī)室內(nèi)的緊急按鈕,導(dǎo)致列車(chē)管快速排風(fēng)(見(jiàn)圖2和3),地鐵車(chē)輛施加緊急制動(dòng),同時(shí)前面的貨物列車(chē)也會(huì)施加緊急制動(dòng)。該種情況下操作緊急制動(dòng)是十分必要的。2.4制動(dòng)強(qiáng)迫緩解 運(yùn)輸過(guò)程中地鐵制動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械或電器設(shè)備可能發(fā)生故障,為了確保運(yùn)輸過(guò)程中地鐵車(chē)輛的制動(dòng)能夠得到快速緩解,不至于“

11、帶閘”運(yùn)行,運(yùn)輸裝置中設(shè)有一個(gè)強(qiáng)迫緩解按鈕。當(dāng)故障發(fā)生時(shí),地鐵車(chē)輛司機(jī)室內(nèi)的押運(yùn)人員將通過(guò)操作強(qiáng)迫緩解按鈕,使地鐵制動(dòng)得到強(qiáng)迫緩解,直到下一站停車(chē)時(shí)再進(jìn)行故障處理。3運(yùn)輸速度限制方案范文無(wú)法思考和涵蓋全面，最好仔細(xì)瀏覽后下載使用。 考慮到地鐵車(chē)輛的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),地鐵車(chē)輛在干線鐵路上的最高限速為80km/h,因此,在地鐵車(chē)輛的承運(yùn)單上要注明限速80km/h。 當(dāng)超速(88km/h)時(shí),地鐵車(chē)輛的VCU將會(huì)導(dǎo)致運(yùn)輸裝置中的緊急放風(fēng)閥急劇排放列車(chē)管的風(fēng),此時(shí)地鐵車(chē)輛和貨物列車(chē)同時(shí)產(chǎn)生緊急制動(dòng),以保護(hù)地鐵車(chē)輛的運(yùn)行安全。4空氣彈簧狀態(tài) 為了保證地鐵車(chē)輛的運(yùn)輸安全和提高運(yùn)輸速度,在運(yùn)輸過(guò)程中,地鐵車(chē)輛的空氣

12、彈簧處于正常充氣工作狀態(tài)?？諝鈴椈傻臓顟B(tài)能夠被地鐵車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)監(jiān)控和司機(jī)室顯示屏顯示。5運(yùn)輸試驗(yàn) 地鐵車(chē)輛在出廠前,需要按照相關(guān)的運(yùn)輸出廠試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行地鐵車(chē)輛出廠運(yùn)輸試驗(yàn)。試驗(yàn)分靜止試驗(yàn)和運(yùn)行試驗(yàn)。5.1試驗(yàn)前的準(zhǔn)備 靜止試驗(yàn)前,地鐵車(chē)輛與過(guò)渡車(chē)輛需要編組成一個(gè)完整的運(yùn)輸單元,過(guò)渡車(chē)輛上的總風(fēng)管和列車(chē)管要與地鐵車(chē)輛上的總風(fēng)管及額外加上的列車(chē)管聯(lián)接好,過(guò)渡車(chē)上的110V直流電源通過(guò)車(chē)端電連接器與地鐵車(chē)輛上的低壓箱連接好。 為了達(dá)到鐵路技術(shù)管理規(guī)程要求,地鐵運(yùn)輸單元靜止試驗(yàn)前還需進(jìn)行140m的彎道模擬試驗(yàn)?？紤]到地鐵車(chē)輛比干線車(chē)輛的限界小,地鐵車(chē)輛出廠前僅需進(jìn)行地鐵車(chē)輛的限界試驗(yàn)即可,無(wú)需再進(jìn)行

13、干線車(chē)輛的限界試驗(yàn)。5.2靜止試驗(yàn)方案范文無(wú)法思考和涵蓋全面，最好仔細(xì)瀏覽后下載使用。 靜止試驗(yàn)的試驗(yàn)機(jī)車(chē)采用干線機(jī)車(chē),通過(guò)試驗(yàn)機(jī)車(chē)進(jìn)行列車(chē)管減壓,對(duì)運(yùn)輸單元施加制動(dòng)和緩解,同時(shí)在地鐵車(chē)輛上測(cè)量制動(dòng)缸壓力及制動(dòng)壓力上升和緩解的時(shí)間。 對(duì)于地鐵車(chē)輛的制動(dòng)力大小(根據(jù)列車(chē)管減壓量大小決定)、制動(dòng)缸壓力上升和緩解時(shí)間等參數(shù)可通過(guò)地鐵車(chē)輛VCU中的運(yùn)輸軟件進(jìn)行調(diào)整,最終滿足運(yùn)輸試驗(yàn)規(guī)程的要求。 運(yùn)輸軟件作為VCU的獨(dú)立子程序固化在VCU控制軟件中的,該軟件不會(huì)影響地鐵車(chē)輛到達(dá)用戶后的正常運(yùn)營(yíng)。在運(yùn)輸過(guò)程中,只有通過(guò)激活運(yùn)輸模式(檢測(cè)到E/P裝置的列車(chē)管壓力信號(hào)),VCU才能調(diào)用運(yùn)輸軟件。當(dāng)?shù)罔F車(chē)輛被交

14、付給用戶后正常運(yùn)行時(shí),不需要重新對(duì)VCU軟件進(jìn)行更新和修改。5.3運(yùn)行試驗(yàn)2 在靜止試驗(yàn)滿足試驗(yàn)規(guī)程的要求后,需要進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)。運(yùn)行試驗(yàn)在制造廠家的試驗(yàn)線上進(jìn)行。試驗(yàn)機(jī)車(chē)為干線機(jī)車(chē),運(yùn)行速度分別為30,60,80km/h。試驗(yàn)項(xiàng)目為常用制動(dòng)和緊急制動(dòng),測(cè)量各速度段的緊急制動(dòng)距離是否滿足鐵路技術(shù)管理規(guī)程的要求,同時(shí)檢查地鐵車(chē)輛和過(guò)渡車(chē)輛的車(chē)鉤和緩沖器行程,是否滿足車(chē)鉤的技術(shù)規(guī)范。 首次運(yùn)行試驗(yàn)時(shí),在試驗(yàn)機(jī)車(chē)和運(yùn)輸單元之間還額外加掛了5節(jié)干線鐵路貨物車(chē)輛,完全模擬在干線鐵路上運(yùn)行的實(shí)際工況進(jìn)行試驗(yàn)。運(yùn)行試驗(yàn)結(jié)果完全滿足試驗(yàn)規(guī)程的要求和線路運(yùn)輸所應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。6結(jié)論 上海明珠線二期地鐵車(chē)輛干線鐵路運(yùn)輸方案經(jīng)過(guò)了廠內(nèi)的靜止和運(yùn)行試驗(yàn),且運(yùn)行試驗(yàn)的結(jié)果得到了駐廠驗(yàn)收室和運(yùn)輸部門(mén)人員的同意和認(rèn)可,該運(yùn)輸方案完全滿足上線運(yùn)