淺談寧波軌道交通2號線一期電客車滑行問題

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摘 要：寧波軌道交通2號線是寧波城市西南-東北方向的骨干線，一期工程線路經(jīng)過海曙、江北、鎮(zhèn)海三個行政區(qū)，由櫟社機(jī)場至清水浦。線路全長28.350km，共設(shè)22座車站，平均站間距1.331km。2015年9月26日試運(yùn)營以來，正線電客車在制動期間多次發(fā)生滑行，觸發(fā)列車產(chǎn)生防滑保護(hù)，在特定情況下會造成對標(biāo)不準(zhǔn)及緊急制動的實(shí)際發(fā)生，進(jìn)一步會造成輪對踏面擦傷情況發(fā)生。本文通過從車輛專業(yè)方面入手結(jié)合與信號、工務(wù)接口關(guān)系分析電客車滑行的原因及采取相應(yīng)措施來優(yōu)化輪軌關(guān)系，改善輪軌黏著關(guān)系，減少滑行的發(fā)生頻率，使滑行的發(fā)生得到有效控制。

關(guān)鍵詞：正線 滑行 黏著 保護(hù)

一、滑行產(chǎn)生機(jī)制

在電客車制動過程中，因輪軌黏著關(guān)系發(fā)生改變，導(dǎo)致輪對間速度發(fā)生改變低于參考速度一定值，或者車輪加速度發(fā)生改變超過其保護(hù)門檻值時，列車判斷為滑行。

二、寧波軌道交通2號線車輛防滑保護(hù)的組成及工作原理

寧波軌道交通2號線電客車制動滑行控制由牽引系統(tǒng)提供的電制動防滑保護(hù)系統(tǒng)和制動系統(tǒng)提供的氣制動防滑保護(hù)系統(tǒng)。在列車發(fā)生制動時，優(yōu)先在電客車的動車上采用電制動，可以有效保護(hù)閘瓦與輪對在高速運(yùn)行中的接觸，減小磨耗，節(jié)約成本。

電制動防滑保護(hù)是株洲中車時代電氣股份有限公司生產(chǎn)的基于單車控制的防滑保護(hù)系統(tǒng)，采用粘著利用控制，主要有空轉(zhuǎn)/滑行控制和粘著利用控制。它的主要作用是在線路狀態(tài)變化不定情況下，通過對電機(jī)速度、電機(jī)轉(zhuǎn)矩的采集、分析和處理，結(jié)合由MVB電機(jī)轉(zhuǎn)矩指令給定和DCU生成的電機(jī)牽引/制動包絡(luò)線，綜合得出電機(jī)轉(zhuǎn)矩指令，向電機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出合適的電機(jī)轉(zhuǎn)矩給定，使得列車能夠以接近線路最大的粘著系數(shù)運(yùn)行，從而獲得最大的粘著利用率。在電制動滑行調(diào)節(jié)時間超過3s后，DCU會判斷滑行調(diào)節(jié)失敗，發(fā)出切除電制動力指令，制動系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)閥通過列車總線接受電制動的反饋數(shù)據(jù)，此時氣制動力開始增加逐步由氣制動接管滑行調(diào)節(jié)。

氣制動防滑保護(hù)是克諾爾公司生產(chǎn)的EP2002閥是基于軸為單位的WSP控制，防滑效果更佳。當(dāng)檢測到實(shí)際軸速與參考速度差超過5%，即判斷為該軸發(fā)生滑行，參考速度以各自CAN網(wǎng)絡(luò)單元內(nèi)最高軸速為標(biāo)準(zhǔn)。EP2002閥檢測到車輪打滑時，它將控制制動缸壓力以修正打滑。軸速由每根軸上的速度傳感器測得，此速度信號在CAN總線單元的閥之間共享，從而根據(jù)WSP算法檢測和控制滑行。

三、典型案例分析

1、寧波軌道交通2號線正線滑行情況統(tǒng)計(jì)：

2、案例分析

（1）、2017年2月23日02019車在清水浦上行進(jìn)站發(fā)生打滑，造成列車信號定位丟失，觸發(fā)ATP緊急制動。

從下圖事件記錄可以看出02019車在三官堂上行進(jìn)站過程中Mp1、M1、Mp2、M2車陸續(xù)檢測到電制動滑行，因DCU滑行保護(hù)優(yōu)先于BCU，首先進(jìn)行電制動滑行調(diào)節(jié)，后續(xù)報出氣制動滑行。截取Mp1滑行時相關(guān)數(shù)據(jù)，13：13：02 Mp1車發(fā)生電制動防滑，13：13：05 DCU檢測到滑行時間超過3s，發(fā)出電制動切除指令；VCMe向制動系統(tǒng)發(fā)出電制動切除指令，氣制動開始介入，電制動至氣制動的轉(zhuǎn)換過程正常有序，符合列車設(shè)計(jì)要求。

13：19：03，VCMe發(fā)送給ATC空轉(zhuǎn)滑行反饋，查看信號技術(shù)要求，ATC檢測到列車的滑行時間超過2秒，判斷為防滑超時，立即觸發(fā)ATP緊急制動，因當(dāng)前駕駛模式不可用，產(chǎn)生定位丟失。

三官堂上行區(qū)間軌道條件較復(fù)雜，部分區(qū)段安裝有聲屏障，部分沒有，造成陰雨天時會出現(xiàn)軌面干濕不均的情況，影響輪軌黏著系數(shù)；并且還有彈性道床、彎道等情況。2017年2月23日有小雨，軌面出現(xiàn)干濕不均的情況，造成列車發(fā)生滑行，因滑行超時，觸發(fā)ATP緊急制動，并產(chǎn)生定位丟失。

四、滑行原因分析

1、寧波軌道交通2號線正線線路彎道較多，造成輪對失圓嚴(yán)重導(dǎo)致列車振動加劇，輪軌間粘著性能變差，從而產(chǎn)生滑行保護(hù)。

2、高架段區(qū)間軌道條件較復(fù)雜，部分區(qū)段安裝有聲屏障，部分沒有，造成陰雨天時會出現(xiàn)軌面干濕不均的情況，影響輪軌黏著系數(shù)，從而產(chǎn)生滑行保護(hù)。

3、列車鏇輪后輪徑值未得到及時校正。

4、故障與車輛所處軌道區(qū)段有較大關(guān)系，在高發(fā)故障的軌道區(qū)段，共有的特性為：彈性道床、彎道、速度曲線較為陡峭等。

五、針對滑行問題采取措施

1、針對輪對失圓問題及輪徑值未得到及時校正，車輛方面主要采取五方面進(jìn)行預(yù)防：

1）結(jié)合預(yù)防性維修采用非接觸式輪對數(shù)據(jù)測量儀進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)問題及時進(jìn)行安排上鏇床確認(rèn)、處理；

2）正線跟車人員在彎道較多區(qū)段進(jìn)行重點(diǎn)跟車確認(rèn)，發(fā)現(xiàn)異響及時上報，專業(yè)工程師上線復(fù)查，發(fā)現(xiàn)問題及時安排上鏇床確認(rèn)、處理；

3）車輛部根據(jù)技術(shù)規(guī)格重新修改相關(guān)參數(shù)，及時下發(fā)輪對數(shù)據(jù)預(yù)防性鏇輪，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)數(shù)據(jù)及時進(jìn)行鏇輪；

4）通過開啟列車輪緣潤滑的數(shù)量來降低輪軌的磨耗和尖銳的噪音；

5）對于鏇輪后的列車及時更新HMI輪徑值，與信號做好溝通工作。

2、因?qū)幉楸眮啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候，全年雨期較長，高架段軌道條件較復(fù)雜，部分區(qū)段未安裝有聲屏障，易受天氣原因影響，針對此情況采取列車經(jīng)過高架段ATC限速55Km/h通過。

3、針對正線軌道問題，車輛方面與工務(wù)及時對接。工務(wù)對正線滑行高發(fā)區(qū)段加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)控，定期進(jìn)行磨軌作業(yè)，對降低輪軌黏著的主要污染物水、油污、灰塵進(jìn)行清理。

六、結(jié)束語

通過分析寧波軌道2號線電客車滑行，可以看出主要集中在高架段，天氣原因是滑行發(fā)生的主要因素。目前通過對列車滑行采取的一系列措施，降低正線列車滑行頻率，進(jìn)一步降低了輪對擦傷的風(fēng)險，使滑行的發(fā)生得到有效控制，為正線行車安全、有序運(yùn)營打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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