城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)故障檢修探析

余 晴，鄒 艷

（江蘇省無錫汽車工程高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，無錫 214000）

城市軌道交通車輛主要包括地鐵、輕軌以及有軌電車，軌道交通車輛尤其是地鐵和輕軌的投入運(yùn)行大大提高了公共交通的運(yùn)行效率，加快了城市的生活節(jié)奏，緩解了交通壓力。但是，因?yàn)檐壍澜煌ㄜ囕v的運(yùn)行要用到電力，與公共汽車等其他的交通車輛的檢修要求更高。除此之外，城市軌道交通車輛的制動系統(tǒng)是其核心，關(guān)系著車輛和交通安全，因此，對其進(jìn)行定期檢修具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 城市軌道交通車輛的內(nèi)涵

上文提到，城市軌道交通系統(tǒng)主要是指地鐵、輕軌以及有軌電車。這一系統(tǒng)通常是以電能為主要?jiǎng)恿?，以輪軌為主要運(yùn)輸方式，可以承擔(dān)快速且大量的公共交通運(yùn)輸任務(wù)的交通系統(tǒng)。我國開通的第一列地鐵是在1971年1月15日開通的北京地鐵，截至2015年，我國已經(jīng)有二十四座城市開通了地鐵，地鐵已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠郑瑸槲覀兊纳顜砹藰O大的便利性。

首先，城市軌道交通系統(tǒng)具有列車行車間隔時(shí)間較短，車輛運(yùn)行速度快的優(yōu)點(diǎn)，因此其運(yùn)輸能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于公共汽車系統(tǒng)。其次，城市軌道交通車輛在專門的軌道上運(yùn)輸，不受路況以及上下班堵車的影響，受天氣影響也較少，因此較公共汽車更加準(zhǔn)時(shí)。第三，軌道交通車輛換乘時(shí)間較短，可以有效縮短出行時(shí)間。第四，相較于公共汽車，軌道交通車輛具有更好的安全性和舒適性，交通事故發(fā)生的概率極低，且車上配置普遍高于普通的公共汽車。

除了上述所說的優(yōu)點(diǎn)，城市軌道交通車輛還具有節(jié)約用地的優(yōu)點(diǎn)，城市軌道車輛通常是在地下運(yùn)行，因而不占用地面土地資源，有利于緩解城市用地緊張問題。城市軌道交通車輛通常是以電氣作為動力，對環(huán)境的污染較少，運(yùn)營成本也相對較低。

因?yàn)樯鲜鰞?yōu)點(diǎn)，城市軌道交通系統(tǒng)快速發(fā)展。但是同樣的，城市軌道交通系統(tǒng)在建設(shè)過程中還會受到當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境影響，在運(yùn)行過程中，對軌道車輛的制動系統(tǒng)也提出了較高的要求。

2 對城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)故障檢修的必要性

上文提到，城市軌道交通車輛是在專門的軌道上運(yùn)行，類似于火車運(yùn)行，但是其主要采用電氣作為車輛的動力。在運(yùn)行過程中，城市軌道車輛具有高速的特點(diǎn)，因此，是否能夠敏捷快速地制動就顯得非常重要了。

常見的城市軌道交通車輛制動的方式主要分為緊急制動，快速制動，常用制動，保壓制動以及停放制動五種。

在城市軌道交通車輛運(yùn)行過程中，因?yàn)檫\(yùn)行速度很快，但是站點(diǎn)之間的距離又不及火車站點(diǎn)之間的距離遠(yuǎn)，因此往往是最快的是一兩分鐘一停，最慢也是五分鐘一停，如此高頻率的停車對城市軌道車輛的制動系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)。城市軌道交通車輛要在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)啟動、調(diào)速以及停止，如果制動系統(tǒng)不夠靈敏就會發(fā)生兩列車輛撞車事件，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此對城市軌道交通車輛的制動系統(tǒng)的故障進(jìn)行及時(shí)檢修對于城市交通軌道系統(tǒng)的運(yùn)行安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

在城市軌道交通運(yùn)行過程中，因?yàn)椴煌瑫r(shí)間的客流量不同，車輛的負(fù)荷不同，摩擦力不同，從物理學(xué)的角度來看，要根據(jù)摩擦力的不同來調(diào)整運(yùn)行速度以保證車輛運(yùn)行的平穩(wěn)。如果沒有靈敏的制動系統(tǒng)做保障就會發(fā)生車輛沖力過大導(dǎo)致車內(nèi)乘客站立不穩(wěn)發(fā)生跌倒的現(xiàn)象，不利于城市軌道交通系統(tǒng)的安全發(fā)展。

對城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)故障的檢修，既可以有效避免車輛制動系統(tǒng)故障導(dǎo)致的交通事故，還有利于使城市軌道交通系統(tǒng)贏得城市居民的信賴，有利于其進(jìn)一步發(fā)展。

3 城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)故障檢修的重難點(diǎn)

上文講到城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)故障檢修對于城市軌道交通系統(tǒng)和城市生活秩序的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，但其檢修過程中也存在著以下重難點(diǎn)：

3.1 風(fēng)源系統(tǒng)

城市軌道交通車輛是以世界上取之不盡用之不竭的空氣作為傳遞介質(zhì)的，運(yùn)用空氣做城市軌道交通系統(tǒng)的傳遞介質(zhì)具有對環(huán)境零污染，發(fā)生泄漏的概率小，安全無害，資源取之不盡的優(yōu)點(diǎn)，因此在城市軌道交通中普遍使用。城市軌道交通車輛中設(shè)有風(fēng)源系統(tǒng)作為傳遞介質(zhì)—空氣的系統(tǒng)。這一系統(tǒng)主要分為空氣壓縮機(jī)組、管路系統(tǒng)和空氣干燥器三個(gè)部分，在對城市規(guī)帶交通車輛制動系統(tǒng)進(jìn)行故障檢修時(shí)需要對這三個(gè)組成部分進(jìn)行一一檢修。

3.1.1 空氣壓縮機(jī)組

首先在對其進(jìn)行檢修時(shí)，要確保其機(jī)器外觀是否良好，保證沒有碰撞癟壞部位；檢查空氣壓縮機(jī)有沒有漏油或者油滲出的現(xiàn)象發(fā)生，避免污染環(huán)境或者導(dǎo)致空氣壓縮不足等問題；接下來便是空氣壓縮機(jī)組內(nèi)的關(guān)鍵零部件有沒有松動現(xiàn)象發(fā)生，要知道，一個(gè)螺絲帽的松動都可能導(dǎo)致整個(gè)城市軌道系統(tǒng)的嚴(yán)重事故，一定要謹(jǐn)慎檢查每一防松動標(biāo)識，避免危險(xiǎn)的發(fā)生；減震膠墊是易磨損和風(fēng)化的部件，在檢修過程中要尤其注意其是否開裂或者風(fēng)化，記得及時(shí)更換。檢修時(shí)還應(yīng)注意檢查空氣壓縮機(jī)的曲軸及其螺紋是否有裂紋或者損壞；檢查閥片和閥座、活塞和氣缸體、連桿的承接點(diǎn)等重要部件表面是否有磨損現(xiàn)象的發(fā)生。一旦發(fā)現(xiàn)問題，要及時(shí)更換，檢修人員要隨身攜帶重要部件，以節(jié)省維修時(shí)間。

其次，是聽城市軌道交通車輛在運(yùn)行過程中空氣壓縮機(jī)組的聲音。第一是車輛啟動和停止時(shí)空氣壓縮機(jī)組是否有聲音出現(xiàn)；第二是氣路接口處有沒有漏氣的聲音，避免因?yàn)楣艿浪蓜踊蛘呃匣鸬穆猬F(xiàn)象。

最后是要及時(shí)更換空氣壓縮機(jī)組的濾清器以及機(jī)油過濾器，降低空氣過濾的重力，提高空氣過濾的效率，避免對城市軌道車輛的速度造成影響。

3.1.2 風(fēng)源管路

針對風(fēng)源管路的檢修就主要是清洗以及掃除表面灰塵和油水的問題。這是因?yàn)樵诔鞘熊壍澜煌ㄜ囕v運(yùn)行過程中，因?yàn)檐囕v高速運(yùn)行，會導(dǎo)致周圍的風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生變化，沿途的一部分砂礫或者灰塵等就會吸附到風(fēng)源系統(tǒng)的管路上，導(dǎo)致風(fēng)源系統(tǒng)發(fā)生故障。因此定期對風(fēng)源系統(tǒng)的管理進(jìn)行清潔工作可以有效避免風(fēng)源系統(tǒng)故障，降低制動系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，有利于城市軌道車輛的安全運(yùn)行。

3.1.3 空氣干燥器

城市軌道交通車輛上的空氣干燥器可以將空氣壓縮機(jī)中的經(jīng)過壓縮的高壓空氣進(jìn)行干燥處理，去除其中所含有的水分和油氣，然后再將干燥后的空氣輸送到車輛的各個(gè)部分，滿足車輛運(yùn)行過程中對空氣的需求。我國現(xiàn)階段主要采用雙塔式空氣干燥器，它是一個(gè)完整的系統(tǒng)，分為干燥筒、器座以及雙活塞閥和電磁閥，沒有可能發(fā)生磨損的移動部件。在城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)故障檢修過程中，這一部分是最容易的，只需要進(jìn)行常規(guī)檢修就好。只有在制動系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，才需要將其拆解進(jìn)行故障原因排查。

在拆解排查時(shí)，首先是要檢查干燥器內(nèi)部零部件是否有磨損或者腐蝕等現(xiàn)象發(fā)生，提前對干燥器進(jìn)行清潔將有利于找出故障原因。其次是查看排水閥的出口處，查看是否有水垢，并及時(shí)更換干燥劑。最后，還要對吸附油氣以及雜質(zhì)的拉希格圈運(yùn)用堿性清潔劑進(jìn)行清潔，減輕空氣壓縮機(jī)組的負(fù)擔(dān)。

3.2 制動控制單元BCU

制動控制單元BCU是城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)的核心部件，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了將其模擬轉(zhuǎn)化閥、緊急電磁閥等集成到一個(gè)電路板上，這一部件受制動系統(tǒng)處理器控制，是整個(gè)制動系統(tǒng)關(guān)鍵的執(zhí)行部件。對其檢修時(shí)只需要測量電路板上所設(shè)置的與各個(gè)閥門對應(yīng)的測試接口，有效的提高了制動系統(tǒng)故障檢修的效率，減輕了檢修人員的工作量。

首先是針對電路板上的各個(gè)測試接口進(jìn)行故障檢修，確保各個(gè)接口與各個(gè)閥門的銜接良好。

其次是對制動控制單元BCU各個(gè)部件的故障檢修。

3.2.1 模擬轉(zhuǎn)化閥

這一部件主要由兩個(gè)電磁閥以及一個(gè)壓力傳感器組成，兩個(gè)電磁閥分別負(fù)責(zé)進(jìn)氣和排氣。在檢查過程中與上文空氣壓縮機(jī)的檢修類似，也是對各個(gè)部件進(jìn)行清潔，這樣更容易檢查各個(gè)部件表面是否有損壞。檢查完畢后，對表面有裂紋或者損壞腐蝕等情況發(fā)生的部件進(jìn)行及時(shí)更換，避免發(fā)生斷裂或者松動現(xiàn)象，影響車輛制動系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

重點(diǎn)檢查電磁線圈的保護(hù)層是否損壞，觸針是否腐蝕變形，一旦發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)該立即更換，以避免危險(xiǎn)發(fā)生。

檢修橡膠密封墊是否發(fā)生凹陷，壓縮彈簧是否符合規(guī)定的壓縮高度和自由高度同樣重要。通過嚴(yán)密的故障檢修，可以將有效提高制動系統(tǒng)的安全性。

3.2.2 緊急電磁閥

緊急電磁閥在城市軌道交通車輛緊急制動時(shí)發(fā)揮著重要的作用，可以有效避免交通事故的發(fā)生，一旦這一部件發(fā)生作用，車輛的制動系統(tǒng)不再靈敏，無論是對城市軌道交通系統(tǒng)還是乘客的人身安全都是一個(gè)極大的威脅，因此對其進(jìn)行故障檢修具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

緊急電磁閥有三個(gè)閥口，分別通往制動系統(tǒng)的儲風(fēng)缸，模擬轉(zhuǎn)化閥以及稱重閥。它也由閥座、活塞、電磁閥等組成。

在檢修時(shí)，首先也是對其進(jìn)行必要的清潔，除去表面附著的油氣和灰塵雜質(zhì)，然后才有利于后期的仔細(xì)檢修。注意在清潔過程中，只可以清洗金屬部件，在清洗后需要用空氣吹干，對于橡膠和金屬的復(fù)合部件不可以清洗，清洗會損壞部件的精敏性。

在檢修過程中，對于閥體的檢修主要是針對活塞，查看活塞自抽拉過程中是否會出現(xiàn)卡殼或者頓滯的現(xiàn)象，如果出現(xiàn)這一現(xiàn)象就要對活塞和閥體的閥套進(jìn)行及時(shí)更換，保證活塞活動的順暢。

閥座多是橡膠制品，容易發(fā)生磨損，在檢修時(shí)要及時(shí)更換磨損的閥座，并更換所有的密封圈和密封環(huán)。

3.2.3 稱重限制閥

稱重限制閥是根據(jù)城市軌道交通車輛上的乘客重量，即車輛的負(fù)荷量來控制車輛之前預(yù)先設(shè)置的壓力，主要應(yīng)用于車輛運(yùn)行過程中的調(diào)速。

在對這一部件進(jìn)行檢修時(shí)主要檢查其隔膜活塞和橡膠閥座以及壓縮彈簧問題。活塞和閥座都是易磨損的橡膠材質(zhì)，要及時(shí)更換，活塞桿一旦出現(xiàn)卡頓就要及時(shí)更換，壓縮彈簧要始終確保其自由高度和壓縮高度符合標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.4 中繼閥

中繼閥是在空氣壓縮機(jī)組和制動缸之間的一個(gè)充當(dāng)中繼站的部件，它可以將大量的壓縮空氣推入制動缸，使制動缸的壓力隨著預(yù)先設(shè)置的壓力變化而變化。對其進(jìn)行檢修也是主要檢查橡膠閥座以及密封圈等橡膠材質(zhì)部件的磨損以及壓縮彈簧的壓縮能力。

對于制動控制單元BCU 的檢修，主要是對其內(nèi)部橡膠材質(zhì)部件的檢修以及活塞和壓縮彈簧的檢修，要保證這些橡膠部件沒有磨損或者開裂發(fā)生，活塞可以靈活的抽拉，彈簧也可以迅速彈回，以此保證制動系統(tǒng)的靈敏運(yùn)行。

3.3 制動防滑系統(tǒng)

制動防滑系統(tǒng)主要是在城市軌道交通車輛與軌道之間連接不緊密時(shí)發(fā)揮作用，如在雨雪天氣，制動防滑系統(tǒng)可以幫助車輛的制動系統(tǒng)迅速制動，避免發(fā)生脫滑，造成嚴(yán)重的交通事故。制動防滑系統(tǒng)是通過防滑閥排氣口排出大量壓縮空氣的方式阻止車輛繼續(xù)滑行，因此在檢修過程中，主要檢查制動防滑系統(tǒng)的氣路是否有泄漏現(xiàn)象，避免排氣不暢通或者速度減緩等影響制動的現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí)，還需要檢修防滑電磁閥，確保其能夠迅速接收來自制動系統(tǒng)EBCU的指令，迅速投入工作，減少時(shí)間延遲，時(shí)間就是生命，避免制動系統(tǒng)故障導(dǎo)致的事故。

3.4 單元制動器

單元制動器是直接安裝在城市軌道交通車輛上的基礎(chǔ)制動裝置，可以直接關(guān)系到車輛的安全，具有同步性好的優(yōu)點(diǎn)。

在對其進(jìn)行檢修的過程中，要注意檢查單元制動器的開口插銷、鎖緊片以及各種橡膠部件是否完整，沒有松動或者磨損脫落現(xiàn)象的發(fā)生，一旦發(fā)現(xiàn)這些問題，檢修人員應(yīng)該對這些主要部件進(jìn)行及時(shí)更換。檢查連接的管路是否沒有松動或者泄漏，閘瓦與踏面之間的距離是否符合標(biāo)準(zhǔn)，制動缸的活塞桿是否符合能夠自動回歸原位等。為了增加單元制動器的靈活性，還應(yīng)該定期對各個(gè)活動圓銷進(jìn)行潤滑處理。

4 結(jié)束語

城市軌道交通系統(tǒng)為我們的生活和工作提供了極大的便利，其具有運(yùn)行速度快，不受路面交通狀況影響的特點(diǎn)。但是由于其高速運(yùn)行的特點(diǎn)，又對其制動系統(tǒng)提出了更高的要求。定期對其制動系統(tǒng)進(jìn)行故障檢修，檢查各個(gè)部件是否有磨損，對關(guān)鍵部件進(jìn)行特殊保養(yǎng)，保持制動系統(tǒng)的靈敏性，能夠有效提高城市軌道交通車輛運(yùn)行的安全性，對我國城市軌道交通建設(shè)質(zhì)量的提高具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。