王喜紅

摘 要：本文主要分析地鐵制動(dòng)閘片異常磨損的相關(guān)原因分析和對閘片異常磨損成因的有關(guān)思考。重點(diǎn)介紹了地鐵的制動(dòng)分配情況及閘片異常磨損原因等內(nèi)容，以及針對閘片異常磨損原因所提出的幾點(diǎn)解決辦法。通過對地鐵制動(dòng)閘片異常磨損情況進(jìn)行分析，旨在幫助城市運(yùn)輸部門及時(shí)解決地鐵閘片故障，保障地鐵運(yùn)輸系統(tǒng)正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;制動(dòng)閘片;異常磨損原因

中圖分類號：U260.355 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

地鐵列車制動(dòng)系統(tǒng)中，制動(dòng)閘片作為其中的重要組成部分，在地鐵制動(dòng)的過程中起到了舉足輕重的作用。閘片在使用過程中會產(chǎn)生磨損，而導(dǎo)致其磨損的原因涉及到多方面，不但與閘片自身的耐磨性、制動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、制動(dòng)力的分配的合理性以及車輛自身狀況有關(guān)，而且還會受到地面吸收裝置、電制動(dòng)裝置效能、車輛載荷等因素的影響。對于閘片磨損的情況，技術(shù)人員要時(shí)刻保持關(guān)注，尤其是在閘片發(fā)生異常磨損時(shí)要及時(shí)找出原因，并及時(shí)解決問題，以保證地鐵運(yùn)輸正常運(yùn)行。

1 地鐵車輛制動(dòng)力分配情況

地鐵車輛制動(dòng)系統(tǒng)主要依靠電制動(dòng)裝置以及空氣制動(dòng)裝置來完成制動(dòng)操作。電制動(dòng)裝置具有節(jié)能環(huán)保且機(jī)械磨損小等特點(diǎn)，因而在地鐵制動(dòng)系統(tǒng)中被優(yōu)先使用。在地鐵制動(dòng)系統(tǒng)中如果出現(xiàn)電制動(dòng)動(dòng)力不足而情況才會選擇通過空氣制動(dòng)的方式進(jìn)行制動(dòng)力補(bǔ)充?？諝庵苿?dòng)的執(zhí)行部分分為踏面制動(dòng)和盤形制動(dòng)，受到熱容量的限制，使得地鐵車輛在選擇兩種空氣制動(dòng)裝置時(shí)需要依照地鐵時(shí)速限制來選擇。一般來說，時(shí)速在百公里以上的地鐵車輛會選擇爬行制動(dòng)。閘片作為空氣制動(dòng)裝置中的重要制動(dòng)部件，在使用過程中會產(chǎn)生一定程度的磨損，如果閘片磨損較為嚴(yán)重則必須進(jìn)行更換，頻繁的更換則會導(dǎo)致地鐵運(yùn)輸成本的增加[1-2]。地鐵車輛制動(dòng)力分配情況如圖1所示。

地鐵空氣制動(dòng)使用過程中一般要遵循兩大原則：一是等粘著制動(dòng)力分配原則。二是等損耗制動(dòng)力分配原則。等粘著制動(dòng)力分配原則要求當(dāng)進(jìn)行空氣制動(dòng)時(shí)優(yōu)先使用拖車空氣制動(dòng)，當(dāng)拖車制動(dòng)力到達(dá)粘著極限時(shí)，再使用動(dòng)車空氣制動(dòng)來進(jìn)行補(bǔ)充;等損耗制動(dòng)力分配要求在達(dá)到粘著極限之前對制動(dòng)力進(jìn)行平均分配。平均分配原則使得車輪踏面工作環(huán)境得到改善，降低了車輪踏面異常磨損情況的發(fā)生幾率，使得制動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命延長[3]。

在地鐵車輛運(yùn)行過程中，可以根據(jù)不同的情況將不同的車輛數(shù)量視為一個(gè)單元，在制動(dòng)的過程中，如是等粘著制動(dòng)力分配原則，則制動(dòng)系統(tǒng)會根據(jù)制動(dòng)請求、單元質(zhì)量、粘著極限等參數(shù)，首先令電制動(dòng)裝置發(fā)揮效用，當(dāng)電制動(dòng)裝置所提供的制動(dòng)力達(dá)到上限時(shí)，如制動(dòng)力不足，則需要用到拖車制動(dòng)力或是將制動(dòng)力平分到每個(gè)動(dòng)車軸上，以達(dá)到良好的制動(dòng)效果。在此過程中，如果出現(xiàn)電制動(dòng)力不足，則會導(dǎo)致拖車制動(dòng)閘片發(fā)生嚴(yán)重磨損，影響制動(dòng)效果。

2 地鐵牽引變電站配置情況

為了更好地對地鐵車輛制動(dòng)閘片異常情況產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，筆者將針對國內(nèi)某地鐵線的牽引變電站配置情況進(jìn)行詳細(xì)論述。

本次所研究的地鐵采用的額定電壓大小為

DC1 500V，在地鐵運(yùn)行的過程中，作為牽引力的來源和電能的主要消耗裝置——電動(dòng)機(jī)，其工作時(shí)會拉低電網(wǎng)電壓，即從DC1 500V降為DC1 350V左右;當(dāng)動(dòng)車的電制動(dòng)裝置發(fā)揮作用時(shí)，即電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，此時(shí)電網(wǎng)電壓會被抬高，達(dá)到DC1 700V左右，此時(shí)變頻調(diào)速系統(tǒng)會發(fā)揮作用，限制電制動(dòng)裝置的功能。當(dāng)電制動(dòng)裝置無法正常發(fā)揮作用時(shí)，空氣制動(dòng)裝置會對制動(dòng)力進(jìn)行一定的補(bǔ)充，此時(shí)制動(dòng)閘片便會異常磨損。造成電制動(dòng)裝置發(fā)揮無法發(fā)揮正常功能的原因可能有：地面吸收裝置吸收閾值設(shè)計(jì)不合理，此時(shí)應(yīng)當(dāng)合理調(diào)整該裝置的各類參數(shù)，使地面吸收裝置能在動(dòng)車制動(dòng)時(shí)充分發(fā)揮作用;當(dāng)?shù)孛嫖昭b置的容量小于制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)力的最大值時(shí)，也會發(fā)生地面吸收裝置無法全部吸收而使得空氣制動(dòng)裝置運(yùn)行造成制動(dòng)閘片異常磨損。針對這一狀況，設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)的過程中增加地面吸收裝置的容量。

3 制動(dòng)閘片異常磨損影響因素

地鐵車輛在制動(dòng)的過程中，閘片會發(fā)生異常磨損的現(xiàn)象，導(dǎo)致這類現(xiàn)象的成因主要是因?yàn)殡娭苿?dòng)系統(tǒng)在地鐵制動(dòng)的過程中產(chǎn)生的制動(dòng)力不足以使機(jī)車完全制動(dòng)，導(dǎo)致由于等分配原則下空氣制動(dòng)裝置頻繁發(fā)揮作用，該裝置內(nèi)的閘片要頻繁參與制動(dòng)過程，閘片的熱負(fù)荷超標(biāo)，使得閘片鋁盤脫落，閘片損壞。地鐵制動(dòng)時(shí)會產(chǎn)生大量的熱能，造成制動(dòng)裝置內(nèi)部高溫（通常在300℃～350℃），此溫度下地鐵制動(dòng)系統(tǒng)已不適宜工作[4]。閘片損耗解決辦法如圖2所示。

4 地鐵制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)力不足解決措施

針對地鐵車輛運(yùn)行過程中可能產(chǎn)生的電制動(dòng)裝置制動(dòng)力不足的現(xiàn)象，城市運(yùn)輸部門應(yīng)當(dāng)安排技術(shù)人員針對地面吸收裝置的設(shè)定值進(jìn)行不斷地優(yōu)化和調(diào)整，使其能夠在動(dòng)車制動(dòng)的過程中充分發(fā)揮作用，同時(shí)也要在網(wǎng)壓正常的情況下不會輕易啟動(dòng)。通過對閘片磨損的主要原因進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)改善閘片異常磨損的情況可以通過在閘片生產(chǎn)過程中通過對生產(chǎn)過程的改變來控制閘片的質(zhì)量，使得閘片的強(qiáng)度和耐磨性有一定程度的提升。另外，在制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上還需要進(jìn)行不斷的優(yōu)化，以增強(qiáng)電制動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。某B型地鐵動(dòng)車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架如圖3所示。

5 結(jié)語

制動(dòng)閘片是地鐵制動(dòng)系統(tǒng)中的重要結(jié)構(gòu)組成部分，在地鐵制動(dòng)過程中發(fā)揮著重要作用。閘片在長時(shí)間的使用過后會發(fā)生磨損現(xiàn)象，這種磨損屬于正?，F(xiàn)象，技術(shù)人員只需要對閘片進(jìn)行合理的維護(hù)或在必要時(shí)進(jìn)行更換。但針對地鐵運(yùn)行過程中出現(xiàn)的閘片異常磨損的問題，技術(shù)人員要給予重點(diǎn)關(guān)注，通過對造成閘片異常磨損的情況進(jìn)行分析，找出造成該種情況發(fā)生的原因，從而及時(shí)解決閘片異常磨損問題，為地鐵車輛正常運(yùn)行提供有效保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 王昊亮，蔣小文.城軌車輛制動(dòng)閘瓦片偏磨的問題分析及解決方案[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2017，（18）：4151-4151，4140.

[2] 崔虎山，陳磊，劉中華等.地鐵車輛制動(dòng)防滑控制故障分析[J].城市軌道交通研究，2019，22（4）：15-17.

[3] 陳豐宇.地鐵車輛的制動(dòng)與防滑[J].城市公用事業(yè)，1996（1）：19.

[4] 謝葉青，馬興文，李霞.地鐵車輛架修工藝設(shè)計(jì)探討[J].技術(shù)與市場，2019（1）：63.