一種基于高鐵動(dòng)車庫(kù)內(nèi)停車安全防護(hù)模式的探究

湯巖峰

(廣西壯族自治區(qū)物資學(xué)校 招生與就業(yè)處，廣西 南寧 530007)

1 引言

隨著我國(guó)高速鐵路的迅猛發(fā)展，高鐵動(dòng)車的數(shù)量隨之逐年增多。高鐵動(dòng)車在入庫(kù)檢修整備過程中，幾乎都要駛?cè)霂?kù)內(nèi)盡頭線，特別是在車庫(kù)中的首車距離線路末端很近，一旦因操作失誤或其他原因?qū)е峦＼囍苿?dòng)不及就極易造成安全事故，而且停留中的車輛也存在自然溜逸的可能性。

2 國(guó)內(nèi)盡頭線停車安全防護(hù)形式及其特點(diǎn)

按照車輛與擋車器接觸部位的不同，可將擋車器分為以下兩大類，見表1。

表1 擋車器分類與作用形式對(duì)比

3 國(guó)內(nèi)高速動(dòng)車組車輛停車安全防護(hù)現(xiàn)狀

3.1 車鉤式擋車器不適用于高鐵動(dòng)車車輛

現(xiàn)有的車鉤式擋車器的擋車作用點(diǎn)是車輛的車鉤。高鐵動(dòng)車車輛的車鉤設(shè)計(jì)在其導(dǎo)流罩里面，且均為隱藏的密接式車鉤，這樣的車鉤不僅是車輛的連接機(jī)構(gòu)，而且其還具有電、氣等相關(guān)輔助連接功能，因此不允許對(duì)其進(jìn)行直接沖撞，故車鉤式擋車器不適用于高鐵動(dòng)車車輛。

3.2 車輪式擋車器不適用于高鐵動(dòng)車車輛

現(xiàn)有的車輪式擋車器的擋車作用點(diǎn)是車輛的第一車輪。這類擋車器對(duì)于普通車輛在速度較低時(shí)有一定的適用性，但其同樣不適用于高鐵動(dòng)車車輛。高鐵動(dòng)車車輛在其第一輪前設(shè)計(jì)有距離車輪較近且限界較低的掃石器與噴砂管，這就使得普通車輪式擋車器無法接觸到其第一個(gè)車輪，故車輪式擋車器不適用于高鐵動(dòng)車車輛。

針對(duì)上述情況，探究一種適用于高鐵動(dòng)車組車輛的停車安全防護(hù)模式及其實(shí)現(xiàn)方法，從而主動(dòng)杜絕相關(guān)安全生產(chǎn)事故，對(duì)保證高鐵動(dòng)車車輛在入庫(kù)檢修、整備及停留時(shí)的安全具有十分重要意義。

3.3 停車安全防護(hù)方式實(shí)現(xiàn)的目的

3.4 停車安全防護(hù)模式設(shè)想

高鐵動(dòng)車組車輛停車安全防護(hù)模式實(shí)現(xiàn)的方式是在庫(kù)內(nèi)盡頭線停車區(qū)域前端方向作防溜安全防護(hù)模式，停車區(qū)域后端方向作擋車安全防護(hù)模式，如圖1所示。

如圖1所示，高鐵動(dòng)車組車輛由圖示方向進(jìn)庫(kù)至停車線制動(dòng)停車，可分為三種情況，見表2。

表2 動(dòng)車組車輛進(jìn)庫(kù)停車情況與防護(hù)模式對(duì)比

圖1 停車安全防護(hù)模式示意圖

根據(jù)車輛停車區(qū)域的不同，停車安全防護(hù)模式也隨之不同。如表2所述，當(dāng)車輛進(jìn)庫(kù)后，在停車線(庫(kù)內(nèi)指定停車位置)正常制動(dòng)停車，此種情況下停車安全防護(hù)裝置不動(dòng)作，采用整機(jī)待機(jī)防護(hù)模式。

當(dāng)車輛因某種原因未能及時(shí)入庫(kù)或臨時(shí)停車在圖1所示的“停車區(qū)域前端方向”內(nèi)，受線路設(shè)計(jì)的影響，車輛存在自然溜逸的可能性(因基本軌路基的高程在設(shè)計(jì)時(shí)有一定的坡度，故存在停留車輛自然溜逸的可能性)，此種情況下停車安全防護(hù)裝置作防溜裝置使用，采用整機(jī)防溜防護(hù)模式，保證車輛在庫(kù)外臨時(shí)停車安全。

當(dāng)車輛進(jìn)庫(kù)后，因某種原因不能制動(dòng)或制動(dòng)不及時(shí)，導(dǎo)致車輛進(jìn)入圖1所示的“停車區(qū)域后端方向”內(nèi)，此種情況下停車安全防護(hù)裝置作擋車裝置使用，采用整機(jī)擋車防護(hù)模式，保證進(jìn)庫(kù)車輛在盡頭線上的停車安全。

3.5 停車安全防護(hù)模式的實(shí)現(xiàn)方式

(1)停車安全防護(hù)裝置概述

一般認(rèn)為適用于高鐵動(dòng)車車輛的停車安全裝置應(yīng)包括信息采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、止輪系統(tǒng)、自鎖閉系統(tǒng)及人機(jī)交互系統(tǒng)，各系統(tǒng)的功用見表3。

表3 停車安全防護(hù)裝置各系統(tǒng)功用

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(2)停車安全防護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)方式

根據(jù)防護(hù)設(shè)計(jì)模式的不同，停車安全防護(hù)裝置的工作方式也有所不同，但其自身控制原理一致。各系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)與控制過程如圖2所示。

如圖3所示，停車安全防護(hù)裝置采用集中控制，順序動(dòng)作的原則，可根據(jù)車輛進(jìn)庫(kù)速度的不同分級(jí)設(shè)置一組或幾組(增加制動(dòng)力)止輪系統(tǒng)。

停車安全防護(hù)裝置的動(dòng)力系統(tǒng)、止輪系統(tǒng)安裝在基本軌上，傳動(dòng)系統(tǒng)將動(dòng)力系統(tǒng)與止輪系統(tǒng)剛性連接以輸出由動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，并迅速將轉(zhuǎn)矩力傳遞給止輪系統(tǒng)，保證止輪系統(tǒng)在極短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確執(zhí)行制動(dòng)停車動(dòng)作。

3.6 停車安全防護(hù)裝置工作過程設(shè)想

現(xiàn)以車輛因某些非正常原因?qū)е聞x車不及越過停車線進(jìn)入圖43所示的“擋車區(qū)域端”為例說明該停車安全防護(hù)裝置的工作過程。

整機(jī)設(shè)置一組止輪裝置，控制系統(tǒng)采用雙機(jī)熱備。由信息采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛車輪位置，自信息采集系統(tǒng)采集到車輛第一輪次接觸信號(hào)開始至采集到第一輪次遠(yuǎn)離信號(hào)結(jié)束(即在止擋車輛第二輪前必須使車輛第一輪通過停車安全防護(hù)裝置)。此時(shí)，控制系統(tǒng)則根據(jù)信息采集系統(tǒng)采集的信息作出判斷后向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)布指令，以使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸出大功率轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)剛性傳遞到止輪系統(tǒng)，止輪系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)迅速動(dòng)作至其工位等待與車輛第二輪次相接觸，執(zhí)行制動(dòng)停車動(dòng)作。

自信息采集系統(tǒng)采集到車輛第一輪次信號(hào)后，控制系統(tǒng)同時(shí)向交互系統(tǒng)的聲光報(bào)警單元發(fā)布指令，聲光報(bào)警單元?jiǎng)t發(fā)出車輛停車/溜逸報(bào)警信號(hào)，告知現(xiàn)場(chǎng)工作人員及機(jī)車駕駛員車輛異常。停車安全防護(hù)裝置在“防溜區(qū)域”內(nèi)的工作原理亦如此。

4 結(jié)束語

停車安全防護(hù)模式的提出在一定意義上給高鐵動(dòng)車車輛盡頭線停車安全提供了一種主動(dòng)地停車安全保障模式。對(duì)于高鐵動(dòng)車車輛，這種停車安全防護(hù)模式在庫(kù)外可作為防溜裝置使用，在庫(kù)內(nèi)可作為擋車防護(hù)裝置使用，突破了以往同類裝置單一功能的技術(shù)應(yīng)用瓶頸，在一定程度上創(chuàng)新了我國(guó)高速鐵路動(dòng)車車輛盡頭線停車安全防護(hù)模式。

［1］施董燕.城市軌道交通線路擋車器選型及技術(shù)參數(shù)研究［J］.城市軌道交通研究，2012，(10).

［2］商躍進(jìn).動(dòng)車組車輛構(gòu)造與設(shè)計(jì)［M］.成都:西南交通大學(xué)出版社，2010.

［3］王偉程，李昕旭，王曉雷等.止輪頂防溜理論與實(shí)踐探索［J］.減速頂與調(diào)速技術(shù)，2009，(01).