城市軌道交通車輛制動系統故障檢修探析

余 晴，鄒 艷

（江蘇省無錫汽車工程高等職業技術學校，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行大大提高了公共交通的運行效率，加快了城市的生活節奏，緩解了交通壓力。但是，因為軌道交通車輛的運行要用到電力，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是其核心，關系著車輛和交通安全，因此，對其進行定期檢修具有重要的現實意義。

1 城市軌道交通車輛的內涵

上文提到，城市軌道交通系統主要是指地鐵、輕軌以及有軌電車。這一系統通常是以電能為主要動力，以輪軌為主要運輸方式，可以承擔快速且大量的公共交通運輸任務的交通系統。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，我國已經有二十四座城市開通了地鐵，地鐵已經成為我們日常生活的一部分，為我們的生活帶來了極大的便利性。

首先，城市軌道交通系統具有列車行車間隔時間較短，車輛運行速度快的優點，因此其運輸能力遠遠大于公共汽車系統。其次，城市軌道交通車輛在專門的軌道上運輸，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時。第三，軌道交通車輛換乘時間較短，可以有效縮短出行時間。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。

除了上述所說的優點，城市軌道交通車輛還具有節約用地的優點，城市軌道車輛通常是在地下運行，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，對環境的污染較少，運營成本也相對較低。

因為上述優點，城市軌道交通系統快速發展。但是同樣的，城市軌道交通系統在建設過程中還會受到當地的地質環境影響，在運行過程中，對軌道車輛的制動系統也提出了較高的要求。

2 對城市軌道交通車輛制動系統故障檢修的必要性

上文提到，城市軌道交通車輛是在專門的軌道上運行，類似于火車運行，但是其主要采用電氣作為車輛的動力。在運行過程中，城市軌道車輛具有高速的特點，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行過程中，因為運行速度很快，但是站點之間的距離又不及火車站點之間的距離遠，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提出了挑戰。城市軌道交通車輛要在短時間內實現啟動、調速以及停止，如果制動系統不夠靈敏就會發生兩列車輛撞車事件，造成嚴重的經濟損失和人員傷亡。因此對城市軌道交通車輛的制動系統的故障進行及時檢修對于城市交通軌道系統的運行安全具有重要的現實意義。

在城市軌道交通運行過程中，因為不同時間的客流量不同，車輛的負荷不同，摩擦力不同，從物理學的角度來看，要根據摩擦力的不同來調整運行速度以保證車輛運行的平穩。如果沒有靈敏的制動系統做保障就會發生車輛沖力過大導致車內乘客站立不穩發生跌倒的現象，不利于城市軌道交通系統的安全發展。

對城市軌道交通車輛制動系統故障的檢修，既可以有效避免車輛制動系統故障導致的交通事故，還有利于使城市軌道交通系統贏得城市居民的信賴，有利于其進一步發展。

3 城市軌道交通車輛制動系統故障檢修的重難點

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

3.1 風源系統

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的，運用空氣做城市軌道交通系統的傳遞介質具有對環境零污染，發生泄漏的概率小，安全無害，資源取之不盡的優點，因此在城市軌道交通中普遍使用。城市軌道交通車輛中設有風源系統作為傳遞介質—空氣的系統。這一系統主要分為空氣壓縮機組、管路系統和空氣干燥器三個部分，在對城市規帶交通車輛制動系統進行故障檢修時需要對這三個組成部分進行一一檢修。

3.1.1 空氣壓縮機組

首先在對其進行檢修時，要確保其機器外觀是否良好，保證沒有碰撞癟壞部位；檢查空氣壓縮機有沒有漏油或者油滲出的現象發生，避免污染環境或者導致空氣壓縮不足等問題；接下來便是空氣壓縮機組內的關鍵零部件有沒有松動現象發生，要知道，一個螺絲帽的松動都可能導致整個城市軌道系統的嚴重事故，一定要謹慎檢查每一防松動標識，避免危險的發生；減震膠墊是易磨損和風化的部件，在檢修過程中要尤其注意其是否開裂或者風化，記得及時更換。檢修時還應注意檢查空氣壓縮機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、連桿的承接點等重要部件表面是否有磨損現象的發生。一旦發現問題，要及時更換，檢修人員要隨身攜帶重要部件，以節省維修時間。

其次，是聽城市軌道交通車輛在運行過程中空氣壓縮機組的聲音。第一是車輛啟動和停止時空氣壓縮機組是否有聲音出現；第二是氣路接口處有沒有漏氣的聲音，避免因為管道松動或者老化引起的漏氣現象。

最后是要及時更換空氣壓縮機組的濾清器以及機油過濾器，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 風源管路

針對風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。這是因為在城市軌道交通車輛運行過程中，因為車輛高速運行，會導致周圍的風系統發生變化，沿途的一部分砂礫或者灰塵等就會吸附到風源系統的管路上，導致風源系統發生故障。因此定期對風源系統的管理進行清潔工作可以有效避免風源系統故障，降低制動系統發生故障的概率，有利于城市軌道車輛的安全運行。

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中的經過壓縮的高壓空氣進行干燥處理，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部分，滿足車輛運行過程中對空氣的需求。我國現階段主要采用雙塔式空氣干燥器，它是一個完整的系統，分為干燥筒、器座以及雙活塞閥和電磁閥，沒有可能發生磨損的移動部件。在城市軌道交通車輛制動系統故障檢修過程中，這一部分是最容易的，只需要進行常規檢修就好。只有在制動系統發生故障時，才需要將其拆解進行故障原因排查。

在拆解排查時，首先是要檢查干燥器內部零部件是否有磨損或者腐蝕等現象發生，提前對干燥器進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，并及時更換干燥劑。最后，還要對吸附油氣以及雜質的拉希格圈運用堿性清潔劑進行清潔，減輕空氣壓縮機組的負擔。

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的核心部件，已經實現了將其模擬轉化閥、緊急電磁閥等集成到一個電路板上，這一部件受制動系統處理器控制，是整個制動系統關鍵的執行部件。對其檢修時只需要測量電路板上所設置的與各個閥門對應的測試接口，有效的提高了制動系統故障檢修的效率，減輕了檢修人員的工作量。

首先是針對電路板上的各個測試接口進行故障檢修，確保各個接口與各個閥門的銜接良好。

其次是對制動控制單元BCU各個部件的故障檢修。

3.2.1 模擬轉化閥

這一部件主要由兩個電磁閥以及一個壓力傳感器組成，兩個電磁閥分別負責進氣和排氣。在檢查過程中與上文空氣壓縮機的檢修類似，也是對各個部件進行清潔，這樣更容易檢查各個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生的部件進行及時更換，避免發生斷裂或者松動現象，影響車輛制動系統的正常運行。

重點檢查電磁線圈的保護層是否損壞，觸針是否腐蝕變形，一旦發現問題，應該立即更換，以避免危險發生。

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

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發揮著重要的作用，可以有效避免交通事故的發生，一旦這一部件發生作用，車輛的制動系統不再靈敏，無論是對城市軌道交通系統還是乘客的人身安全都是一個極大的威脅，因此對其進行故障檢修具有重要的現實意義。

緊急電磁閥有三個閥口，分別通往制動系統的儲風缸，模擬轉化閥以及稱重閥。它也由閥座、活塞、電磁閥等組成。

在檢修時，首先也是對其進行必要的清潔，除去表面附著的油氣和灰塵雜質，然后才有利于后期的仔細檢修。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卡殼或者頓滯的現象，如果出現這一現象就要對活塞和閥體的閥套進行及時更換，保證活塞活動的順暢。

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

3.2.3 稱重限制閥

稱重限制閥是根據城市軌道交通車輛上的乘客重量，即車輛的負荷量來控制車輛之前預先設置的壓力，主要應用于車輛運行過程中的調速。

在對這一部件進行檢修時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，要及時更換，活塞桿一旦出現卡頓就要及時更換，壓縮彈簧要始終確保其自由高度和壓縮高度符合標準。

3.2.4 中繼閥

中繼閥是在空氣壓縮機組和制動缸之間的一個充當中繼站的部件，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先設置的壓力變化而變化。對其進行檢修也是主要檢查橡膠閥座以及密封圈等橡膠材質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，主要是對其內部橡膠材質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，以此保證制動系統的靈敏運行。

3.3 制動防滑系統

制動防滑系統主要是在城市軌道交通車輛與軌道之間連接不緊密時發揮作用，如在雨雪天氣，制動防滑系統可以幫助車輛的制動系統迅速制動，避免發生脫滑，造成嚴重的交通事故。制動防滑系統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滑行，因此在檢修過程中，主要檢查制動防滑系統的氣路是否有泄漏現象，避免排氣不暢通或者速度減緩等影響制動的現象發生。同時，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EBCU的指令，迅速投入工作，減少時間延遲，時間就是生命，避免制動系統故障導致的事故。

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制動裝置，可以直接關系到車輛的安全，具有同步性好的優點。

在對其進行檢修的過程中，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象的發生，一旦發現這些問題，檢修人員應該對這些主要部件進行及時更換。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準，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，還應該定期對各個活動圓銷進行潤滑處理。

4 結束語

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