常州地鐵1號線車輛車鉤控制系統研究

張 靜 楊慶龍 孫士俊

(1.常州市軌道交通發展有限公司建設分公司 江蘇 常州 213011；2.中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司 江蘇 常州 213011)

1 項目背景

江蘇省常州市計劃于2019年底開通運營常州地鐵1號線，該線路南北走向，全長34.237 km，共設置29座車站(地下站27座，高架站2座)，平均站間距為1.207 km，最大站間距為2.158 km，最小站間距為0.723 km。初期配車數為36列/216輛，編組方式為4動2拖6輛編組，計劃于2019年12月開通試運營。

2 車輛信息

常州地鐵1號線車輛為“B2”型車輛，列車頭尾兩端采用全自動車鉤緩沖裝置，編組之間采用半自動鉤緩裝置，內部采用半永久車鉤緩沖裝置。列車最高運行速度約80 km/h，最大載客2 000余人。

文中所研究的控制系統，應用在全自動車鉤緩沖裝置中，用于實現車鉤的連掛與分解自動完成，并符合車輛邏輯要求。

3 控制系統

3.1 全自動車鉤緩沖裝置

全自動車鉤緩沖裝置包含有機械車鉤、電氣車鉤、氣路連接器(見圖1)，能實現機械、電氣、氣路的自動連接與分解。

圖1 全自動車鉤緩沖裝置示意圖

連掛系統采用330型密接式車鉤，能量吸收部分由彈性體緩沖器和壓潰管兩部分組成，彈性體緩沖器用來吸收車輛正常連掛及運行過程中的沖擊能量；壓潰管用來吸收車輛在發生意外碰撞時的沖擊能量。

產品整體采用模塊化設計，利用模塊化，降低設計錯誤率，提高設計效率[1]。

3.2 控制系統原理介紹

項目目的是研究一種功能全面、可靠、成本較低、使用維護簡單的控制系統，通過多方案比較，最終確定采用電控原理來實現，其方案如圖2所示，控制系統原理如圖3所示。

圖2 電控實物布置圖

圖中為單鉤狀態，開關K4處于斷開狀態，電磁閥的A、B端均無電信號，電磁閥保持上次解鉤操作狀態。

圖3 控制系統原理圖

傳感器SS1及SS2既作為連掛狀態的信號檢測，同時又能進行控制信號的輸出。連掛操作時，傳感器SS1、SS2都感應到金屬信號時，LA3路有輸出電壓，控制開關K4接通，使LA8線接通，電磁閥SV1 B端得到電壓信號，電磁閥換向，電鉤氣缸尾端沖入壓縮空氣，推出電鉤，完成電鉤連接。電鉤連接完成后，119插針與互連電鉤的019連接，與018并接，即119插針與互連電鉤的118插針導通得電110 V，使開關K1斷開，保證系統不會因漏電等原因產生機械解鉤動作。此時，司機室通過傳感器SS1及SS2的信號反饋可以清楚了解到車鉤連掛。解鉤操作時，按下解鉤開關S，K3動作使LA8線斷開，LA7線導通，電磁閥SV1 A端得電，電磁閥換向，向電鉤氣缸Z1的前端充氣，帶動電鉤縮回，電鉤解鉤完成。當電鉤解鉤后，電鉤端子119與互連電鉤端子019斷開，019與018并接，即119插針與互連電鉤的118插針斷開，119線電壓消失，K1回復常閉狀態，將電磁閥Y1的控制端線路導通，此時Y1閥開始換向動作，向解鉤氣缸尾部沖入壓縮空氣，機械解鉤完成。

注意：連掛作業時，在機械連掛完成后，電氣車鉤、氣路自動連接，無須人工干預。

3.3 控制系統應用介紹

在某些特殊情況下，如因檢修需要電鉤手動伸出，或者在車鉤連掛時只需要連掛機械車鉤，將球閥關閉即可(見圖4)。

圖4 球閥示意圖

解鉤時，按下開關S須保持按下的狀態3 s后

方可松手，以保證連掛順利完成，且解鉤操作只能在一側車輛上完成。

注意：禁止兩側車輛同時按下解鉤按鈕。

4 結束語

目前該控制系統已在車鉤緩沖裝置上進行了大量的試驗，并已裝車調試，調試過程中無異常情況發生，性能穩定，能夠滿足車輛使用要求。