寧波軌道交通電客車全自動車鉤解鉤控制結構優(yōu)化

陳建輝 王騰 俞家凱 施亦直 葛志云

摘 要：本文主要介紹了寧波軌道交通電客車所用的兩種類型的全自動車鉤的解鉤控制原理。一種是青島四方公司生產的330型車鉤，另一種為福伊特公司生產的330型車鉤。對兩種類型的全自動車鉤的解鉤控制過程進行對比分析，明確了兩種類型的全自動車鉤的優(yōu)缺點，并在青島四方車鉤的基礎上進行了控制結構優(yōu)化。通過優(yōu)化，彌補了以上兩種車鉤各自的不足，能夠避免車鉤解鉤過程所發(fā)生的故障隱患，保證列車的正常運行。

關鍵詞：寧波軌道交通;全自動車鉤;解鉤控制過程

寧波軌道3號線、4號線采購青島四方的全自動車鉤，青島四方車鉤的連掛與解鉤采用氣動控制，整個控制過程只涉及到一個電磁閥，從而大大降低的因電氣設備故障所帶來的故障風險。但是，完全采用氣動控制的青島四方車鉤在控制上無法達到電控的精度。在解鉤順序的控制上，青島四方車鉤無法實現(xiàn)先進行電氣車鉤解鉤再進行機械車鉤解鉤順序，在解鉤順序的設計上沒有互鎖結構，使得在電氣車鉤故障的情況下，無法保證機械車鉤不能解鉤，從而無法保證車鉤正確的解鉤順序。

針對此問題，本文對兩種類型的全自動車鉤的解鉤控制過程進行對比分析，明確了兩種類型的全自動車鉤的優(yōu)缺點，并在青島四方車鉤的基礎上進行了控制結構優(yōu)化。

1 兩種全自動車鉤的解鉤原理

青島四方全自動車鉤的解鉤過程如下：

其控制原理如圖1所示：在解鉤時，司機操作解鉤按鈕，控制主風管向解鉤管路充風，壓力空氣從車體進入解鉤管路，一路到達機械解鉤氣缸，一路經過單向閥V6進入控制單元，到達氣控閥V4控制端。氣控閥V4在壓力空氣作用下?lián)Q向，將原先分配給氣控閥V3控制端的壓力空氣分配給解鉤管路流向氣控閥V4的控制端，用以保持控制閥V4處于控制位。氣控閥V3在控制壓力消失后重新回復到彈簧作用位，將分配給推送氣缸C2后端的壓力空氣重新分配給推送氣缸C2的前端。推送氣缸C2在壓力空氣作用下縮回，帶動電氣車鉤退回到待掛位。

福伊特全自動車鉤的解鉤過程如下：

其控制原理如圖2所示：連掛的時候S1、S2行程開關是閉合的，在按下解鉤按鈕S時電流經過二極管V1使繼電器K3得電，回路1導通，同時其常開觸點13、14閉合，常閉觸點11、12觸點斷開，此時電氣鉤頭電磁閥SV1B得電，SV1A失電。電磁閥SV1B得電后導通與電氣車鉤氣缸的通路，使得電氣車鉤解鉤。當電氣車鉤解鉤后電氣車鉤的觸點19（20）點位斷開失電，使得繼電器K1失電，其常閉觸點閉合，此時回路2導通，電磁閥Y1得電，同時導通連接到機械結鉤氣缸的通路，機械鉤頭解鉤。

2 兩種全自動車鉤之間的對比分析

青島四方的車鉤與福伊特的車鉤的主要區(qū)別是：青島四方的車鉤控制方式為氣路控制氣路，福伊特的車鉤控制方式為電路控制氣路。

根據(jù)上述對兩種車鉤在解鉤過程的分析可以得出：青島四方車鉤在解鉤時，按下解鉤按鈕時解鉤管路同時給機械解鉤氣缸和電氣車鉤的氣控閥供氣，機械車鉤和電氣車鉤的解鉤順序無法確定。福伊特車鉤在解鉤時，先進行電氣車鉤的解鉤，在電氣車鉤完成解鉤后，機械車鉤才能進行解鉤。

3 青島四方全自動車鉤在解鉤時存在的設計缺陷

根據(jù)與福伊特車鉤的對比，青島四方的全自動車鉤在解鉤時沒有對電氣車鉤和機械車鉤的解鉤順序進行保護，根據(jù)設計要求，全自動車鉤在解鉤時首先應該進行電氣車鉤的解鉤，再進行機械車鉤的解鉤，如果電氣車鉤因為故障無法解鉤，機械車鉤也無法解鉤。

4 青島四方全自動車鉤沒有對電氣車鉤和機械車鉤的解鉤順序進行保護所造成的影響如下

（1）如果在解鉤過程中先進行機械車鉤的解鉤，機械車鉤解鉤后無法快速分離，此時電氣車鉤還在處于連接狀態(tài)，但是連接不夠緊密，觸點之間可能產生微小間隙，這樣觸點之間可能產生放電現(xiàn)象，使觸點產生電腐蝕。

（2）福伊特的車鉤在電氣車鉤出現(xiàn)故障無法解鉤時，機械車鉤是無法解鉤的，這樣如果電氣車鉤出現(xiàn)故障就能快速的知道車鉤存在問題，而青島四方的車鉤在電氣車鉤出現(xiàn)故障后，其機械車鉤能可以進行解鉤，列車能夠分離，造成故障電氣車鉤無法被及時發(fā)現(xiàn)。

（3）在車鉤解鉤過程中，如果在電氣車鉤無法解鉤的情況下，機械車鉤先解鉤，車鉤鉤身會因為自身重量而下垂，而此時電氣車鉤上的導向桿還插在對面車鉤的電氣車鉤上，會造成電氣車鉤的損壞。

5 對青島四方全自動車鉤的解鉤控制進行優(yōu)化

優(yōu)化后電路圖如圖3。

如圖3所示，紅色部分為需要增加的電路部分，繼電器K1采集電氣車鉤的觸點供電，當列車處于連掛狀態(tài)時K1得電，其常閉觸點1、2斷開。在列車進行解鉤時，按下解鉤按鈕后，解鉤電磁閥得電，給電氣車鉤的氣控閥供氣，電氣車鉤解鉤。電氣車鉤解鉤完成后繼電器K1失電，其常閉觸點閉合，機械車鉤電磁閥Y1得電，管路給機械解鉤氣缸供氣，機械車鉤解鉤。由此可以實現(xiàn)先進行電氣車鉤解鉤再進行機械車鉤解鉤的順序保護。

6 結語

通過對青島四方全自動車鉤的控制結構進行以上優(yōu)化，全自動車鉤的電控回路僅增加了2個電氣設備，能夠實現(xiàn)氣控方式的低故障率的特點，還能實現(xiàn)了電控的精度，能夠實現(xiàn)正確的解鉤順序。

參考文獻：

[1]中車株洲電力機車研究所有限公司.寧波軌道交通車鉤系統(tǒng)維修手冊（青島四方）寧波軌道交通車鉤系統(tǒng)維修手冊（福伊特）[M].