深圳地铁2号线列车下行至黄贝岭站启动联锁故障分析

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摘要：文章简要介绍了列车因主风压力低而启动联锁的工作原理，并深入分析了深圳地铁2号线列车下行至黄贝岭启动联锁的根本原因，最终提出对列车悬挂系统溢流阀进行换型的解决措施。

关键词：深圳地铁；启动联锁；溢流阀

中图分类号：U231+.94

自2012年7月下旬以来，深圳地铁2号线列车下行至黄贝岭站时列车正线启动联锁故障频发，已严重降低了深圳地铁2号线列车正线运营服务质量。为提高列车正线运营服务质量，深圳地铁组织相关人员对该故障进行深入的调查分析。

1 因主风压力低而启动联锁的工作原理简介

如图1所示，当列车的2个单元车中的压力开关（A01.09）监控到列车的主风压力值低于600kPa时，两压力开关（A01.09）将由1位打至2位，此时两单元车的3KA56（主风压力低继电器）将同时失电，其在启动联锁控制回路上的辅助触点也将断开，如图2所示，进而使得#8C/25（DX模块）的11口监控到启动联锁控制回路为低电平，由列车CCU封锁列车牵引，从而实现列车启动联锁。

2 深圳地铁2号线列车下行至黄贝岭站时启动联锁故障原因分析

针对深2列车下行至黄贝岭站时，列车启动联锁的故障，我们对正线故障列车的相关信息进行了采集：

（1）发生故障的站点：深圳地铁2号线黄贝岭站下行站台；

（2）发生故障的时间：周一至周五的08：00～08：50；

（3）列车下行至黄贝岭站出现启动联锁故障时，列车载重瞬时陡增了65t 或以上。

（4）列车下行至黄贝岭站出现启动联锁故障时，列车主风压力均低于600kPa。

分析以上采集数据可得出，在早高峰时段，深圳地铁2号线列车下行至黄贝岭站时，因瞬时客流陡增使列车主风压力低于600kPa，从而导致列车出现启动联锁故障。

3.1列车载重变化对主风管压力影响

深2列车其每节车载重的增加量M与列车主风管的压力值降低量PMR存在以下线性关系：―PMR=0.026M 。

举例：深2列车下行至黄贝岭站进行站台作业，假设列车主风管的初始风压为800kPa，若此时列车载重瞬时增加了60000kg，即每节车载重（M）增加了10000kg（平均分配到每节车），为了让车体保持在一定的高度上，此时列车主风管将为悬挂系统提供大量的压缩空气，这使得列车主风压力迅速下降，根据上述关系式可得主风管的压力值降低量PMR=-260kPa，则列车主风管压力值将减低至540kPa，而当列车主风压力低至600kPa时列车将出现启动联锁故障。

3.2列车悬挂系统最大瞬时耗风量计算

3.2.1列车悬挂系统耗风试验

3.3列车悬挂系统溢流阀的系统设计

深2列车在主风管和悬挂系统之间设置了一个溢流阀，其作用为：当列车主风管压力值大于溢流阀开启值，在悬挂系统需要压缩空气情况下，主风管将通过溢流阀给悬挂系统供风，当主风管的压力值低于溢流阀的关闭压力值时，主风管将停止给悬挂系统供风，从而保证主风管有足够的压缩空气可供列车施加制动和升弓，确保行车安全。

根据3.2.2的计算结果可知，不管列车启动单台空压机或者启动两台空压机进行供风（深2列车单台空压机（VV120）净供风量为826L/min），其瞬时供风量都远小于整列车悬挂系统的瞬时耗风量（8448L/min）。从设计的角度出发，设计者不可能通过一味地将空压机的供风量提高至8448L/min，或缩减悬挂系统的容积及各阀件的瞬时流量等方法将悬挂系统的瞬时耗风量限制在826L/min以内，来实现空压机的瞬时供风大于悬挂系统的耗风量，这是不科学的，因此设计人员在主风管和悬挂系统之间设置了一溢流阀，以保证当列车主风管压力值大于溢流阀开启值，在悬挂系统需要压缩空气时，主风管将通过溢流阀给悬挂系统供风，当主风管的压力值低于溢流阀的关闭压力值时，主风管将停止给悬挂系统供风，从而保证主风管有足够的压缩空气可供列车施加制动和升弓，确保行车安全。

溢流阀质量表现的稳定性至关重要，其关闭压力值决定了列车主风管给悬挂系统供风的时机，也直接影响了列车主风管的压力值。

3.4 深圳地铁2号线悬挂系统溢流阀（II63448/201）的质量评估

对溢流阀（II63448/201）进行质量评估，由供货商提供6个溢流阀进行装车试验，在跟踪试验3个月之后对其进行检测，结果发现装车溢流阀的关闭压力值已下漂至560kPa（最小关闭压力值的标准值为：620kPa），试验证明该型号的溢流阀质量表现不稳定。

3.5 启动联锁故障调查结果

型号为II63448/201的溢流阀质量表现不稳定，在使用了一段时间后其关闭压力值下漂至600kPa以下。当列车载重陡增时，列车主风管通过故障溢流阀为悬挂系统提供大量的压缩空气，使得列车主风压力迅速下降，当列车主风压力低至600kPa时，列车主风管仍通过故障溢流阀继续给悬挂系统供风，从而导致列车启动联锁。

3 解决措施

采用型号为II63947/0750的溢流阀替代旧型号的溢流阀，新型号溢流阀已经过6个月的装车试验，并评估得出该型号溢流阀的质量表现稳定，从根本上解决深圳地铁2号线列车下行至黄贝岭站时启动联锁故障。

参考文献：

[1] 成大先 . 气压传动[M] . 北京：化学工业出版社，2011.

[2] 左健明 . 液压与气压传动[M] . 北京：机械工业出版社，2005.

[3] 吴卫荣 . 气动技术[M] . 北京：中国轻工业出版社，2005.