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1、地铁车辆干线铁路运输方案摘要：简要介绍了地铁车辆干线铁路运输需要解决的3个主要技术问题,着重介绍了上海明珠线二期地铁车辆干线铁路运输的解决方案,为今后地铁车辆干线铁路运输方案的设计提供参考。关键词：地铁车辆;运输单元;过渡车辆;/P装置;车辆控制单元;制动1概述地铁车辆铁路运输是指地铁车辆制造完成后,从制造厂家通过干线铁路运输到用户的过程。由于地铁车辆与干线铁路车辆的结构以及制动控制原理不同,因此,地铁车辆的运输需解决以下3个主要技术问题:(1)地铁车辆与干线铁路车辆的车钩型式和高度不同,需要解决地铁车辆与干线铁路车辆的联挂问题;(2)根据中国《铁路技术管理规程》对
2、“关门车”的要求,地铁车辆在运输过程中需要有制动力,由于地铁车辆的制动系统与干线铁路车辆的制动系统不同,需要解决地铁车辆的制动问题;(3)地铁车辆的构造速度为90km/h,实际运行最高速度为80km/h,因此地铁车辆必须在80km/h以下的速度进行运输。本文以上海明珠线二期地铁车辆干线铁路运输为例,着重介绍地铁车辆干线铁路运输的解决方案。2运输方案的实现为了减少运输过程中对地铁车辆的冲击,以及地铁车辆与干线列车的联挂,解决地铁车辆制动系统所需的风源和110V直流电源等问题,我们在整列地铁车辆的两端各增加一辆过渡车辆。2.1过渡车辆的主要配置过渡车辆上主要配置以下设备
3、:2台柴油发电机组和油箱、2台空气压缩机组和空气干燥器、水箱、蓄电池组和充电机以及供押运人员工作和休息的一些必备设施。由于地铁车辆的110V控制电源和制动用风风源全部来自过渡车辆,为了安全起见,过渡车辆上的柴油发电机和空气压缩机组都是进行冗余设计的,如果一组压缩机或柴油发电机出现故障,另外一组能够及时投入使用,不需要停车处理。过渡车辆的Ⅰ位端车钩采用干线铁路客车通用的15#车钩,Ⅱ位端车钩采用地铁车辆的半自动车钩(密接式车钩),过渡车辆的其他结构和要求基本与干线铁路客车相同。2.2运输联挂的实现过渡车辆Ⅰ位端的15#车钩高度为880mm,能与干线车辆进行联挂,Ⅱ位端
4、的半自动车钩高720mm,能与地铁车辆联挂。在地铁车辆运输过程中,两辆过渡车与一列地铁车辆或两列地铁车辆组成一个运输单元,该运输单元作为一个整体不能分开,联挂在干线列车的尾部,地铁运输单元编组形式如图1所示。4这样,地铁车辆运输单元两端都为15#车钩,可以在任意一端与干线车辆进行联挂。同时,运输结束后,两辆过渡车的半自动车钩联挂在一起,组成一个回送单元,便于将过渡车辆回送到地铁制造厂家。由于过渡车辆与地铁车辆是通过密接式车钩连接的,在运输过程中能有效减轻对地铁车辆的冲击,起到保护地铁车辆的作用。2.3地铁车辆运输过程中制动和缓解的实现2.3.1地铁车辆风源和110V
5、供电过渡车辆上的空气压缩机为地铁车辆提供总风和制动用风风源。总风是通过地铁车辆和过渡车辆之间的总风软管提供的,总风压力控制范围是750~900kPa,与地铁车辆正常工作时总风压力相同。过渡车上的110V充电机和蓄电池能够向地铁车辆的控制和监控系统提供所需的110V直流电源。该电源通过车端连接器直接接到地铁车辆的低压箱,通过地铁车辆的内部连线将电源供给其控制和监控系统,这样就无须额外增加和改造地铁车辆的布线。2.3.2地铁运输装置(E/P装置)地铁车辆上加装有列车管(连接到运输装置),贯通整个地铁车辆。加装的列车管通过车端列车软管与干线车辆(过渡车)的列车管相连,列车
6、管的定压为500kPa。地铁车辆的每个司机室内各安装一个运输装置(E/P装置),这样的冗余设计,防止在运输过程中某个运输装置故障后地铁车辆的制动功能丧失,确保了运输过程的安全。地铁运输装置是将干线列车的列车管压力转换成电信号的装置。该装置将电信号传送给地铁车辆的车辆控制单元(VCU),VCU根据列车管的压力变化产生相应的制动或缓解指令。该指令被地铁车辆的制动系统识别,从而使地铁车辆产生与干线列车相应的制动或缓解动作。地铁运输装置管路原理见图2,电气原理见图3。2.3.3制动和缓解指令地铁车辆的制动和缓解指令实际上是通过地铁车辆上的车辆控制单元产生的。在运输过程中,E
7、/P装置检测列车管(即货物列车的列车管)的压力,并将该压力转换为模拟电信号,传给地铁车辆的VCU,VCU将该值(瞬时值Pins)作为列车管参考压力Pref。只要列车管压力的下降速率不超过制动稳定性规定的速率,该参考压力值Pref始终与列车管的瞬时压力值Pins相同;当列车管的减压速率超过制动稳定性规定的速率时,该时间的列车管参考压力值Pref将被存储。如果列车管以高于制动稳定性规定的速率减压,且减压量的大小超过列车管的最小有效减压量(定义为40～50kPa),当列车管停止减压后,此时的列车管压力Pins与参考压力Pref之差即为列车管的有效减压量,该减压量直接正
