地铁车辆段地坑式固定架车机及其控制

摘要：由于地铁歹辆的机械结构特点，采用地坑式固定架车机进行检修作业，可以高效安全地进行检修。通过某地铁地坑式固定架车机的现场图片、机械和控制设备的构成，介绍地坑式架车机的机械和电器控制系统。地坑式架车机具有安全的机械组成、易于操作的触摸控制界面和完善的功能保护，作为大型设备，其功能强大，控制简单，触摸控制界面直观，为高效检修地铁提供了保障。

关键词：地坑式固定架车机；转向架架车单元；车体架车支撑单元；

前言

现在人们生活水平提高，大量人口涌入城市，城市私家车数量增多，经常出现交通堵塞现象，城市管理者提出限制私家车数量等措施，并提倡出行坐公交车等，效果不甚理想，地铁等轨道列车的出现大大缓解了城市交通拥堵的状况，其安全舒适，速度快的优点深受城市市民的喜欢。但是地铁出现的时间短，研究还不深入，技术不成熟，地铁车辆还存在一些问题，技术人员需要定时对其进行检修。文章简要介绍地铁车辆起落车作业中固定式架车机的相关知识，促使更多的人了解固定式架车机。

一、固定式架车机的结构形式及架车方式

1 .结固定式架车机的结构形式

结固式架车机用途较广，能在列车不解开挂钩的情况下进行检修，能对任一节车厢进行检修。架车机将列车的某一节车厢托起以后，可以任意修理某一零件，也可以举起车辆底部的转向架，将列车单独出来进行维修。固定架车机是安装在地下基础坑内，一旦安装成功将不会再进行改变，能完成任意停留在工作区域以内的车辆起落工作。地铁架车机在作业中，先借助调车机或者公路两用车的作用将出现问题的列车段移动到架车机工作区域内，并且将位置摆放好，接着架车机将列车单元托起，改变车辆底部的转向架，将故障的列车单元与列车车辆分离出来，最后将故障部位进行修理，确定列车单元没有问题以后将其推出架车机工作领域，投入使用。

2 .架车工艺

列车运行中问题列车单元被放入架车机的工作位置以后，架车机开始工作，将车辆单元托起，上升到一定的高度以后，保持被锁定的状态，直到将车辆的转向架卸载下来以后，架车机将车辆单元平稳落下，卸载的转向架可以是任意一个，没有明确的规定。整体地下式固定架车机组架车作业时，首先要确定地面是否平整，机器上的各个支架会自动的伸展出来，工作人员在作业时能确保个人安全，不会出现安全事故。架车机安装时，在驾车机附近设置作业控制室和现场控制器，机修人员在总控制室值操作机器将车辆单元的空间位置，现场控制器能辅助地铁各个单元车厢进入到指定的位置，确保架车机作业过程安全。

二、地坑式固定架车机

1 .设备简介

随着城市的公共交通迅速发展，地铁、轻轨成了城市的大众快速交通工具，具有运行高速、高效的优点。在地铁，轻轨车辆检修和设备检测中，地坑式固定架车机可以进行车辆整列的架落车作业，给车辆检修提供了方便，提高了效率。

2 .设备组成

地坑式固定架车机共有12 个架车单元，每个单元又分为一个转向架架车单元，一个车体架升支撑单元。在架车过程中，每节车辆需要两组转向架架车单元和两组车体架升支撑单元组合使用。转向架架车单元可以进行车辆的上升和下降，车体架升支撑单元主要在车体升起后，进行转向架架车单元的随动支撑。地坑式固定架车机，可以对多节编组列车在不摘钩状态下同步架车作业，也能对任一节车辆架车作业;既能对单独一个转向架进行更换，也可以对编组列车中所有转向架同时更换，而不需要对列车编组进行任何前期拆装。

3 .控制设备组成

（1 ）地面部分配电柜和控制台放置在整个地坑固定式架车机的中央一侧，在控制台进行操作时，可以左右总体观察架车状态。配电柜主要进行地坑式固定架车机的动力供电和控制供电。控制台是整个地坑式固定架车机的控制中心，通过控制台选择对应状态，进行操作。控制系统的核心部分，主要由可编程控制单元PLC和触摸屏组成，组成人机界面中央控制。触摸屏界面直观，操作简单，有丰富的故障和操作提示。控制台还可以通过遥控器和接收器进行辅助控制。

（2 ）可编程控制单元PLC是整个控制单元的核心部分，存储并运行着架车机的控制程序，采集各个控制单元的信号，根据信号控制各个控制单元。PLC主要由电源、CPU、输入模块、输出模块组成。触摸屏。触摸屏可以进行架车机的操作状态切换，中文操作状态显示，有丰富的故障提示。触摸屏操作直观，简单易用。在检修过程中，检修人员可以通过故障界面准确定位故障点，并进行检查维修。地下部分。地下部分是控制系统的最终节点。由分控制箱、移动控制手柄、各种保护、高度计数器和润滑功能组成。地下部分的分控制箱负责采集检测信号，控制各个架车单元电机运转;移动控制手柄具有上升、下降控制和急停功能;保护功能有上下限位、上下极限、螺母磨损、脱扣保护和车轮到位检测;高度计数器可以进行高度测量;润滑功能主要进行螺母和丝杠的润滑。

三、地坑式固定架车机控制

1 .自动模式

自动模式为架车机的主要工作方式，通过自动调节架升过程中产生的高度差值，进行同步控制，架车机在高差为8~12mm。可以进行调整同一高度，保持架车机的同一水平高度上升。在自动模式下，可以进行整列、左双车、右双车、左三车、右三车、单车、单坑（车体没有这种模式）触摸操作转换。在自动界面下可以清除命令，可以进行检修界面，故障界面，高度界面切换。自动整列控制模式是车辆进行检修时常用的模式。六辆车辆整列架车时，控制系统控制12 个转向架架车单元同时进行上升，整列车辆被举起，举升一定高度时，再控制车体架升支撑单元上升，通过车体托头的到位开关，停止车体架升支撑柱，从而起到良好的车体的到位支撑。车辆被架升后，车辆底部空间自由，就可以进行车辆下部检修了。需要进行转向架更换时，通过单坑操作，落升转向架，进行方便地更换。

2 .检修模式

检修模式为降低安全级别的操作，不存在同步调整，主要进行架车机的检修，检查设备的运转情况。同时也可以在高度计数传感器发生故障时，进行应急架车操作。检修可以进行整列、左双车、右双车、左三车、右三车、单车、单坑、单柱操作。

3 .控制系统的保护和辅助功能

上下限位用于控制每个架升柱体，上下行程的控制，将架升高度控制在安全范围内。上下极限是上下限位的冗余保护，当限位发生失效时，进行保护、提高了设备的安全性。螺母磨损保护，防止螺母发生过度磨损，形成机械损坏。正常情况下、升降丝杠的螺母由工作螺母和安全螺母组成，间隙为3.6~4.2mm，当发生磨损时，超过这个间隙，触发磨损限位开关，控制系统保护，停止上升运动，这时工作螺母在安全范围内，可以进行下降操作，禁止上升。脱扣保护用于举升柱发生阻挡，导致举升柱下降受阻，螺母和举升柱发生脱扣保护，触发脱扣限位，控制系统保护，停止下降运动。这时举升柱只能上升，禁止下降。

高度在自动控制中，作为同步调整高度的依据。高度计数传感器是控制系统的关键传感器，通过检测不断旋转的编码盘，发出脉冲，PLC采集脉冲，计算运行高度。作为重要的传感器，PLC具有检测和判断高度计数传感器功能，传感器发生损坏时，发生报警，停止架车。车轮到位用于车辆的到位检测，判断车辆的到位，并在界面显示。车体支撑架车机托头到位检测，用于车体支撑架车机上升时，准确接触车体，到位后停止，全部到位，是进行车辆的安全支撑的保证。采用自动润滑器，通过控制台的触摸屏，控制加油，进行丝杠和螺母的润滑。

结束语

综上所述，地坑式固定架车机是地铁检修必备的设备，为检修提供了方便的检修空间，提高了检修效率。简单直观的控制操作，使得地坑式固定架车控制变得更加方便。

参考文献

[1]GB50157 —2003 ，地铁设计规范[S].
[2]固定式架车机技术规格书[Z].香港:香港柏城工程设计公司，2003.
[3]唐山百川智能机器有限公司.地坑式固定式架车机技术规格书[Z].2010.