成都地铁6号线电客车空压机组成及控制逻辑浅析

成都地铁6号线电客车空压机组成及控制逻辑浅析

  ,李浩,杨廷

                  成都地铁运营有限公司  610000

摘  要 成都地铁6号线车辆采用活塞式空压机，两端Tc车各一台，文章通过了解空压机的组成以及控制逻辑，分析其控制逻辑及硬件故障原因，采取有效措施解决故障，提升检修质量，保证地铁车辆安全运营。

关键词 成都地铁；地铁车辆；空压机；控制逻辑

1引言

随着我国经济不断发展，各城市轨道交通飞速建设，成都地铁也在不断发展，目前已有运营线路12条，制动系统又是地铁线路的重要系统，而空压机扮又演着制动系统中的一个重要角色，制动系统大多数功能的实现离不开空压机，如果空压机出现故障，将会导致制动无法正常施加与缓解，同时影响列车空簧等供风，从而影响列车平衡性及乘客舒适性。空压机的重要性要求车辆人员对空压机的控制逻辑及故障检修要有深入的了解，在出现问题时能及时处理，保证地铁车辆平稳、安全运营。

2地铁空压机的分类及组成

成都地铁目前已有线路空压机类型有活塞式和螺杆式两种，6号线地铁车辆为8节编组，编组形式为：=Tc1*Mp1*M1*Mp3*M3*M2*Mp2*Tc2=，采用HS20-10型活塞式空压机，两端Tc车各一台，具有小型轻量、噪声低、振动低、维护少等优点。

2.1HS20-10型活塞式空压机

该空压机采用往复式2级压缩机方式，由电机部与空气压缩机部组成，驱动方式为异步电动机驱动，旋转速度1420r/min，变位容积1754L/min，排出压力最高885kPa。空气压缩机和电机通过法兰结合成一体，通过置于内部的橡胶联轴节进行动力传递的结构，压缩机和电机采用了利用凹槽安装的方式，从而不需抽出机芯，在车体上安装时，在压缩机机体上的由螺栓固定的吊架2处和电机侧吊架2处，计4处上，分别安装V形防振橡胶，并将其通过吊架座固定到车体上，呈4点支撑构造。通向车体侧的振动，由于防振橡胶而大幅减轻，乘坐舒适度亦得到改善。

图1 HS20-10 电动空气压缩机装置

2.2风源系统工作方式

空气压缩机通过空压机启动装置控制空气压缩机启停，大气中的空气通过压缩机进入干燥装置，空气压缩机送出的压缩空气经过二次冷却器被冷却，将水分从压缩空气中分离并变为冷凝水。从后冷却器送出的压缩空气在油・水分离器内通过滤芯去除压缩空气中的水分和油分，送往干燥器。水分和油分堆积在油水分离器底部，被二通自动排水阀的自动排出。压缩空气在干燥器内被干燥，通过止回阀送往主储气器。

图2 风源系统

2.3空压机控制逻辑

空压机的运转采用主辅原理，进行单双日控制方式，以保证两台空压机组运行时间的均衡。根据TCMS提供的日期信息，定期转换主辅关系。奇数天，Tc1车空压机为主，Tc2车空压机为辅；偶数天，Tc2车空压机为主，Tc1车空压机为辅。

网络控制时，当总风压力低于800kPa时，主空压机启动，3辆MP车任意一个总风达到900kPa，且其他MP车总风压力不低于880kPa时停止；若主空压机工作时，总风压力持续降低，当总风压力低于750kPa时，辅空压机启动，3辆MP车任意一个总风达到900kPa，且其他MP车总风压力不低于880kPa时停止，两台空压机停止工作。

当起始总风压力低于750kPa时，两台空压机同时启动，3辆MP车任意一个总风达到900kPa，且其他MP车总风压力不低于880kPa时停止，两台空压机停止工作。

当网络通信故障时，空压机的控制由设置在空压机附近的压力开关控制，当总风压力低于(700±20)kPa时，压力开关动作控制两台空压机启动；当总风压力大于(900±20)kPa时，压力开关再次动作停止两台空压机打风。

2.4安全阀与空压机控制逻辑的优化

安全阀作为风源系统中的一个部件，两端Tc车分别安装1个，其主要功能是地铁车辆风压因某种原因上升并超过规定值（最大值）时，它向外排出压缩空气，防止因地铁车辆风压过高导致设备破损而造成事故。

目前6号线安全阀上升动作值为(950±20)kPa，前期空压机网络控制下停止工作逻辑为：压力传感器采集3辆MP车的风压值，当3个车最小总风风压值达到900kPa时空压机停止，由于空压机采用单双日控制方式，正常情况下仅一台空压机进行工作，以Tc1车空压机工作为例，由于Tc1车距MP1车较近，距MP2车较远，当3个MP车最小总风风压值达到900kPa时空压机停止，可能导致MP2车风压还未满足900kPa空压机停止工作时，Tc1车风压值就已经超过930kPa，达到安全阀上升动作值的最小动作值，安全阀动作排风，使Tc1车风压值低于930kPa，此时由于MP2车风压不满足900kPa使空压机停止工作，就会产生空压机持续打风并且安全阀动作排风。故空压机控制逻辑存在一定程度上的隐患，根据此情况，即将控制逻辑优化为现有方式：压力传感器采集3辆MP车的风压值，当任意一个总风达到900kPa，且其他MP车总风压力不低于880kPa时空压机停止工作，并且优化安全阀动作值调整，将安全阀动作值调整至上升动作值中值偏上，及950kPa偏上，不超过970kPa。

3空压机典型故障分析

3.1空压机持续打风

正常情况下空压机打风至风压达到900kPa即停止打风工作，若出现风压高于900kPa或低于900kPa打风不止，可能存在以下情况：

1）空压机/管路/风缸等风源系统设备出现漏风情况，由于漏风导致列车风压始终无法达到900kPa，无法满足空压机停止工作条件，空压机持续打风。

2）网络控制时，由于网络系统错误，一直误发出空压机打风指令，使空压机持续打风，打风至安全阀动作风压值。

3）网络控制时，负责采集3个MP车的压力传感器故障，使反馈给网络系统的风压值一直低于900kPa，空压机持续打风，打风至安全阀动作风压值。

4）非网络控制时，由于压力开关故障，导致压力检测值低于900kPa，使空压机持续打风。

5）空压机启动接触器故障，作为空压机启动后的反馈监测点，可以检测当前空压机的工作状态，当继电器出现故障时，会导致无法正确的监控空压机状态，且可能会导致空压机无法启动或持续打风。

3.2空压机油乳化

如果空气压缩机的运行率低于15％，则润滑油会产生乳化。6号线地铁车辆由于采用分批扣停、轮换上线的方式，扣停在库内地铁车辆由于空压机运行效率较低，容易产生乳化现象，故扣停在库内地铁车辆需按期让空压机工作，使润滑油不会产生乳化情况，保证空压机状态良好。

4结语

空压机是地铁车辆制动系统重要部件，其可靠供风对地铁列车的制动以及乘客舒适度的调节起着十分重要的作用。深入了解空压机的工作性能及控制逻辑，加强对供风设备故障的检修维护，才能保证地铁车辆能安全、舒适地运行。

参考文献

[1] 张姗 王硕．地铁车辆空压机组成及控制逻辑［J］．技术与市场，2021，(28):90-91．