SML11SE项目工程车辆轮缘润滑系统控制方案设计与研究

摘 要 文章在介绍目前城轨车辆中轮缘润滑系统的常用控制技术的基础上，设计了基于ATC弯道控制信号和时间控制信号的混合控制方案，并实际应用在SML11SE项目工程车辆上，具有节约生产及运营成本等优点。

关键词 城轨车辆 轮缘润滑 ATC弯道信号 时间信号

中图分类号：U495 文献标识码：A

Wheel Flange Lubrication System Control Design

and Research of SML11SE Project Vehicle

ZOU Xiang

(CSR Zhuzhou Electric Locomotive Co., Ltd., Zhuzhou, Hu"nan 412001)

Abstract This article describes the current transit vehicles in the flange lubrication systems used in control technology, design of a control signal based on ATC curve control single and time control signal hybrid scheme, and the practical application of engineering projects in SML11SE vehicles with saving production and operating cost advantages.

Key words rail transport; wheel flange lubrication; ATC curve control single; time single

0 引言

随着社会的发展，轮缘润滑控制技术越来越多样化、智能化，如何做到在满足功能需求的前提下，尽量减少不必要的润滑次数，节约轮缘润滑系统运营成本，越来越受到地铁公司的关注。本文从SME11SE项目的轮缘润滑控制方案设计入手，提出一种基于ATC弯道控制信号和时间控制信号的混合控制方案。

1 轮缘润滑技术简介

1.1 轮缘润滑的优点

自从轨道交通出现以来，如何改善列车运行中对轮缘及轨道磨损（特别是铁路弯道入口外侧），一直都是铁路工程师关注的焦点，于是轮缘润滑装置应运而生。它通过使用润滑油润滑车轮轮缘，以达到减少对轮缘及轨道磨损。

它具有以下优点：（1）降低运营费用。减缓轮缘磨耗，延长车轮使用寿命；降低轨道的磨损和缺陷；延长轮对的漩轮周期；降低行驶阻力（能耗降低）。（2）增加车辆运行的安全性和舒适性。降低低速脱轨的可能性（摩擦系数降低）；消除轮缘啸声。

正因为有以上优点，所以，目前轨道交通行业大多车辆都使用了轮缘润滑装置。

轮缘润滑装置一般由供气部分、供油部分、油气混合输送部分、中间连接管道、油气分配器、油气喷嘴和电子控制及监控装置部分等组成。

1.2 轮缘润滑的控制方式

（1）距离控制：早期的系统是由机车驱动的机械式系统，因此使用了测速计来测量行驶距离，当机车行驶了某段距离后，测速计上的“润滑触点”就发出一个信号使轮缘润滑系统投入工作。这种控制方式过于简单，容易造成浪费。

（2）时间控制：只需要一个计时器和一个继电器即可，当机车行驶了一段时间后，继电器动作，发出一个信号使轮缘润滑系统投入工作。同时润滑系统可以在机车制动和停运时停止工作。这种控制方式稍微优于距离控制。

（3）弯道（离心力）控制：该控制方案需安装弯道传感器，系统通过接受弯道信号来控制润滑系统工作。但这种系统需要安装弯道传感器，极大增加设计成本。

（4）卫星定位控制：近来卫星定位系统的应用已变得越来越普遍，这种系统的定位精度很高，不过这种控制方式在隧道中无法实现，很难在地铁中实际应用。

（5）ATC弯道信号控制：由于ATC信号系统具有定位天线和速度计，能实现对于列车当前位置的精确定位。利用这一特性对于列车（尤其是入弯时）进行润滑控制。该控制方式智能、精确，节约润滑成本。

（6）混合控制：目前，时间控制往往被当作混合控制的基础，而弯道控制则作为辅助的控制手段。这样，既可通过时间控制方式实现每隔一段时间就喷射一些润滑剂对轮缘进行润滑，也可通过弯道信号触发润滑系统实现喷射润滑剂。

综上所述，结合各种控制方式的优点，SML11SE项目采用基于ATC弯道信号和时间信号的轮缘润滑混合控制方案。

3 基于ATC弯道信号和时间信号的轮缘润滑混合控制

在混合控制方案中，润滑启动信号分时间控制信号和ATC弯道控制信号（由车辆ATC提供）两种，均为无源干接点，通过控制模式选择开关来区别。

3.1 ATC弯道信号控制实现方式

利用ATC信号系统能精确定位当前列车位置这一特性，同时结合地铁公司对于弯道润滑曲线半径的要求（如弯曲半径1000m），在ATC系统的SML11SE正线线路图上标定出需润滑的各段线路长度（包括润滑起始点和润滑终止点）：当列车入弯道前缓和曲线的润滑起始点时，ATC系统将通过MVB向列车控制系统TCMS发送弯道信号；当列车出后缓和曲线的润滑终止点时，ATC系统将取消弯道信号。而TCMS系统将通过控制其远程输入输出模块（SKS）的触点通断，来控制是否润滑。其控制功能图如下所示。

时间控制方式的实现十分成熟，不在文中赘述。

3.2 混合控制

司机可通过旋转控制信号选择旋钮（图中73-S101）来进行控制信号的选择：

* 0（触点断开）表示轮缘润滑电控箱处于ATC弯道信号控制模式，由ATC信号来控制DA模块(41-A118)的通断，来控制润滑启动信号（3、4点位形成的干接点回路）。

* 1（触点闭合）表示轮缘润滑电控箱处于时间信号控制模式，电控箱内部计时器开始计时，同时ATC信号被盘路（73-S101的23、24触点闭合），完全由电控箱自行控制润滑启动信号。

为了防止轮缘润滑装置在列车静止状态下喷射，电控箱采集了一个列车零速信号（22-k119），即在列车不运动的时候控制回路断开无法实现喷射。轮缘润滑装置的电控箱本身无法判断列车的行驶方向，为了只让列车行驶方向的轮缘润滑装置工作，我们在控制回路上串连一对向前命令（22-k111）的触点，这样非行驶方向的轮缘润滑装置就不工作，起到节省润滑剂的目的。

4 结论

SML11SE项目工程车辆的轮缘润滑系统，通过采用基于ATC弯道控制信号和时间控制信号的混合控制方案，能够满足业主对于精确控制、智能控制以及节约运营成本的要求；同时通过利用ATC弯道信号从而取消弯道传感器，达到节约生产成本的目的。

参考文献

[1] 秦国栋,刘志明.轮轨润滑技术的发展.电力机车与城轨车辆,2003.26(6).

[2] . .. 轮轨润滑技术新进展.国外铁道车辆,2000.37(5).

[3] 万岗等.一种新型智能轮轨润滑控制器的设计.内燃机车,2007(6).

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