宁波轨道交通电客车全自动车钩解钩控制结构优化

宁波轨道3 号线、4 号线采购青岛四方的全自动车钩，青岛四方车钩的连挂与解钩采用气动控制，整个控制过程只涉及到一个电磁阀，从而大大降低的因电气设备故障所带来的故障风险。但是，完全采用气动控制的青岛四方车钩在控制上无法达到电控的精度。在解钩顺序的控制上，青岛四方车钩无法实现先进行电气车钩解钩再进行机械车钩解钩顺序，在解钩顺序的设计上没有互锁结构，使得在电气车钩故障的情况下，无法保证机械车钩不能解钩，从而无法保证车钩正确的解钩顺序。

城镇化是伴随工业化发展,非农产业在城镇集聚、农村人口向城镇集中的自然历史过程,是人类社会发展的客观趋势,是国家现代化的重要标志。随着我国城镇化的快速发展，城镇建设对土地的需求量逐渐增多，城市土地与农村土地之间也随之产生了一定的矛盾和冲突，若是不进行有效控制，就会导致农业安全受到严重的威胁。从现阶段来看国内的农民工只需要在城镇保持六个月以上时间的居住，就可以划入到城市人口中，但其实这种数据是不全面的，农民工家属多数还是停留在农村，虽然现阶段城镇化已经超过50%，但是一旦将这部分数据去掉，城镇化实际水平可能仅为28%左右。

针对此问题，本文对两种类型的全自动车钩的解钩控制过程进行对比分析，明确了两种类型的全自动车钩的优缺点，并在青岛四方车钩的基础上进行了控制结构优化。

1 两种全自动车钩的解钩原理

青岛四方全自动车钩的解钩过程如下：

图1 车钩解钩气动控制系统原理图

其控制原理如图1 所示：在解钩时，司机操作解钩按钮，控制主风管向解钩管路充风，压力空气从车体进入解钩管路，一路到达机械解钩气缸，一路经过单向阀V6 进入控制单元，到达气控阀V4 控制端。气控阀V4 在压力空气作用下换向，将原先分配给气控阀V3 控制端的压力空气分配给解钩管路流向气控阀V4 的控制端，用以保持控制阀V4 处于控制位。气控阀V3 在控制压力消失后重新回复到弹簧作用位，将分配给推送气缸C2 后端的压力空气重新分配给推送气缸C2的前端。推送气缸C2 在压力空气作用下缩回，带动电气车钩退回到待挂位。

福伊特全自动车钩的解钩过程如下：

从气的一本万殊论出发，黄宗羲通过气异性异的人、物之辨，确立了人在天地间的“中心”位置，如他说：“天地间祗有一气，其升降往来即理也。人得之以为心，亦气也。”[1](7册，P42)这里，黄宗羲同样继承了其师刘宗周的思想，如刘宗周说：“盈天地间，皆万物也。人其生而最灵者也。生气斋于虚，故灵，而心其统也，生生之主也。”[1](8册，P949)从气到心的天人关系论，是刘、黄师徒二人对儒家天人合一论的一个新发展。

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图2

其控制原理如图2 所示：连挂的时候S1、S2 行程开关是闭合的，在按下解钩按钮S 时电流经过二极管V1 使继电器K3 得电，回路1 导通，同时其常开触点13、14 闭合，常闭触点11、12 触点断开，此时电气钩头电磁阀SV1B 得电，SV1A 失电。电磁阀SV1B 得电后导通与电气车钩气缸的通路，使得电气车钩解钩。当电气车钩解钩后电气车钩的触点19（20）点位断开失电，使得继电器K1 失电，其常闭触点闭合，此时回路2 导通，电磁阀Y1 得电，同时导通连接到机械结钩气缸的通路，机械钩头解钩。

2 两种全自动车钩之间的对比分析

青岛四方的车钩与福伊特的车钩的主要区别是：青岛四方的车钩控制方式为气路控制气路，福伊特的车钩控制方式为电路控制气路。

根据上述对两种车钩在解钩过程的分析可以得出：青岛四方车钩在解钩时，按下解钩按钮时解钩管路同时给机械解钩气缸和电气车钩的气控阀供气，机械车钩和电气车钩的解钩顺序无法确定。福伊特车钩在解钩时，先进行电气车钩的解钩，在电气车钩完成解钩后，机械车钩才能进行解钩。

3 青岛四方全自动车钩在解钩时存在的设计缺陷

根据与福伊特车钩的对比，青岛四方的全自动车钩在解钩时没有对电气车钩和机械车钩的解钩顺序进行保护，根据设计要求，全自动车钩在解钩时首先应该进行电气车钩的解钩，再进行机械车钩的解钩，如果电气车钩因为故障无法解钩，机械车钩也无法解钩。

4 青岛四方全自动车钩没有对电气车钩和机械车钩的解钩顺序进行保护所造成的影响如下

（1）如果在解钩过程中先进行机械车钩的解钩，机械车钩解钩后无法快速分离，此时电气车钩还在处于连接状态，但是连接不够紧密，触点之间可能产生微小间隙，这样触点之间可能产生放电现象，使触点产生电腐蚀。

（2）福伊特的车钩在电气车钩出现故障无法解钩时，机械车钩是无法解钩的，这样如果电气车钩出现故障就能快速的知道车钩存在问题，而青岛四方的车钩在电气车钩出现故障后，其机械车钩能可以进行解钩，列车能够分离，造成故障电气车钩无法被及时发现。

（3）在车钩解钩过程中，如果在电气车钩无法解钩的情况下，机械车钩先解钩，车钩钩身会因为自身重量而下垂，而此时电气车钩上的导向杆还插在对面车钩的电气车钩上，会造成电气车钩的损坏。

此外，以往的定义对于存在束支阻滞或起搏等情况所致的ST-T改变，建议对比以往的心电图以判断是否存在缺血，而未提出具体的评价标准。新定义提出:左束支阻滞或右室起搏患者存在ST段与QRS主波方向一致性抬高≥1 mm时，提示存在急性心肌缺血，对于非起搏器依赖的起搏器患者也可以暂时停止起搏以观察心电图改变，但应注意鉴别是否存在电重塑(心脏记忆现象:在一段时间的激动顺序改变后恢复窦性节律时，所出现的持续性T波改变)引起的ST-T改变。新定义还首次提出了存在缺血症状患者新发的非频率相关右束支阻滞与预后不良有关，而溶栓后TIMI血流0～2级的部分心肌梗死患者也可能出现新发RBBB。

5 对青岛四方全自动车钩的解钩控制进行优化

优化后电路图如图3。

如图3 所示，红色部分为需要增加的电路部分，继电器K1 采集电气车钩的触点供电，当列车处于连挂状态时K1 得电，其常闭触点1、2 断开。在列车进行解钩时，按下解钩按钮后，解钩电磁阀得电，给电气车钩的气控阀供气，电气车钩解钩。电气车钩解钩完成后继电器K1 失电，其常闭触点闭合，机械车钩电磁阀Y1得电，管路给机械解钩气缸供气，机械车钩解钩。由此可以实现先进行电气车钩解钩再进行机械车钩解钩的顺序保护。

图3

6 结语

通过对青岛四方全自动车钩的控制结构进行以上优化，全自动车钩的电控回路仅增加了2 个电气设备，能够实现气控方式的低故障率的特点，还能实现了电控的精度，能够实现正确的解钩顺序。