中低速磁浮列車因為具有低噪聲、爬坡能力強、轉彎半徑小、與城市地形兼容性好等優點,已經成為城市發展軌道交通的重要備選方案之一。和傳統的地鐵、輕軌類似,中低速磁浮交通系統由車輛、線路軌道、信號與通信以及地面供電四大部分組成,大部分的技術具有繼承性,但二者運動的原理不同。磁浮車輛的支承、導向、牽引完全依靠電磁力來實現,車軌之間無接觸;它采用F型軌道,車輛下部的懸浮電磁鐵與F軌構成閉合磁路,車輛的懸浮高度僅為8mm左右,電磁鐵與F型軌道之間產生的電磁吸力行使懸浮導向的作用。
因此,中低速磁浮車輛及軌道的典型特點是:(1)用“磁輪”代替“車輪”,依靠電磁力來實現無接觸的支撐。這種“磁輪”就是懸浮系統,它必須通過時刻收集控制車軌之間的懸浮間隙來實現主動吸力型懸浮。(2)車輛的懸浮架為多點懸浮支撐、防滾解耦型車架結構。車輛底部安置有5個懸浮架,每個懸浮架有獨立控制的4個懸浮模塊,這種懸浮架結構與傳統輪軌車輛的差別很大。(3)車輛“抱軌貼地運行”。軌道線路由多段拼接而成,F型軌道之間存在較大的接縫,有的線路之間還有較多數量的各型接頭,車輛的懸浮電磁鐵處于F軌下方。另外,在左右兩側F軌下方還各布置有1條受流軌,在運行過程中,車輛的受流器貼合著受流軌移動取電供電給車載牽引變流器、車載懸浮系統、照明、空調等電氣設備。
圖1 中低速磁浮車輛與軌道的相互關系及走行部部分細節組成
圖2 軌道線路的F軌與受流軌
圖3 車輛的懸浮架結構
由上述特點可見,車輛懸浮系統、懸浮架、F軌、測速定位系統、受流軌等是整個磁浮交通的核心或專有特殊系統。為了保證安全穩定運營,針對這些核心或專有系統的檢修維護,本文所提的核心檢修維護工裝設備及其主要功能如表1所列,這些設備能夠滿足需求,它們與中低速磁浮核心技術緊密關聯,是整個中低速磁浮交通系統維護檢修體系的重要核心組成部分。
表1
檢測分類 | 設備名稱 | 圖片 | 說明 |
懸浮架檢測 | 整車間隙檢測系統 | 列車完成總裝或者日常檢修維護時,對落車、浮車兩種狀態下電機氣隙、電磁鐵氣隙進行檢測,設備能自動進行合格性判斷,生成檢測報告 | |
懸浮架組裝檢測平臺 | 用于對轉向架總成的制造和裝配質量進行綜合評定,進而確定轉向架是否滿足總裝及上線要求。 | ||
懸浮系統檢測 | 懸浮控制器檢測試驗平臺 | 具有快速檢測懸浮控制器性能和診斷懸浮控制器故障雙重功能,對懸浮控制器的懸浮性能進行全面測試,以保證裝車后工作正常,也可在地面對其進行故障定位,以便于維修。 | |
懸浮系統綜合試驗平臺 | 通過模擬實際列車運行工況,對懸浮控制器進行完整的動態性能測試、故障隱患檢測、故障定位。 | ||
懸浮控制器便攜式故障診斷儀 | 用于在列車運營過程中或是在維修時,將故障診斷儀連接至調試端口即可快速對故障進行診斷和定位,并提出對應的維修意見,對懸浮系統的穩定性和動態性做出評估。 | ||
懸浮傳感器高低溫及振動試驗臺 | 通過加熱和冷凍模擬列車在高低溫環境的工況,在一定頻率范圍內對懸浮傳感器做可靠性測試。 | ||
懸浮傳感器動態測試臺及靜態測試設備 | 用于對懸浮傳感器做動靜態的功能性檢測驗證。 | ||
懸浮傳感器便攜式故障診斷儀 | 用于對懸浮傳感器進行在線式快速診斷和故障分析。 | ||
測速定位檢測 | 測速定位系統地面模擬檢測平臺 | 用于對測速傳感器的動態響應特性、一致性、可用性進行檢測、標定,同時對測速定位機箱進行離線檢測。 | |
軌道檢測 | 動態軌檢系統 | 測量F軌幾何參數(包括高低、水平、錯牙、軌距、軌向等);測量接觸軌幾何參數 (包括高低、軌距以及磨耗);離線工作站分析數據,并生成檢測報告;視覺巡檢軌道,通過攝像頭人工查找軌道其它故障。 | |
軌道檢測儀 | 一種自帶動力、通過遠程遙控操作自行進的軌道檢測設備,適用于對磁浮軌道幾何參數進行靜態測量,是軌道日常維護和檢修的必需裝備。 | ||
車輛運行維護 | 列車運行維護系統 | 用于記錄和分析列車運行使用中的故障數據和維護維修信息,以便更有效率和及時準確 的進行列車的維護維修、設備管理。 | |
列車遠程監測與故障診斷系統 | 用于在運行中車輛安全相關的狀態和故障信息的地面遠程實時監測,為車輛維護維修提供參照數據和回溯信息。 |
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