地铁内燃机车新车调试的几项重要试验

刘 萃

(广州市地下铁道总公司，511400，广州∥助理工程师)

1 限界检查试验

内燃机车到货后，必须先进行静态检查(车底各零部件的紧固和车身异物的清理)，方可进行限界检查试验。限界检查试验(如图1)是新车在无动力的条件下由牵引机车联挂，以低于5 km/h的速度缓慢推行通过已设计好的车辆限界门，并观察限界门与新车是否存在干涉。若发现干涉，立即停车并测量记录干涉位置和干涉尺寸。待新车车身全部通过限界门后，由牵引机车反向牵引，再次通过限界门，限界检查试验完成。

图1 广州地铁4～6号线限界门廓型及限界检查试验场景

就广州地铁而言，内燃机车新车限界检查结束后，需将检查结果报告递交新线部和技术研发室，由新线部和技术研发室结合厂家提供的动态限界计算证明做出评估，决定是否签发限界合格证明。新车只有具备了限界合格证明，才能进入相应的线路作业及进行后续的试验。

2 曲线通过能力试验

根据每条线路的设计要求，机车车辆以规定速度通过无超高的最小曲线半径时，轮轨间的垂向压力和横向压力必须小于规定值。以广州地铁4、5、6号线为例，最小曲线半径为65 m，车辆以15 km/h的速度通过无超高的65 m曲线时最大横向力不超过4×104kN。

试验方法采用电测弯矩法，测试轮轨的垂向力和横向力。分别在轨腰和轨底上表面粘贴应变片组成全桥(见图2、3)。具体测试方法参照TB/T 2489－1994《轮轨水平力、垂直力地面测试方法》进行。

图2 测量轮轨垂向力和横向力的贴片及组桥方法

图3 垂向力、横向力测试应变片粘贴实景

测试前需用标定器对轮轨垂向力和横向力进行标定，标定完成后方可开始试验。内燃机车以规定速度正反向通过测量点，每次通过时动态数据采集系统会实时采集电桥输出的电压信号，再通过标定参数换算得到轮轨垂向力、横向力的时程曲线及相关数据。图4、5分别为GK0C 1000型内燃机车通过广州地铁4号线半径为65 m曲线时测得的轮轨垂向力(2处测量点)和横向力的时程曲线(1处测量点)。得到机车通过小半径曲线时轮轨间的垂向力、横向力实际数值后，需再通过动力学计算得出车辆脱轨系统和线路横向稳定性系数等参数。这些参数应满足TB/T 2360—1993标准，否则将无法保证机车在现有路况下的行车安全。

3 试车线运行试验

内燃机车试车线运行试验主要是让内燃机车在地铁试车线上来回行驶，从而对其牵引、制动及动态性能进行检查。根据不同要求，内燃机车以不同的初始速度在平直道单机运行时施加一定的制动力，其制动距离必须小于规定值。以广州地铁GCY－450型内燃机车为例，其以30km/h的初始速度在平直道单机运行时施加360 kPa的常用制动力，制动距离必须小于60 m;以40 km/h的初始速度在平直道单机运行时施加360 kPa的常用制动力，制动距离必须小于90 m。表1为当时测量的实时数据。

图4 轮轨垂向力测试波形(时程曲线)

图5 轮轨横向力测试波形(时程曲线)

表1 实时测量数据

此外，试车线运行试验还需在试验前后测量每个车轴齿轮箱的温升，以观察温度变化趋势是否合理。此试验也为接下来的两个正线试验做好了铺垫。

4 牵引电客车正线爬坡试验

该试验是检验内燃机车联挂电客车在不同线路的特殊路况下(一般选用线路中坡度最大的坡道)运行时是否满足牵引和制动需求。以广州地铁4号线为例，GK0C 1000型内燃机车双机重联牵引1列6节编组的直线电机运载系统电客车(180 t)在55‰的坡道上下来回运行时，重联机车牵引性能稳定;在下坡且初始速度不低于10 km/h时施加制动，重联机车能稳定停车，且停稳后不溜车;缓慢缓解制动同时提供动力，重联机车能稳定起步继续行驶。

正线爬坡试验确保了内燃机车在参与本线路电客车故障情况下的救援需求，也进一步检查了新车的牵引、制动及动态性能。

5 正线200 km运行试验

新车完成以上4个试验后，还将进行正线200 km运行试验。该试验要求内燃机车在正线各种工况下运行，同时检查并记录其发动机系统以及传动、制动、电气、走行部、冷却等各系统的工作稳定性，及时发现问题，处理故障。

正线200 km运行试验是一个较为长期的磨合过程，也符合浴盆曲线(见图6)的需求，保证新车平稳渡过早期失效期后再正式投入使用。

图6 浴盆曲线

6 结语

除了上述5项基本试验，根据内燃机车具体的附加功能，还可进行一些其他的试验，例如用于检查新车车轮轮重是否满足要求的车轮称重试验，检查新车车体、门窗密闭性能的淋雨试验，检查车轮是否满足不落轮镟床装夹镟修的不落轮镟床装夹试验等。

希望通上述介绍，能在一定程度上为地铁新车调试试验起到参考作用。

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