地铁工程车铁鞋管理系统优化

王亚伟，孙李华，丘启平，廖东鹏

(厦门轨道交通有限公司运营分公司，福建 厦门 361000)

1 概述

城市轨道交通的安全生产一直是国家和公司关心的重点，有效的车辆防溜又是地铁系统安全生产的重要保障。目前铁路系统针对车辆防溜采取了许多措施，其中就包括：（1）通过车辆自身的链式制动器对车辆进行制动。该方案存在制动力不强以及随着使用年限增加，制动力减弱的问题；（2）利用枕木和链条固定对车辆进行制动，该方案是将枕木放在车轮上来阻止车辆移动；（3）通过铁鞋对轨道车辆进行防溜。铁鞋采用高强钢制成，具有材质坚固、体积小、便携等特点，被放置在车轮下面，运用车轮踏面阻力来阻止车辆溜逸。

为保证停留工程车的安全，所有工程车回库后均使用铁鞋防溜。工程车出库前整备作业，需要司机人工撤除铁鞋收回放置司机室。然而人工确认撤除铁鞋具有以下缺点：（1）撤除铁鞋过程中精神注意力不集中，容易造成疏漏未将铁鞋归位，未进行确认进行动车，导致压铁鞋事故，如图1所示；（2）铁鞋未及时归位容易造成铁鞋丢失，造成管理混乱；（3）铁鞋未撤除遗留线路，极大的影响到行车安全；（4）铁鞋在撤除后司机需再次进行确认是否归位，工作效率低下。

图1 压铁鞋事故

为了改善此类情况，提高行车安全，提升安全可靠度，在工程车上设计1个铁鞋存放箱，利用电气联锁判断铁鞋已收回，并给司机一个信号，工程车方可动车。此工装提升安全系数，使工程车行车避免人为失误，防止安全事故发生，改善现有的人为检查确认机制，变成智能化提示，提高工作安全可靠度。

2 设计方案

在工程车上设计1个铁鞋存放箱，利用电气联锁判断铁鞋已收回并亮绿灯，司机根据铁鞋信号灯，工程车方可动车。具体方案如下：

2.1 控制电路设计

在铁鞋架内安装行程开关。未放置铁鞋时，行程开关常闭触点导通，红色指示灯亮起；当铁鞋放入铁鞋架后，利用铁鞋自身的重量，将行程开关推杆下压，行程开关常开触点导通，线圈得电，继电器常开触点闭合，接铁鞋箱内部DC24V电路，使司机操作面板上的红色指示灯灭，绿色指示灯亮起，同时主机启动控制打开。具体控制原理如图2。

2.2 机械设计

整体尺寸长、宽、高分别为300mm、210mm、520mm，结构采用35×351mm角钢进行焊接，焊接完成后对表面进行打磨抛光，最后刷上白色油漆，具体如图3。

图2 电气图

图3 机械设计图

用手电钻按图纸在铁鞋箱中间开2个直径为10mm的孔，安装2个LX19-001型行程开关（限位开关），并将4个弹簧安装在定位销内并固定，具体如图4、5所示。铁鞋箱供电采用车载电源DC24V，布线采用1.5平电线进行布线，在铁鞋箱上安装1个红色LED指示灯和1个绿色LED指示灯。

3 使用方法及效果

3.1 使用方法

公铁车在轨道上运行时，2只铁鞋均放置在座位旁的铁鞋存放箱中，此时指示灯长绿。当工程车在轨道上停车制动，从箱内取出铁鞋，显示红灯警示。直到两只铁鞋全部收回铁鞋存放箱，绿灯指示灯亮，如图6所示，方可再次启动行车。由于该工装结构简单，采用可靠性较高的电气元件，只需定期检查行程开关动作是否灵活无卡滞，警示灯是否状态是否正常。

图4 行程开关安装

图5 行程开关安装

3.2 实施效果

图6 铁鞋全收回亮绿灯

图7 铁鞋箱摆放

（1）有效提升工作效率。传统的铁鞋箱一般放置在工程车某个划线区域固定位置。优化后的铁鞋箱体积小，可放置在司机座椅边上，无需占用太多空间，并且实现了即取即用，用完及时放回，极大提升了工作效率。铁鞋箱在工程车上的摆放位置如图7所示。

（2）有效提高行车安全。设置醒目的提示灯灯光提醒，置于司机视野内更加直观，弥补了人为检查机制的不足，通过更加智能化的方案有效避免了人工漏撤除铁鞋情况下动车，导致压铁鞋的事故。

（3）制造、维护成本低。由于采用的电器元件简单可靠，并且整体结构简单，造价便宜，设计轻便，小巧，大大降低了制造成本和后期的维护成本，实现了经济性和实用性的统一。

（4）可编组改造。由于体积小巧，结构简单，因此可根据实际数量不同进行编组改造。（5）供电采用车载DC24V电源，安全可靠。

4 结语

目前铁鞋管理系统已经实验完成，人工撤除铁鞋确认流程已得到优化。对比改善前工效提升50%以上，并提高了安全性，避免了铁鞋未撤除遗留线路，杜绝了一般及以上的事故发生。经优化改造，现已将铁鞋存放箱投入生产使用，且与工程车厂家沟通联系，预留了相应线路及指示灯，实现了铁鞋存放箱与操作台的互锁，实现保护功能，大大提高了安全性能。该系统已投入厦门地铁3号线车辆段工程车使用。