摘 要：随着地铁在各城市的运营，当地铁发生中型及以上的故障时，地铁控制中心需组织列车小交路折返。组织小交路折返前，需要对故障进行判断，是否有必要组织小交路折返。如果需要组织小交路折返，需根据线路情况选择小交路折返的位置和时机，确保地铁在故障下的行车组织，减少地铁故障对运营产生的影响。
关键词：地铁故障；小交路折返；位置和时机；行车组织
第一章 地铁故障等级分类
在地铁发生故障时，地铁控制中心需要根据故障影响的大小来组织行车，因此我们需要对地铁故障的等级进行分类。从以往的故障来分析总结，可以根据地铁故障的类型、大小及影响时间，大致可以将地铁故障分为三个等级：
1、一般故障：此类故障对运营影响较小，造成列车晚点3～10min，可不需要组织列车小交路折返。举例：列车复位ATP、车门故障、屏蔽门故障、等。
2、中型故障：此类故障对运营较大，会列车造成10～20min的晚点，必要时组织列车小交路折返。举例：道岔故障（需要下线路钩锁道岔）、列车故障救援、ECC故障、等。
3、大型故障：此类故障对运营影响很大，造成单线或双线中断行车，或者列车晚点20min以上、影响面较大的故障，需组织小交路折返，必要时需要启动应急公交接驳。举例：供电故障（长时间无法恢复供电）、列车脱轨、挤岔、轨道故障、感应板变形、台风、等。
第二章 小交路折返的作用
当地铁发生中型及以上的故障时，地铁控制中心会根据路线路情况组织列车小交路折返。我们必须知道地铁小交路折返的作用，才可以更深层次的了解小交路折返对地铁故障情况下的意义。以下为从地铁运营的角度分析出小交路折返的作用。
1、最大限度的维持地铁线路运营：组织列车小交路折返，可避免因地铁故障而导致中断运营，可以充分利用非故障区域继续运营，最大限度维持地铁线路运营，为乘客提供地铁运输服务。
2、调整列车间隔，避免列车间隔过大：地铁故障必然导致故障区域的列车与故障区域前方列车的间隔增大，乘客候车时间也相应的增加。组织列车小交路折返，可以调整列车间隔，可避免因列车间隔过大，减少乘客候车时间。
3、组织故障区域后方列车小交路折返，有利于后续列车动起来：由于地铁故障时，后续列车只能扣停在车站或区间限速运行，组织列车小交路折返，有利于后续列车动起来，避免在车站停站时间过长。
第三章 小交路折返的行车组织
第一节 小交路折返的原则
1、需组织小交路折返时前，应确定该地铁故障会对列车延误较大，正线发生中型及以上的故障时才有必要组织小交路折返。一般故障是没有必要组织列车小交路折返，如果发生一般故障就组织小交路折返，不利于地铁行车组织，且对乘客会造成影响。
2、组织小交路折返时，根据线路和故障点位置情况，组织上/下行列车经辅助线到下/上行投入载客服务。
3、组织小交路折返时，把握好折返时机，组织小交路折返列车到故障点前调整列车间隔。
4、尽量少利用渡线组织小交路折返。
5、根据故障处理情况，在两端站组织部分列车到辅助线退出服务。待故障处理完毕后再组织退出服务列车投入载客服务。
第二节 各类辅助线小交路折返的对比
地铁正线组织小交路折返时，主要是根据线路情况利用存车线、出入车厂线、渡线来组织列车从上/下行线到下/上行线。
1、组织列车经存车线、出、入车厂线小交路折返时机的选择：由于存车线和出、入车厂线可以存放列车，所以组织列车小交路时可以尽量提前组织运行到存车线或出、入车厂线待令，根据列车间隔再组织列车运行到上/下行投入载客服务。
2、组织列车经渡线小交路折返时机的选择：由于渡线无法存放列车，而小交路折返列车需跟在故障点前一趟列车后运行。所以需根据故障点前一趟列车的位置决定哪一趟为小交路折返列车。
第三节 小交路折返时间的计算
计算公式：T(小交路折返时间)= T (清客时间) + T（区间运行时间）+ T (司机换端时间)
1、T (清客时间)，高、低峰期列车清客所需经验时间：
高峰期列车清客所需经验时间 2～3min
低峰期列车清客所需经验时间 2min
2、 T（区间运行时间），可以根据各地铁的运营时刻表查找到地铁列车在某个区间的运行时间。
3、 T (司机换端时间)≈2min，由于地铁列车两端都有驾驶室，司机换端时只需要从一端的驾驶室到另外一端驾驶室。
第四节 小交路折返位置和时机的选择
1、通过计算得出：地铁故障造成列车晚点多少才有必要组织小交路折返？（注：由于各地铁线路的T(间隔)都不同，故以此为参照）
如上图所示：01车为因故障造成晚点的列车，其中T（间隔）为运营时刻表的列车间隔时间。
假设：T(故障造成01车晚点数)= n * T(间隔)
因此:T(故障晚点01车与02车的间隔)
≈ 0.5 * T(间隔)+ n * T(间隔)
≈ (0.5+n) * T(间隔)
（注：考虑到行车调度会组织故障区域前的02车前方各站多停，因此02车和01车的初始间隔约变为0.5 * T(间隔)）
此时如果组织小交路折返，03车经辅助线到下行线调整列车间隔，则：
T(故障晚点01车与03车的间隔)
≈ T(02车与03车的间隔)≈(n+0.5) * T(间隔)/2
由于组织03车小交路折返，上行的03车与前后列车间隔可以调整为1.75 * T(间隔)。所以T(故障晚点01车与03车的间隔) ≈ T(02车与03车的间隔)≥1.5 * T(间隔)，此时小交路折返才有意义，可避免顾此失彼。
因此： (n+0.5) * T(间隔) ≥1.5 * T(间隔)
通过计算可得出：n≥2.5
T(故障造成01车晚点数) = n * T(间隔)
≥2.5 T(间隔)
所以故障造成列车晚点T(晚点) ≥2.5 T(间隔)才有必要组织小交路折返。
2、小交路折返位置选择的时机：组织列车小交路折返时，小交路折返列车必须最少与故障造成晚点的列车保持一个区间间隔以上，否则小交路折返失去其意义，还导致晚点列车更加晚点。
Ⅰ、组织列车经存车线、出、入车厂线小交路折返的计算：
如上图所示：由于03车是经A站的存车线折返，列车可以提前清客到存车线待令，02车到达A站后就可以组织A站存车线03车到B站下行投入载客服务。根据组织小交路折返T(故障造成列车晚点数) ≥2.5 T(间隔)的条件，有充裕的时间组织03车到B站下行。
即：T(03从存车线到B站下行)+T（B站下行换端）≤T(故障造成01车晚点数)+ T(01车运行到C站时间) - T(02车运行到A站时间)
Ⅱ、组织列车经渡线小交路折返的计算：
如上图所示：由于03车是经A站的渡线小交路折返，需要待下行02车出清W2道岔后才可组织小交路折返到B站下行投入载客服务。
为确保可以正常组织小交路折返，则需要满足下面的条件：
T(小交路折返时间) ≤ T(故障造成01车晚点数)+ T(01车运行到C站时间) - T(02车出清W2道岔)
（注：如果故障车和辅助线之间无其它列车，则也按照组织列车经渡线小交路折返的计算）
结束语
在地铁故障情况下，根据地铁线路情况，充分把握好小交路折返的位置和时机，最大限度的发挥地铁设备和设施的潜能，最大限度的维持地铁运营，减少地铁故障对运营产生的影响。
一.冷敲缸
活塞敲缸响指活塞上下运动时在气缸内摆动或窜动,其头部或裙部与缸壁、缸盖相碰撞产生异响,又可分为冷敲缸、热敲缸及冷热均敲缸。
故障现象
1.低温时有敲击声,发动机温度正常后响声减弱或消失。
2.怠速或低速时,发出清晰又节奏的“嗒嗒”敲击声,转速提高后响声减弱或消失。?3某缸断火后异响减弱或消失,且火花塞跳火一次发响两次。
故障原因
1.活塞与缸壁的配合间隙过大。
2.机油压力过低,缸壁润滑不良。
故障诊断与排除
诊断活塞敲缸故障时,可在发动机缸体中上部辅助听诊。
1.将发动机转速控制在异响最明显的范围,查看机油加注口是否冒烟,排气管是否冒蓝烟,用听诊器在机体上部侧听诊,也可运用螺钉旋具抵触在缸体一侧,将耳朵贴在螺钉旋具的木柄上,听是否振动敲击声,如果出现上述症状,可确诊为活塞敲缸。
2.逐缸断火试验,若某缸断火后其声响减弱或消失复火时其声响明显增大一两声后又恢复原来声响,当发动机温度升高后声响减弱或消失即可确诊为活塞敲缸。
3.加机油试验法将待查气缸的火花塞拆下,注入少量机油,再重新起动试验,如声响消失或明显减弱,但不久又复出,则可确诊为该缸活塞敲缸。
二.热敲缸
故障现象
1.怠速时发出有规律的“嗒嗒”声高速时发生“嘎嘎”的连续金属敲击声,并伴有机体抖动现象且温度升高,响声加大。
2.火花塞跳火一次,发响两次,单缸断火声响加大。
故障原因
1.活塞与缸壁配合间隙过小。
2.活塞与活塞销装配过紧活塞变形或反椭圆形。
3.连杆轴颈与曲轴轴颈不平行。
4.连杆弯曲扭曲或连杆衬套轴向偏斜。
5.活塞环背隙,侧隙过小导致活塞环卡滞。
故障诊断与排除
1.若发动机低温时没有异响,而温度升高后在怠速时出现“嗒嗒”声,并有机体振动现象,且温度越高声响越大,则为了活塞变形活塞环过紧造成的活塞敲缸。
2.发动机低温时不响,而温度升高后在中高速时发出急剧而有节奏的“嘎嘎”声,单缸断火时,其声响变化不大,则为连杆变形或连杆装配不当造成的活塞敲缸。
3.发动机在热起动后,即敲缸,且单缸断火声响加大,表明该敲缸现象严重,也可能已经产生了拉缸,此时应停机检修以免造成更为严重地恶性故障。
三.冷热均敲缸
故障现象
1.发动机低速时有“嗒嗒”的敲击声,转速提高后声响消失或低速时发出有节奏且强弱分明的“杠杠”声响,有时会短暂消失,但很快又复出,转速提高后消失。
2.火花塞跳一次,发响两次,某缸断火后声响或减弱或反而加大,并由节奏声响变为连续声响。
故障原因
发动机在冷热态均敲缸,一般是活塞连杆组技术状况恶化所致,主要原因如下:
1.活塞销与连杆小头装配过紧。
2.连杆轴承装配过紧。
3.活塞裙部圆柱度误差过大。
故障诊断与排除
1.逐缸做断火试验,某缸断火后声响减小,但不消失为该缸连杆与曲轴或活塞销装配过紧所致。
2.断火试验时该缸声响加重,且中间断声响变为连续声响,则为活塞磨损变形所致。
3.低速时有“嗒嗒”敲击声,当转速提高后声响消失,则为活塞裙部圆柱度误差过大所致。
四.曲轴主轴承响
故障现象
1.发动机稳定运转时并无响声,当转速突然变化时,发出沉闷连续的“镗镗”敲击声转速越高,声响越大同时伴有机体振动现象。
2.发动机负荷增大时,响声加剧有时上坡加速时,在驾驶室内就可听到沉闷的“镗镗”敲击声。
3.单缸断火时声响变化不大,而相邻两缸断火时声响明显减弱。
故障原因
1.曲轴主轴颈与轴承配合间隙过大。
2.曲轴轴向间隙过大。
3.曲轴轴承盖螺栓松动。
4.润滑不良导致合金烧损脱落。
5.曲轴弯曲。
故障诊断与排除
诊断曲轴轴承响,可在发动机缸体下部及油底壳部位辅助听诊。
1.在发动机低中速状态下抖动节气门,一般由2000R/MIN急加速至3000R/MIN发出明显而沉闷的连续敲击声,同时伴随有机体振动现象,则可确定为曲轴主轴承响。
2.进行单缸断火试验,声响变化不大,而相邻两缸断火时,声响明显减弱或消失则为两缸之间得曲轴主轴承响。
3.高速运转发动机,机体振动较大,同时伴有机油压力显著下降,则为曲轴主轴承与轴颈配合间隙过大或轴承合金脱落。
4.异响随温度升高而增大高速时声响变得杂乱,则可能是曲轴弯曲。
五.连杆轴承响
故障现象
1.发动机怠速运转时无明显声响,稍高于怠速时有清晰地“嗒嗒”敲击声有点类似钢球落在钢板上所发出的声音,而高速时有“咯咯”敲击声急加速时声响尤为明显,连杆轴承响较曲轴主轴承声响轻缓而短促。
2.当发动机负荷增加时声响也随之增大,单缸断火声响明显减弱或消失。
故障原因
1.连杆轴承与轴颈磨损过量导致失圆配合间隙过大。
2.连杆轴承盖紧固螺栓松动。
3.连杆轴承润滑不良,合金烧蚀脱落。
故障诊断
1.加大节气门发动机转速由怠速向中速时速过渡时声响变得清晰,一般由1000-2000RMIN反复急加速抖动节气门时,声响特别清脆随着转速的增高敲击声更为明显。
2.对某缸进行断火试验,若声响明显减弱或消失,说明该缸连杆轴承响。
3.不论发动机转速和温度的高低都发出严重而无节奏的“铛铛”声响,且伴随有机体振动单缸断火声响不变甚至更加明显反上缸说明连杆轴颈失圆轴承合金烧蚀或连杆螺栓严重松动应立即停机进行拆检找出连杆轴承烧蚀的故障原因视情更换连杆轴承。
六.曲轴断裂响
故障现象
发动机低速运转时机体的振动就较大,甚至有摆动摇晃现象,同时发出沉重粗闷而较大的“嘣嘣”敲击声,转速稍有提高就出现巨大可怕的响声类似采石场里的碎石机所发出的“卡噶”的破碎声。
故障诊断与排除
曲轴断裂的概率极低,诊断时一人在发动机下衬住飞轮齿圈,另一个在曲轴前方用扳手转动曲轴带轮观察曲轴前端与飞轮端的转动是否同步如有角度差即为曲轴断裂。
七.活塞环响
活塞环响在气缸上部听诊比较明显。
1.如果活塞环侧隙过大,其在环槽内过于松动,加速时会产生高节奏的“咔嗒”声要排除这种故障应更换活塞环,必要时应更换活塞。
2.如果气缸磨损严重,缸壁出现肩缸肩时,第一道活塞环敲击台肩发出高节奏的“咔嗒”声,发动机加速时异响更为明显,此时应镗磨气缸更换活塞连杆组。
3.如果活塞环折断加速时,常常会发出高节奏的“啪啪”声,同时在加机油口有脉动冒烟现象,单缸断火后冒烟现象消失。
