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1、現(xiàn)代有軌電車制動探究
現(xiàn)代有軌電車制動探究
2015/07/21
《遼寧經濟雜志》2015年第六期
一、摩擦制動
當車輛運行速度較低時,電制動的制動效果隨之降低,電制動產生的制動力已經不能滿足制動的需求,這時需采用摩擦制動來達到車輛的制動要求。摩擦制動分為三種方式。1.空氣制動。目前國內大部分地鐵、輕軌車輛的制動系統(tǒng)均采用空氣制動系統(tǒng)??諝庵苿友b置結構簡單,安裝維護簡單。使用安全,可靠性高,使用壽命長。尤其是工作介質為空氣,成本低、無污染,利用空氣的可壓縮性,
2、可儲存能量,實現(xiàn)集中供氣輸出力及工作速度的調節(jié)非常容易。2.液壓制動。低地板有軌電車的地板面與軌道面之間的距離較小,一般氣動制動系統(tǒng)由于氣缸體積較大,難以在低地板車輛上安裝,而液壓系統(tǒng)體積相對較小,可就近安裝到轉向架上。液壓制動裝置體積較小,重量較輕,便于車輛的整體布局。液壓控制系統(tǒng)可以安全、可靠并快速地實現(xiàn)頻繁的帶負載啟動和制動,且具有很大的調速范圍,液壓控制系統(tǒng)的負載剛性大、精度高,傳動介質兼有潤滑作用,有利于延長元件的工作壽命。通過管道進行能量分配和傳遞比機械方式方便。3.電磁制動。在轉向構架側梁下安裝有電磁鐵,制動時將電磁鐵放下,使磨耗板與鋼軌吸住,車輛的動能通過磨耗板與鋼軌的摩擦轉換
3、為熱能。電磁制動能得到較大的制動力,因此常被用于緊急制動。
二、現(xiàn)代有軌電車制動模式組合
制動模式,就是車輛在常用制動、緊急制動以及停放制動等各種情況下,應采用什么樣的制動方式組合更加合適。選擇合理的制動模式,對節(jié)能、減少維護費用和時間、提高乘坐舒適度都有著重要的意義。
(一)有軌電車車輛采用的制動方式有軌電車常用制動時一般優(yōu)先使用電制動,列車制動所需不足的制動力由摩擦制動裝置提供;列車緊急制動時,一般不使用電制動,而由摩擦制動裝置單獨提供緊急制動力。
(二)現(xiàn)代有軌電車制動模式組合原則制動指令應優(yōu)先于牽引指令。牽引及制動力變化時的沖擊率應符合人體對加、減速變化的適應性
4、。優(yōu)先采用電制動進行制動控制。電制動力不足時采用摩擦制動。電制動和摩擦制動之間應該實現(xiàn)平滑切換,當電制動出現(xiàn)故障喪失制動能力時,摩擦制動應能自動投入使用,并應保證車輛在各種運行狀態(tài)下所需的制動力。
(三)現(xiàn)代有軌電車制動模式組合基本模式一是常規(guī)制動。包括電-空氣制動、電-液壓制動。二是緊急制動。包括空氣-電磁制動、液壓-電磁制動。三是停放制動。包括空氣制動、液壓制動。下面主要介紹兩種制動系統(tǒng)。1.電-空氣制動系統(tǒng)。目前國內大部分地鐵、城軌車輛的制動系統(tǒng)均為電-空氣制動系統(tǒng)。車輛的制動系統(tǒng)及其他的一些子系統(tǒng)所使用的壓縮空氣都是由空氣壓縮機產生的,制動系統(tǒng)利用空壓機產生的高壓氣體儲存于氣缸內
5、,通過電信號來控制氣信號,再用氣信號控制相關的執(zhí)行元件執(zhí)行動作。電-空氣制動系統(tǒng)的供氣設備除了向制動裝置供氣以外還向車輛的其他用氣設備供氣。為了保證在冬季氣溫極低的條件下使整個供氣系統(tǒng)保持良好的可靠性,在整個氣路必需設有氣路加熱裝置或保溫裝置使壓縮空氣時,產生的水得到有效的加熱不會使整個氣路出現(xiàn)結冰堵塞的情況,與此同時還要設有緊急制動裝置,應設置獨立的緊急制動按鈕,當車輛出現(xiàn)故障時,能實行緊急制動保證行車安全。2.電-液壓制動系統(tǒng)?,F(xiàn)代有軌電車目前常規(guī)制動多選擇電-空氣制動,但是由于低地板有軌電車的興起,其總體布局緊湊,車內、車下、車頂空間受到車輛限界的嚴格限制。體積相對較小,設計安裝時較為簡
6、單。液壓系統(tǒng)反應速度快,易實現(xiàn)模塊化安裝,并可取消車與車之間相連的軟管,對車輛的整體布局更加有利。液壓制動系統(tǒng)在安全性方面也有很大的提高,不會因為氣溫低而產生制動管路出現(xiàn)冰凍狀況。在維護方面也比較簡便,不用像氣制動那樣需要定期排水,有著更可靠的安全性。液壓制動系統(tǒng)操作簡便,減少了很多人工控制環(huán)節(jié)從而提升了自動化的效率,液壓制動系統(tǒng)體積小,在車輛速度過快或超負荷運行緊急制動剎車時,會大大減小車體本身剎車時所帶來的沖擊慣性。低地板有軌電車是現(xiàn)代有軌電車未來的發(fā)現(xiàn)方向,低地板有軌電車在噪音、外形、車身結構上都有著很大的優(yōu)勢,特別是液壓制動系統(tǒng)更是具有出色的安全性和可靠性,未來,電-空氣制動會逐漸被電-液壓制動所取代,大力發(fā)展液壓制動系統(tǒng)會是滿足未來電車行業(yè)發(fā)展的主要目標之一。