【城軌車輛制動方式分類及運用研究5400字（論文）】

第第頁城軌車輛制動方式分類及運用研究TOC\o"1-3"\h\u69981引言 1120802城軌車輛制動方式概述 125241.1城軌車輛制動系統(tǒng) 1126391.2制動系統(tǒng)的主要部件 2260371.3雙塔空氣干燥器(A00A04) 250613基礎(chǔ)制動設(shè)備 313582.1空氣懸掛設(shè)備 3262962.2城軌系統(tǒng)的運行方式 3258174城軌系統(tǒng)的制動分類運用 4302223.1常用制動 419383.2快速制動 430183.3保持制動 4318173.4緊急制動 532008結(jié)論 71引言隨著我國城市化進程的加快,交通擁堵成為一個函待解決的問題,尤其對于北京、上海、廣州這樣的大城市而城市軌道交通這種具有封閉線路、準點運行、快捷可靠、周圍環(huán)境因素影響較低等特點,已逐漸演變?yōu)榇蟪鞘泄步煌ǖ墓歉煞绞?。同時,由于全世界人民都日益倡導(dǎo)綠色、環(huán)保、低碳概念,城市軌道交通以其零排放量的環(huán)保運營模式,成為構(gòu)建低碳城市的可持續(xù)發(fā)展交通體系的重要組成部分。城市軌道交通的運輸速度快、客流量大、運行時刻表緊湊、空間有限,一旦發(fā)生事故將造成巨大的生命財產(chǎn)損失,因此必須盡可能的保證其車輛的安全性。城市軌道交通車輛作為運輸?shù)妮d體,它的良好運行是確保城市軌道交通運營安全的關(guān)鍵一。城軌交通車輛類型各異,但是大體都由車體、轉(zhuǎn)向架、制動系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、采暖及空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、自動監(jiān)控系統(tǒng)等組成。2城軌車輛制動方式概述1.1城軌車輛制動系統(tǒng)城市軌道交通列車運營過程中,列車到站、停站時必須實施制動在下坡運行時為防止速度過快也需要實施制動。制動系統(tǒng)是城市軌道交通列車最重要也是使用最頻繁的系統(tǒng)之一。一個完整的制動系統(tǒng)裝置包括兩個部分制動控制系統(tǒng)和制動執(zhí)行系統(tǒng)。制動控制系統(tǒng)由制動信號發(fā)生與傳輸裝置和制動控制裝置組成。制動執(zhí)行系統(tǒng)通常稱為基礎(chǔ)制動裝置,有閘瓦制動與盤形制動等。制動控制系統(tǒng)分類可分為壓力空氣信號和電氣信號兩種,分別采取壓縮空氣和電氣指令作為控制信號傳遞介質(zhì)。制動執(zhí)行系統(tǒng),按制動方式而可以分為兩類一是摩擦制動,即通過摩擦副的摩擦產(chǎn)生制動力,將列車的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏莿恿χ苿?即通過驅(qū)動電動的被動發(fā)電機理產(chǎn)生的感應(yīng)作用產(chǎn)生制動力,將列車動能轉(zhuǎn)變?yōu)樵偕娔?再生電能回饋給供電系統(tǒng)或者通過發(fā)熱電阻把電能消耗。按制動源動力可以分為壓縮空氣和電兩種,以壓縮空氣為源動力的方式稱為空氣制動方式,如閘瓦制動、盤形制動以電為源動力的制動方式稱為電氣制動,動力制動及軌道電磁制動等均為電氣制動。為節(jié)約能源提高效率,城市軌道交通列車制動系統(tǒng)的控制信號傳遞方式、制動方式和制動源動力采取的不是單一方案,一般都是電空制動控制結(jié)合、摩擦制動與動力制動相結(jié)合、壓縮空氣與電相結(jié)合的模式,在不同的工況下,不同制動方式協(xié)調(diào)工作實現(xiàn)列車制動。當(dāng)然摩擦制動裝置是制動系統(tǒng)最主要的組成部分,本文所分析的制動系統(tǒng)裝置即是針對摩擦制動所涉及的各種機電裝置,對應(yīng)的動力源則是壓縮空氣。1.2制動系統(tǒng)的主要部件該系統(tǒng)設(shè)備按照功能有以下設(shè)備組成：空氣供給設(shè)備；制動控制設(shè)備；基礎(chǔ)制動設(shè)備；車輪滑行保護設(shè)備；空氣懸掛設(shè)備；在每列車的A節(jié)車上會裝有風(fēng)源模塊，該設(shè)備通過總風(fēng)(缸)管(MRP)給一整列車的用風(fēng)設(shè)備供風(fēng)，從而滿足南京四號線整列車的用風(fēng)需求，每列車設(shè)有兩套風(fēng)源模塊，所有設(shè)備均安裝在一個共用框架上以便于安裝和維護。總風(fēng)缸、管中的壓縮空氣最大工作壓力為10bar,正常工作壓力范圍為c9.5bar.當(dāng)壓力超過范圍達一定數(shù)值(10.6bar)時，可以通過司機顯示屏上顯示報警，報警方式為文字、聲音提示，由DDU實現(xiàn)。如圖2-1-1；為風(fēng)源模塊的氣路圖。電動空氣壓縮機模塊供給壓縮空氣給列車使用，用來滿足空制系統(tǒng)及其它輔助設(shè)備的用風(fēng)需求。在電動空氣壓縮機模塊中，具有防止空氣壓縮機脫落的裝置，由于空壓機正常工作時會產(chǎn)生振動，產(chǎn)生的振動會通過構(gòu)架等部件傳遞給車體，從而會對車體產(chǎn)生一定影響，甚至?xí)绊懥熊嚨恼Ｐ旭?，因此壓縮機必須要通過彈性減振裝置安裝在模塊構(gòu)架上，起到一定的減振作用，減少空壓機振動對車體和其他部件的影響。模塊構(gòu)架會用4個放震動彈性支撐和2個防脫落裝置（防脫落鋼絲繩）將空壓機安裝在構(gòu)架上，即使當(dāng)柔性懸吊作用的部件不能正常工作時，防脫落鋼絲繩仍然會使空壓機安全的固定在構(gòu)架上。城軌車輛的底架設(shè)備采用的是邊梁吊掛的方式吊掛在車體，所以該模塊會再通過一個構(gòu)架吊掛在車體的邊梁上。1.3雙塔空氣干燥器雙塔空氣干燥器（a00a04）安裝在電動空氣壓縮機組上，以將壓縮空氣中的空氣濕度降至殘余濕度。本發(fā)明公開了一種雙塔空氣干燥器的運行功能：在運行狀態(tài)下，干燥塔（19b）處于干燥階段，干燥塔（19a）處于再生階段。電磁閥體（43）通過輸入來自循環(huán)控制裝置的電信號來獲得電能。座位V3開著。從通向壓縮空氣接口A2的壓縮空氣管流出的壓縮空氣通過閥座V2和v3的開口流入活塞閥34。開關(guān)壓力將活塞壓向彈簧力，使其向下或向上打開閥座V6和V7。然后，從壓縮機供應(yīng)的壓縮空氣被冷卻和預(yù)排放，并通過接口A1和閥座v7流入氣缸（19b）。氣缸（19b）自下而上流經(jīng)壓力箱，然后流經(jīng)管道，然后通過止回閥（24b）和旁通閥（71）向下居中，并由接口A2引導(dǎo)。這樣，通過多次循環(huán)、漩渦和碰撞，壓縮空氣中殘留的較小油滴和水滴落在比圓環(huán)更大的表面上。然后，較大的液滴在重力作用下落入收集室。之后，當(dāng)空氣通過干燥器時，空氣中的水繼續(xù)被吸收，因此流出干燥塔的壓縮空氣的相對濕度小于35%。一部分干燥空氣被分離，通過再生罐（50）的噴嘴壓縮，并通過干燥塔（19a）的干燥器以相反方向輸送。壓縮空氣，也稱為循環(huán)空氣，從干燥器中吸收水分，需要補充，并通過打開的V6座椅和消音器排放到大氣中。當(dāng)干燥器接近最大飽和時，在t/2階段更換電子控制裝置，即電動閥（43）通電。座椅V3關(guān)閉，座椅V4打開?？刂乒苈吠ㄏ蚺艢饣钊y。這樣，活塞通過彈力被壓到上下位置，從而使V6和V7座關(guān)閉，V5和V8座打開。在此位置，主氣流（A1->A2）在干燥塔（19a）中干燥，干燥劑在干燥塔（19b）中再生。圖14顯示了操作的位置和相關(guān)工作階段的時間順序。為了使裝置正常工作，必須改變先導(dǎo)閥（55）打開活塞閥（34）的壓力。安全閥（71）確保該壓力在裝置中快速形成。在超過轉(zhuǎn)換壓力之前，不要打開主氣缸蓋。這避免了在長時間充氣期間干燥塔（19b）中的干燥劑過度飽和。當(dāng)空氣壓縮機停止時，兩個止回閥（24）可以阻止車輛的主缸和內(nèi)部排氣管。3基礎(chǔ)制動設(shè)備基本制動裝置主要包括以下設(shè)備：制動鉗。帶駐車制動器的盤式制動器釋放駐車制動桿或拉線。4號線基本制動設(shè)備采用具有駐車制動功能的盤式制動器，每個轉(zhuǎn)向架上50%的盤式制動器具有駐車制動功能。車輛傾斜放置在轉(zhuǎn)向架上。盤式制動器單元中的駐車制動器具有防止與普通制動器重疊的功能，在制動狀態(tài)下，如果來自盤式制動器的空氣，制動缸和彈簧驅(qū)動制動活塞桿和連接在下部的制動活塞桿接頭，以實現(xiàn)駐車制動的應(yīng)用。通過釋放彈簧釋放駐車制動器，并在駐車制動器的制動缸上設(shè)置手動釋放裝置，以便于在車輛側(cè)面操作。本實用新型通過對剛性駐車制動器重新充氣達到復(fù)位的目的。盤式制動器優(yōu)化了風(fēng)冷結(jié)構(gòu)，能耗低重量輕。2.1空氣懸掛設(shè)備空氣懸掛設(shè)備主要由空氣懸掛風(fēng)缸、高度閥、差壓閥、空氣彈簧、附加氣室組成。一種四點水平系統(tǒng)為車體在各種載荷條件下提供了縱向和橫向控制。在每輛車的兩端靠近轉(zhuǎn)向架處，分別安裝了兩個高度閥并且和相應(yīng)的空氣彈簧相連于，并且每個空氣彈簧還直接與一個附加氣室相連，用來保證車輛地板面在不同載荷下能夠維持在一個恒定的高度上。2.2城軌系統(tǒng)的運行方式目前有些城軌系統(tǒng)是EP2002型空制系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以轉(zhuǎn)向架為單位的“架空式”制動控制系統(tǒng)，但車輪的防滑保護則采用的是“軸控”的模式。為了最大限度地利用電制動，混合制動系統(tǒng)采用“列車級”控制方式，即先使用電制動，將足夠的制動力均勻分配到所有車輛上，以補償空氣制動。為確?！傲熊嚰墶笨刂?，每個GV閥與MVB通信，其他EP2002閥通過雙冗余制動內(nèi)聯(lián)網(wǎng)相互通信。每列A節(jié)車部分裝有一個閥門G和一個閥門R，車廂B裝有兩個閥門S。一個閥門（每個轉(zhuǎn)向架一個閥門）安裝在相應(yīng)的轉(zhuǎn)向架附近。S閥為每個轉(zhuǎn)向架提供行車制動、緊急制動和WSP。除了S閥的所有功能外，G閥還提供制動控制和列車控制系統(tǒng)的接口。主GV閥通過MVB接口接收來自列車自動駕駛或DCH給出的制動力參考值及每個車的電制動狀態(tài)及電制動完成值，主GV閥根據(jù)各轉(zhuǎn)向架空氣制動的有效性統(tǒng)計整列車可用的空氣制動，然后平均計算每個車轉(zhuǎn)向架上要施加的空氣制動力;主GV閥根據(jù)上一步計算所得的空氣制動力在本地CAN單元內(nèi)分配所需空氣制動。如果某個動車電制動失效，列車空氣制動系統(tǒng)將把該動車當(dāng)作拖車。正常情況下，主GV閥通過MVB接口接收來自列車自動駕駛或DCH給出的制動力參考值及每個車的電制動狀態(tài)及電制動完成值，GV閥根據(jù)各轉(zhuǎn)向架空氣制動的有效性統(tǒng)計整列車可用的空氣制動，然后平均計算每個車轉(zhuǎn)向架上要施加的空氣制動力。4城軌系統(tǒng)的制動分類運用3.1常用制動正常情況下常用制動過程中是電制動＋空氣制動混合施加的方式，混合施加時，電制動優(yōu)先，不足的部分由空氣制動隨時進行補償，GV閥將需要補償?shù)目諝庵苿恿ζ骄峙涞剿熊嚿?。電制動?yōu)先使用再生制動。在列車自動駕駛模式下，列車自動駕駛輸出制動指令和參考值，在人工模式下，DCH手柄輸出制動指令及參考值。當(dāng)行車過程中施加和釋放制動時，它具有沖擊限制功能，以保證乘客的舒適度。沖擊極限為0.75m/s'；在行車制動期間，它具有WSP功能。3.2快速制動當(dāng)DCH手柄推到“快速制動”位時，列車將快速剎車?？焖僦苿邮强赡娴?，在低電平時有效。普通網(wǎng)絡(luò)模式下，快速制動為電—空混合制動，并且優(yōu)先使用電制動，制動力分配方案與常用制動相同。當(dāng)DCH手柄移動超出出制動范圍時，快速制動將會被釋放。在ATO模式及和緊急牽引模式下，沒有快速制動。3.3保持制動保持制動是防止列車在坡道上停車后再次滑動的一種制動方法。本實用新型包括氣動執(zhí)行機構(gòu)和電制動器。保持制動力應(yīng)為實際制動力和最大制動力的70%左右，并具有制動時的負載補償功能。在自動換檔驅(qū)動模式下，當(dāng)電網(wǎng)正常工作時，電力系統(tǒng)發(fā)送信號以維持、施加和釋放制動。在電源故障或緊急操作時，制動系統(tǒng)控制防抱死制動的應(yīng)用和釋放。工作狀態(tài)：無牽引超前信號，制動系統(tǒng)檢測到零速。衰減要求為有牽引控制線，無制動控制線，制動系統(tǒng)檢測速度超過2km/h，為防止制動時后滑的危險，制動系統(tǒng)在收到無制動指令后，開始將制動力從0.5m/s3拉至坡道，而牽引系統(tǒng)將在0.75m/s3的斜坡上產(chǎn)生牽引力，并將牽引力從0.75m/s3拉到斜坡上。這將增加保持制動力的坡度，直到完全釋放保持制動器。3.4緊急制動緊急制動是故障安全環(huán)路，緊急制動的指令一旦發(fā)出后就無法撤除，列車急劇減速直至列車停止。WSP功能在緊急制動過程中，仍然發(fā)揮其功能，并且不受沖動極限限制。緊急制動的施加是不可逆的，僅當(dāng)所有緊急制動觸發(fā)條件都消失，且列車到達零速時緊急制動才能被緩解。具體操作步驟為:查出緊急制動產(chǎn)生的原因，將發(fā)生點復(fù)位；車輛停穩(wěn)后，將模式選擇開關(guān)置于“CM”將司機控制器拉到制動區(qū)并按下REBPB；這樣，緊急制動列車環(huán)線重新得電后，EBK得電將前段重新接通，緊急制動完全復(fù)位；緊急制動緩解后，GV檢測到零速、無牽引指令，施加保持制動。車設(shè)有緊急制動旁路功能當(dāng)緊急制動控制繼電器EBK故障或其它故障導(dǎo)致緊急制動無法手動緩解時，可嘗試激活緊急制動旁路。由于緊急制動是列車安全的關(guān)鍵系統(tǒng)，應(yīng)謹慎采取該操作。為防止誤操作，緊急制動旁路開關(guān)帶有鉛封保護裝置。僅當(dāng)以下條件同時滿足時，緊急制動旁路才可被激活:司機室處于激活狀態(tài)；蘑菇按鈕未按下；緊急制動旁路開關(guān)BBS在ON位；緊急制動旁路按鈕BBPB按下；在緊急旁路開關(guān)BBS在ON位后，蜂鳴器將發(fā)出報警音。緊急制動旁路按鈕狀態(tài)受網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控。在緊急制動旁路的情況下，蘑菇按鈕觸發(fā)的緊急制動仍然有效。停放制動力應(yīng)能使一列AW3負載的6輛編組的列車停放在30‰干燥清潔的坡道上，不溜車。當(dāng)總風(fēng)壓力不足時，停放制動會通過彈簧自動施加。PBPB按鈕安裝在每個A車司機室的控制臺上用于施加、釋放列車的停放制動?！?”速時下閉合PBPB按鈕，列車則會施加停放制動。若將PBPB按鈕彈起，停放制動將會被。當(dāng)停放制動釋放后，停放制動壓力開關(guān)觸點閉合，通過列車線串聯(lián)后輸出給所有停放制動緩解繼電器，用于司機臺上停放制動帶燈按鈕PBPB的狀態(tài)顯示。手動緩解裝置可以通過常用制動的施加來達到復(fù)位的目的。電制動和空氣制動各有獨立的滑行保護裝置，以保證最佳粘著利用。空氣制動防滑控制采用兩種滑行探測方法來檢測是否存在滑行情況:單根車軸的過快減速；每根軸與最高轉(zhuǎn)速的那根軸之間的速度差；當(dāng)空氣制動檢測到拖車轉(zhuǎn)向架滑行，防滑保護系統(tǒng)控制相應(yīng)的轉(zhuǎn)向架工作來利用輪軌的最大粘著；在任一車軸上的氣動制動力連續(xù)降低不得超過5秒，之后自動繼續(xù)制動。當(dāng)WSP系統(tǒng)出現(xiàn)故障或失效無法正常工作時，空氣控制在沒有WSP的情況下保持激活；WSP在緊急制動方面仍然有效。結(jié)論我國城市軌道交通正在迅猛發(fā)展,但是領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)技術(shù)方法的研究還十分