【城轨车辆制动方式分类及运用研究5400字（论文）】

第第页城轨车辆制动方式分类及运用研究TOC\o"1-3"\h\u69981引言 1120802城轨车辆制动方式概述 125241.1城轨车辆制动系统 1126391.2制动系统的主要部件 2260371.3双塔空气干燥器(A00A04) 250613基础制动设备 313582.1空气悬挂设备 3262962.2城轨系统的运行方式 3258174城轨系统的制动分类运用 4302223.1常用制动 419383.2快速制动 430183.3保持制动 4318173.4紧急制动 532008结论 71引言随着我国城市化进程的加快,交通拥堵成为一个函待解决的问题,尤其对于北京、上海、广州这样的大城市而城市轨道交通这种具有封闭线路、准点运行、快捷可靠、周围环境因素影响较低等特点,已逐渐演变为大城市公共交通的骨干方式。同时,由于全世界人民都日益倡导绿色、环保、低碳概念,城市轨道交通以其零排放量的环保运营模式,成为构建低碳城市的可持续发展交通体系的重要组成部分。城市轨道交通的运输速度快、客流量大、运行时刻表紧凑、空间有限,一旦发生事故将造成巨大的生命财产损失,因此必须尽可能的保证其车辆的安全性。城市轨道交通车辆作为运输的载体,它的良好运行是确保城市轨道交通运营安全的关键一。城轨交通车辆类型各异,但是大体都由车体、转向架、制动系统、牵引系统、采暖及空调系统、照明系统、自动监控系统等组成。2城轨车辆制动方式概述1.1城轨车辆制动系统城市轨道交通列车运营过程中,列车到站、停站时必须实施制动在下坡运行时为防止速度过快也需要实施制动。制动系统是城市轨道交通列车最重要也是使用最频繁的系统之一。一个完整的制动系统装置包括两个部分制动控制系统和制动执行系统。制动控制系统由制动信号发生与传输装置和制动控制装置组成。制动执行系统通常称为基础制动装置,有闸瓦制动与盘形制动等。制动控制系统分类可分为压力空气信号和电气信号两种,分别采取压缩空气和电气指令作为控制信号传递介质。制动执行系统,按制动方式而可以分为两类一是摩擦制动,即通过摩擦副的摩擦产生制动力,将列车的动能转变为热能二是动力制动,即通过驱动电动的被动发电机理产生的感应作用产生制动力,将列车动能转变为再生电能,再生电能回馈给供电系统或者通过发热电阻把电能消耗。按制动源动力可以分为压缩空气和电两种,以压缩空气为源动力的方式称为空气制动方式,如闸瓦制动、盘形制动以电为源动力的制动方式称为电气制动,动力制动及轨道电磁制动等均为电气制动。为节约能源提高效率,城市轨道交通列车制动系统的控制信号传递方式、制动方式和制动源动力采取的不是单一方案,一般都是电空制动控制结合、摩擦制动与动力制动相结合、压缩空气与电相结合的模式,在不同的工况下,不同制动方式协调工作实现列车制动。当然摩擦制动装置是制动系统最主要的组成部分,本文所分析的制动系统装置即是针对摩擦制动所涉及的各种机电装置,对应的动力源则是压缩空气。1.2制动系统的主要部件该系统设备按照功能有以下设备组成：空气供给设备；制动控制设备；基础制动设备；车轮滑行保护设备；空气悬挂设备；在每列车的A节车上会装有风源模块，该设备通过总风(缸)管(MRP)给一整列车的用风设备供风，从而满足南京四号线整列车的用风需求，每列车设有两套风源模块，所有设备均安装在一个共用框架上以便于安装和维护。总风缸、管中的压缩空气最大工作压力为10bar,正常工作压力范围为c9.5bar.当压力超过范围达一定数值(10.6bar)时，可以通过司机显示屏上显示报警，报警方式为文字、声音提示，由DDU实现。如图2-1-1；为风源模块的气路图。电动空气压缩机模块供给压缩空气给列车使用，用来满足空制系统及其它辅助设备的用风需求。在电动空气压缩机模块中，具有防止空气压缩机脱落的装置，由于空压机正常工作时会产生振动，产生的振动会通过构架等部件传递给车体，从而会对车体产生一定影响，甚至会影响列车的正常行驶，因此压缩机必须要通过弹性减振装置安装在模块构架上，起到一定的减振作用，减少空压机振动对车体和其他部件的影响。模块构架会用4个放震动弹性支撑和2个防脱落装置（防脱落钢丝绳）将空压机安装在构架上，即使当柔性悬吊作用的部件不能正常工作时，防脱落钢丝绳仍然会使空压机安全的固定在构架上。城轨车辆的底架设备采用的是边梁吊挂的方式吊挂在车体，所以该模块会再通过一个构架吊挂在车体的边梁上。1.3双塔空气干燥器双塔空气干燥器（a00a04）安装在电动空气压缩机组上，以将压缩空气中的空气湿度降至残余湿度。本发明公开了一种双塔空气干燥器的运行功能：在运行状态下，干燥塔（19b）处于干燥阶段，干燥塔（19a）处于再生阶段。电磁阀体（43）通过输入来自循环控制装置的电信号来获得电能。座位V3开着。从通向压缩空气接口A2的压缩空气管流出的压缩空气通过阀座V2和v3的开口流入活塞阀34。开关压力将活塞压向弹簧力，使其向下或向上打开阀座V6和V7。然后，从压缩机供应的压缩空气被冷却和预排放，并通过接口A1和阀座v7流入气缸（19b）。气缸（19b）自下而上流经压力箱，然后流经管道，然后通过止回阀（24b）和旁通阀（71）向下居中，并由接口A2引导。这样，通过多次循环、漩涡和碰撞，压缩空气中残留的较小油滴和水滴落在比圆环更大的表面上。然后，较大的液滴在重力作用下落入收集室。之后，当空气通过干燥器时，空气中的水继续被吸收，因此流出干燥塔的压缩空气的相对湿度小于35%。一部分干燥空气被分离，通过再生罐（50）的喷嘴压缩，并通过干燥塔（19a）的干燥器以相反方向输送。压缩空气，也称为循环空气，从干燥器中吸收水分，需要补充，并通过打开的V6座椅和消音器排放到大气中。当干燥器接近最大饱和时，在t/2阶段更换电子控制装置，即电动阀（43）通电。座椅V3关闭，座椅V4打开。控制管路通向排气活塞阀。这样，活塞通过弹力被压到上下位置，从而使V6和V7座关闭，V5和V8座打开。在此位置，主气流（A1->A2）在干燥塔（19a）中干燥，干燥剂在干燥塔（19b）中再生。图14显示了操作的位置和相关工作阶段的时间顺序。为了使装置正常工作，必须改变先导阀（55）打开活塞阀（34）的压力。安全阀（71）确保该压力在装置中快速形成。在超过转换压力之前，不要打开主气缸盖。这避免了在长时间充气期间干燥塔（19b）中的干燥剂过度饱和。当空气压缩机停止时，两个止回阀（24）可以阻止车辆的主缸和内部排气管。3基础制动设备基本制动装置主要包括以下设备：制动钳。带驻车制动器的盘式制动器释放驻车制动杆或拉线。4号线基本制动设备采用具有驻车制动功能的盘式制动器，每个转向架上50%的盘式制动器具有驻车制动功能。车辆倾斜放置在转向架上。盘式制动器单元中的驻车制动器具有防止与普通制动器重叠的功能，在制动状态下，如果来自盘式制动器的空气，制动缸和弹簧驱动制动活塞杆和连接在下部的制动活塞杆接头，以实现驻车制动的应用。通过释放弹簧释放驻车制动器，并在驻车制动器的制动缸上设置手动释放装置，以便于在车辆侧面操作。本实用新型通过对刚性驻车制动器重新充气达到复位的目的。盘式制动器优化了风冷结构，能耗低重量轻。2.1空气悬挂设备空气悬挂设备主要由空气悬挂风缸、高度阀、差压阀、空气弹簧、附加气室组成。一种四点水平系统为车体在各种载荷条件下提供了纵向和横向控制。在每辆车的两端靠近转向架处，分别安装了两个高度阀并且和相应的空气弹簧相连于，并且每个空气弹簧还直接与一个附加气室相连，用来保证车辆地板面在不同载荷下能够维持在一个恒定的高度上。2.2城轨系统的运行方式目前有些城轨系统是EP2002型空制系统。该系统是以转向架为单位的“架空式”制动控制系统，但车轮的防滑保护则采用的是“轴控”的模式。为了最大限度地利用电制动，混合制动系统采用“列车级”控制方式，即先使用电制动，将足够的制动力均匀分配到所有车辆上，以补偿空气制动。为确保“列车级”控制，每个GV阀与MVB通信，其他EP2002阀通过双冗余制动内联网相互通信。每列A节车部分装有一个阀门G和一个阀门R，车厢B装有两个阀门S。一个阀门（每个转向架一个阀门）安装在相应的转向架附近。S阀为每个转向架提供行车制动、紧急制动和WSP。除了S阀的所有功能外，G阀还提供制动控制和列车控制系统的接口。主GV阀通过MVB接口接收来自列车自动驾驶或DCH给出的制动力参考值及每个车的电制动状态及电制动完成值，主GV阀根据各转向架空气制动的有效性统计整列车可用的空气制动，然后平均计算每个车转向架上要施加的空气制动力;主GV阀根据上一步计算所得的空气制动力在本地CAN单元内分配所需空气制动。如果某个动车电制动失效，列车空气制动系统将把该动车当作拖车。正常情况下，主GV阀通过MVB接口接收来自列车自动驾驶或DCH给出的制动力参考值及每个车的电制动状态及电制动完成值，GV阀根据各转向架空气制动的有效性统计整列车可用的空气制动，然后平均计算每个车转向架上要施加的空气制动力。4城轨系统的制动分类运用3.1常用制动正常情况下常用制动过程中是电制动＋空气制动混合施加的方式，混合施加时，电制动优先，不足的部分由空气制动随时进行补偿，GV阀将需要补偿的空气制动力平均分配到所有车上。电制动优先使用再生制动。在列车自动驾驶模式下，列车自动驾驶输出制动指令和参考值，在人工模式下，DCH手柄输出制动指令及参考值。当行车过程中施加和释放制动时，它具有冲击限制功能，以保证乘客的舒适度。冲击极限为0.75m/s'；在行车制动期间，它具有WSP功能。3.2快速制动当DCH手柄推到“快速制动”位时，列车将快速刹车。快速制动是可逆的，在低电平时有效。普通网络模式下，快速制动为电—空混合制动，并且优先使用电制动，制动力分配方案与常用制动相同。当DCH手柄移动超出出制动范围时，快速制动将会被释放。在ATO模式及和紧急牵引模式下，没有快速制动。3.3保持制动保持制动是防止列车在坡道上停车后再次滑动的一种制动方法。本实用新型包括气动执行机构和电制动器。保持制动力应为实际制动力和最大制动力的70%左右，并具有制动时的负载补偿功能。在自动换档驱动模式下，当电网正常工作时，电力系统发送信号以维持、施加和释放制动。在电源故障或紧急操作时，制动系统控制防抱死制动的应用和释放。工作状态：无牵引超前信号，制动系统检测到零速。衰减要求为有牵引控制线，无制动控制线，制动系统检测速度超过2km/h，为防止制动时后滑的危险，制动系统在收到无制动指令后，开始将制动力从0.5m/s3拉至坡道，而牵引系统将在0.75m/s3的斜坡上产生牵引力，并将牵引力从0.75m/s3拉到斜坡上。这将增加保持制动力的坡度，直到完全释放保持制动器。3.4紧急制动紧急制动是故障安全环路，紧急制动的指令一旦发出后就无法撤除，列车急剧减速直至列车停止。WSP功能在紧急制动过程中，仍然发挥其功能，并且不受冲动极限限制。紧急制动的施加是不可逆的，仅当所有紧急制动触发条件都消失，且列车到达零速时紧急制动才能被缓解。具体操作步骤为:查出紧急制动产生的原因，将发生点复位；车辆停稳后，将模式选择开关置于“CM”将司机控制器拉到制动区并按下REBPB；这样，紧急制动列车环线重新得电后，EBK得电将前段重新接通，紧急制动完全复位；紧急制动缓解后，GV检测到零速、无牵引指令，施加保持制动。车设有紧急制动旁路功能当紧急制动控制继电器EBK故障或其它故障导致紧急制动无法手动缓解时，可尝试激活紧急制动旁路。由于紧急制动是列车安全的关键系统，应谨慎采取该操作。为防止误操作，紧急制动旁路开关带有铅封保护装置。仅当以下条件同时满足时，紧急制动旁路才可被激活:司机室处于激活状态；蘑菇按钮未按下；紧急制动旁路开关BBS在ON位；紧急制动旁路按钮BBPB按下；在紧急旁路开关BBS在ON位后，蜂鸣器将发出报警音。紧急制动旁路按钮状态受网络的监控。在紧急制动旁路的情况下，蘑菇按钮触发的紧急制动仍然有效。停放制动力应能使一列AW3负载的6辆编组的列车停放在30‰干燥清洁的坡道上，不溜车。当总风压力不足时，停放制动会通过弹簧自动施加。PBPB按钮安装在每个A车司机室的控制台上用于施加、释放列车的停放制动。“0”速时下闭合PBPB按钮，列车则会施加停放制动。若将PBPB按钮弹起，停放制动将会被。当停放制动释放后，停放制动压力开关触点闭合，通过列车线串联后输出给所有停放制动缓解继电器，用于司机台上停放制动带灯按钮PBPB的状态显示。手动缓解装置可以通过常用制动的施加来达到复位的目的。电制动和空气制动各有独立的滑行保护装置，以保证最佳粘着利用。空气制动防滑控制采用两种滑行探测方法来检测是否存在滑行情况:单根车轴的过快减速；每根轴与最高转速的那根轴之间的速度差；当空气制动检测到拖车转向架滑行，防滑保护系统控制相应的转向架工作来利用轮轨的最大粘着；在任一车轴上的气动制动力连续降低不得超过5秒，之后自动继续制动。当WSP系统出现故障或失效无法正常工作时，空气控制在没有WSP的情况下保持激活；WSP在紧急制动方面仍然有效。结论我国城市轨道交通正在迅猛发展,但是领域内相关技术方法的研究还十分