【城轨车辆制动方式分类及运用探究4600字（论文）】

第第页城轨车辆制动方式分类及运用研究目次TOC\o"1-3"\h\u1引言 12城轨车辆制动研究现状 13基础制动设备 22.1空气悬挂设备 32.2城轨系统的运行方式 34城轨系统的制动分类运用 33.1常用制动 33.2快速制动 43.3保持制动 43.4紧急制动 4结论 61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。为了提高列车乘坐舒适性，采用何种方式对城轨列车进行控制已成为一个研究方向。考虑到车辆运行过程中干扰频谱的不固定(如速度变化、轨长变化等因素引起)，乘坐舒适性又要求在一个窄频段（车辆谐振点附近）减振，且由于被控系统机理模型的近似性而造成模型摄动，控制系统的鲁棒性问题很突出。同时，针对人工驾驶城轨车辆不能满足城市轨道交通发展需求的现状，如何建立满足驾驶运行需求的控制策略，提高城轨车辆运行的平稳性、安全性、快速、节能等相关性能指标，具有必要性和重要的现实意义。由此可见，针对我国实际国情，开展城轨车辆制动的研究，提高城轨交通系统自动化水平，优化城轨车辆制动的控制策略，消除人为等不确定因素造成的事故隐患对城轨车辆运行的安全性、可靠性、舒适性和高效性的不利影响，降低运营成本，促进我国城市轨道车辆制动技术的发展，缩小同发达国家之间的技术差距具有十分重要的现实意义。2城轨车辆制动研究现状对于城轨车辆驾驶技术的研究，主要目的是通过对列车的自动控制，实现列车高密度、高可靠性的安全自动运行，最终达到提高城市轨道交通整体运能及自动化水平的目的。列车自动运行是根据预先准备好的运行计划完成的，因此，列车控制方法的研究，对于保障列车的各项性能和安全性是至关重要的。国外一些学者经过几十年的研究和实验，已取得了显著的成绩。引起城轨车辆制动不良或者是失灵的原因有很多，如果是因为城轨车辆的制动管出现泄漏以及堵塞，就会导致制动液的供给量不足，进而降低制动油压，也就会导致制动失去效果。针对这种情况，应当定期对城轨车辆制动管进行相应的排查与疏通，防止出现渗漏与堵塞的现象，及时的添加制动液，下面针对几种常见的制动不灵或失灵问题进行分析：如果是因为制动系统故障，就会导致气压制动不良。一旦制动管路温度过高，就会降低管内残留的压力，使制动液升华成气体从而产生气泡，而气体是具有压缩性的，在制动过程中，由于气体的压缩现象，制动力的效果就会受到影响。对此，应当利用空气制动将气体性内管与缸中排除，并且及时添加制动液。此外，还会出现制动间隙错误的情况。在制动衬之间不能有过大的间隙，若间隙过大就会导致城轨车辆在制动的过程中，使气缸活塞拥有过大的冲程，进而延长制动的时间而降低制动的效果。应当按照规定的间隙对城轨车辆制动系统进行维护，消除间隙，进而得到应有的间隙。如果是制动鼓暴露问题，那么就会使摩擦片接触不良，当制动鼓圆高于半毫米或者出现闸瓦变形时，就会致使鼓片不能同制动摩擦片之间进行有效的接触，使制动摩擦出现问题。对此，应当将制动鼓切断并进行相应的修复与调整，必须时需要及时更换新的部件。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，以实现制动的应用。通过释放弹簧释放制动器，并在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。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弹簧相连，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有限。目前,对于城市轨道交通车辆制动系统的安全分析还仅限于利用传统的单一方法,城轨车辆为研究对象，对其列车制动系统组成、基础设备组成、制动方式及其功能作了简单的概述和浅析，以及对城轨制动系统分类，作了简单的举例分析和排故。从而进一步了解城轨车辆制动系统方式与实际的分类的情况。参考文献[1]周莉茗.城市轨道交通车辆制动系统安全分析方法研究[D].北京交通大学,2011.[2]何昊.基于阻力加载系统的城市轨道车辆制动能量回收方法研究[D].上海工程技术大学,2015.[3]徐新玉.城轨车辆制动性能模拟仿真与试验研究[D].苏州大学.[4]张秀洁.城轨车辆空气制动系统仿真模拟及故障诊断研究[D].北京交通大学,2012.[5]李宏菱.城市轨道交通车辆牵引与制动仿真控制平台的设计与开发[D].