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现代有轨电车制动探究

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《辽宁经济杂志》2015年第六期

一、摩擦制动

当车辆运行速度较低时,电制动的制动效果随之降低,电制动产生的制动力已经不能满足制动的需求,这时需采用摩擦制动来达到车辆的制动要求。摩擦制动分为三种方式。1.空气制动。目前国内大部分地铁、轻轨车辆的制动系统均采用空气制动系统。空气制动装置结构简单,安装维护简单。使用安全,可靠性高,使用寿命长。尤其是工作介质为空气,成本低、无污染,利用空气的可压缩性,可储存能量,实现集中供气输出力及工作速度的调节非常容易。2.液压制动。低地板有轨电车的地板面与轨道面之间的距离较小,一般气动制动系统由于气缸体积较大,难以在低地板车辆上安装,而液压系统体积相对较小,可就近安装到转向架上。液压制动装置体积较小,重量较轻,便于车辆的整体布局。液压控制系统可以安全、可靠并快速地实现频繁的带负载启动和制动,且具有很大的调速范围,液压控制系统的负载刚性大、精度高,传动介质兼有润滑作用,有利于延长元件的工作寿命。通过管道进行能量分配和传递比机械方式方便。3.电磁制动。在转向构架侧梁下安装有电磁铁,制动时将电磁铁放下,使磨耗板与钢轨吸住,车辆的动能通过磨耗板与钢轨的摩擦转换为热能。电磁制动能得到较大的制动力,因此常被用于紧急制动。

二、现代有轨电车制动模式组合

制动模式,就是车辆在常用制动、紧急制动以及停放制动等各种情况下,应采用什么样的制动方式组合更加合适。选择合理的制动模式,对节能、减少维护费用和时间、提高乘坐舒适度都有着重要的意义。

(一)有轨电车车辆采用的制动方式有轨电车常用制动时一般优先使用电制动,列车制动所需不足的制动力由摩擦制动装置提供;列车紧急制动时,一般不使用电制动,而由摩擦制动装置单独提供紧急制动力。

(二)现代有轨电车制动模式组合原则制动指令应优先于牵引指令。牵引及制动力变化时的冲击率应符合人体对加、减速变化的适应性。优先采用电制动进行制动控制。电制动力不足时采用摩擦制动。电制动和摩擦制动之间应该实现平滑切换,当电制动出现故障丧失制动能力时,摩擦制动应能自动投入使用,并应保证车辆在各种运行状态下所需的制动力。

(三)现代有轨电车制动模式组合基本模式一是常规制动。包括电-空气制动、电-液压制动。二是紧急制动。包括空气-电磁制动、液压-电磁制动。三是停放制动。包括空气制动、液压制动。下面主要介绍两种制动系统。1.电-空气制动系统。目前国内大部分地铁、城轨车辆的制动系统均为电-空气制动系统。车辆的制动系统及其他的一些子系统所使用的压缩空气都是由空气压缩机产生的,制动系统利用空压机产生的高压气体储存于气缸内,通过电信号来控制气信号,再用气信号控制相关的执行元件执行动作。电-空气制动系统的供气设备除了向制动装置供气以外还向车辆的其他用气设备供气。为了保证在冬季气温极低的条件下使整个供气系统保持良好的可靠性,在整个气路必需设有气路加热装置或保温装置使压缩空气时,产生的水得到有效的加热不会使整个气路出现结冰堵塞的情况,与此同时还要设有紧急制动装置,应设置独立的紧急制动按钮,当车辆出现故障时,能实行紧急制动保证行车安全。2.电-液压制动系统。现代有轨电车目前常规制动多选择电-空气制动,但是由于低地板有轨电车的兴起,其总体布局紧凑,车内、车下、车顶空间受到车辆限界的严格限制。体积相对较小,设计安装时较为简单。液压系统反应速度快,易实现模块化安装,并可取消车与车之间相连的软管,对车辆的整体布局更加有利。液压制动系统在安全性方面也有很大的提高,不会因为气温低而产生制动管路出现冰冻状况。在维护方面也比较简便,不用像气制动那样需要定期排水,有着更可靠的安全性。液压制动系统操作简便,减少了很多人工控制环节从而提升了自动化的效率,液压制动系统体积小,在车辆速度过快或超负荷运行紧急制动刹车时,会大大减小车体本身刹车时所带来的冲击惯性。低地板有轨电车是现代有轨电车未来的发现方向,低地板有轨电车在噪音、外形、车身结构上都有着很大的优势,特别是液压制动系统更是具有出色的安全性和可靠性,未来,电-空气制动会逐渐被电-液压制动所取代,大力发展液压制动系统会是满足未来电车行业发展的主要目标之一。

作者:王尧 李刚 鞠阳 单位:沈阳新阳光机电科技有限公司

辽宁经济杂志责任编辑:杨雪    阅读:人次