精品專業(yè)論文文獻(xiàn) 探討我國城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)

1、探討我國城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)探討我國城市軌道交通車輛制動系統(tǒng) 摘要：軌道交通作為相對環(huán)保的大流量交通工具，已被全世界各個大中城市作為解決交通問題的首選。在保證舒適、便利的同時，更要保證安全暢行，交通車輛制動系統(tǒng)安全性能將直接關(guān)系到車輛的安全行駛，本文對車輛制動系統(tǒng)的分類， 以及發(fā)展趨勢進(jìn)行了詳細(xì)的總結(jié)介紹。 關(guān)鍵詞：城市軌道交通；車輛制動系統(tǒng)；安全 中圖分類號：tu714文獻(xiàn)標(biāo)識碼： a 背景 在我國城市軌道交通迅速發(fā)展的同時，其運營安全保障已成為目前面臨的重要問題。車輛作為城市軌道交通運輸?shù)妮d體，由于速度快、載客量大、環(huán)境復(fù)雜，其運行安全狀況不容樂觀車輛故障不斷出現(xiàn)、事故常有發(fā)生，這些故

2、障不但嚴(yán)重的影響到正常運營，一旦引發(fā)事故將會帶來巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。 制動系統(tǒng)是城市軌道交通車輛的關(guān)鍵系統(tǒng)，制動系統(tǒng)作為城軌車輛的重要系統(tǒng)，直接涉及到車輛的運行性能和安全，影響乘客的舒適度。制動性能的好壞還直接關(guān)系到車輛運行速度的提高、運能的增長。因此，車輛制動系統(tǒng)類型的選擇、性能尤為重要。 二、城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)概述 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

3、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?；二是動力制動，即通過驅(qū)動電動的被動發(fā)電機(jī)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。

4、城市軌道交通車輛制動方式的類型 1.盤形制動 盤形制動（摩擦式圓盤制動）是在車軸上或在車輪輻板側(cè)面裝上制動盤， 一般為鑄鐵圓盤， 用制動夾鉗使合成材料制成的兩個閘片緊壓制動盤側(cè)面， 通過摩擦產(chǎn)生制動力， 把列車動能轉(zhuǎn)變成熱能，消散于大氣。 2.磁軌制動 磁軌制動（摩擦式軌道電磁制動）是在轉(zhuǎn)向架的兩個側(cè)架下面，在同側(cè)的兩個車輪之間，各安置一個制動用的電磁鐵（或稱電磁靴），制動時將它放下并利用電磁吸力緊壓鋼軌，通過電磁鐵上的磨耗板與鋼軌之間的滑動摩擦產(chǎn)生制動力，并把列車動能變?yōu)闊崮?，消散于大氣。與閘瓦和盤形制動相比，磁軌制動的優(yōu)點是，它的制動力不是通過輪軌粘著產(chǎn)生的，自然也不受該粘著的限制。高速列

5、車加上它， 就可以在粘著力以外再獲得一份制動力， 使制動距離不致于太長。 磁軌制動的不足之處是，它是靠滑動摩擦來產(chǎn)生制動力的，電磁鐵要磨耗，鋼軌的磨耗也要增大，而且滑動摩擦力無論如何也沒有粘著力大。所以，磁軌制動只能作為緊急制動時的一種輔助的制動方式，用于粘著力不能滿足緊急制動距離要求的高速列車上，在施行緊急制動時與閘瓦（或盤形）制動一起發(fā)揮作用。 3.軌道渦流制動 軌道渦流制動又稱線性渦流制動或渦流式軌道電磁制動。它與上述磁軌制動（摩擦式軌道電磁制動）很相似，也是把電磁鐵懸掛在轉(zhuǎn)向架側(cè)架下面同側(cè)的兩個車輪之間。 不同的是軌道渦流制動的電磁鐵在制動時只放下到離軌面幾毫米處而不與鋼軌接觸。它是利

6、用電磁鐵和鋼軌的相對運動使鋼軌感應(yīng)出渦流，產(chǎn)生電磁吸力作為制動力，并把列車動能變?yōu)闊崮芟⒂诖髿?。軌道渦流制動既不通過輪軌粘著（不受其限制）也沒有磨耗問題。但是，它消耗電能太多，約為磁軌制動的10倍，電磁鐵發(fā)熱也很厲害，所以它也只是作為高速列車緊急制動時的一種輔助制動方式。 4.旋轉(zhuǎn)渦流制動 旋轉(zhuǎn)渦流制動（渦流式圓盤制動）是在牽引電動機(jī)軸上裝金屬盤， 制動時金屬盤在電磁鐵形成的磁場中旋轉(zhuǎn)，盤的表面被感應(yīng)出渦流，產(chǎn)生電磁吸力，并發(fā)熱消散于大氣，從而產(chǎn)生制動作用。與盤形制動（摩擦式圓盤制動）相比旋轉(zhuǎn)渦流制動（渦流式圓盤制動） 的圓盤雖然沒有裝在輪對上，但同樣要通過輪軌粘著才能產(chǎn)生制動力，也要受粘著

7、限制。而且，與軌道渦流制動相似，旋轉(zhuǎn)渦流制動消耗的電能也太多。 5.電阻制動 電阻制動廣泛用于電力機(jī)車、電動車組和電傳動內(nèi)燃機(jī)車。它是在制動時將原來驅(qū)動輪對的自勵的牽引電動機(jī)改變?yōu)樗麆畎l(fā)電機(jī)，由輪對帶動它發(fā)電，并將電流通往專門設(shè)置的電阻器，采用強(qiáng)迫通風(fēng)， 使電阻發(fā)生的熱量消散于大氣， 從而產(chǎn)生制動作用。 6.再生制動 與電阻制動相似，再生制動也是將牽引電動機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)。不同的是，它將電能反饋回電網(wǎng)，使本來由電能或位能變成的列車動能獲得再生，而不是變成熱能消散掉。顯然，再生制動比電阻制動在經(jīng)濟(jì)上合算，但是技術(shù)上比較復(fù)雜，而且它只能用于由電網(wǎng)供電的電力機(jī)車和電動車組，反饋回電網(wǎng)的電能要馬上由正在牽

8、引運行的電力機(jī)車或電動車組接收和利用。 三、我國城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 無論國外還是國內(nèi)，城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)，其控制模式以及控制機(jī)理基本類似，只是隨不同項目略有不同。因此，在今后很長一段時間內(nèi)，城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)將圍繞國產(chǎn)化方案來開展。 (1)技術(shù)方案的嚴(yán)密性與前瞻性。城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)在國外已經(jīng)處于比較成熟的階段，而且，國外同時也在進(jìn)一步完善和發(fā)展。因此，國產(chǎn)化制動系統(tǒng)除消化吸收國外先進(jìn)的技術(shù)外，還應(yīng)多方收集國外制動系統(tǒng)在國內(nèi)使用的經(jīng)驗資料，完善技術(shù)方案。同時，還不能只是緊跟其后，還要做到技術(shù)的前瞻性，做好技術(shù)儲備。 (2)制動部件的可靠性。制動部件不僅指制動系

9、統(tǒng)的執(zhí)行部件，而且還包括其控制部件，主要是微機(jī)的軟硬件方面。城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)車輛復(fù)雜惡劣的運用環(huán)境，提高制動部件的可靠性。從基礎(chǔ)部件的基礎(chǔ)工作開始，就要認(rèn)真對待，在部件的選擇、型式試驗、耐久試驗等環(huán)節(jié)上，要一絲不茍，在取得可靠理想的試驗數(shù)據(jù)后，方可進(jìn)行部件的組裝試驗。 (3)制動技術(shù)的包容性。國產(chǎn)化制動系統(tǒng)的研制，不但要針對新造車輛，還要兼顧既有車輛。國外進(jìn)口的制動系統(tǒng)在車輛投入運營的前幾年，有的基本上不出現(xiàn)任何問題，但隨著運營時間的推移，問題將逐漸暴露出來，需要大量的配件供應(yīng)。即使在項目進(jìn)行初期，隨車采購了充足的配件，但時間一長，勢必造成有關(guān)配件的失效，再行采購，勢必造成大量的財力、物力的浪費。因此，國產(chǎn)化制動系統(tǒng)應(yīng)盡可能做到技術(shù)的包容性，形成部件的通用性，完成制動系統(tǒng)的配件供應(yīng)以及大修工作。 (4)制動部件的集成化、模塊化。隨著城市軌道交通車輛新技術(shù)的不斷采用，車輛的部件逐漸增加。需要