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

1、探討我國(guó)城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)探討我國(guó)城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng) 摘要：軌道交通作為相對(duì)環(huán)保的大流量交通工具，已被全世界各個(gè)大中城市作為解決交通問(wèn)題的首選。在保證舒適、便利的同時(shí)，更要保證安全暢行，交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)安全性能將直接關(guān)系到車輛的安全行駛，本文對(duì)車輛制動(dòng)系統(tǒng)的分類， 以及發(fā)展趨勢(shì)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(dòng)系統(tǒng)；安全 中圖分類號(hào)：tu714文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： a 背景 在我國(guó)城市軌道交通迅速發(fā)展的同時(shí)，其運(yùn)營(yíng)安全保障已成為目前面臨的重要問(wèn)題。車輛作為城市軌道交通運(yùn)輸?shù)妮d體，由于速度快、載客量大、環(huán)境復(fù)雜，其運(yùn)行安全狀況不容樂(lè)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(yùn)營(yíng)，一旦引發(fā)事故將會(huì)帶來(lái)巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。 制動(dòng)系統(tǒng)是城市軌道交通車輛的關(guān)鍵系統(tǒng)，制動(dòng)系統(tǒng)作為城軌車輛的重要系統(tǒng)，直接涉及到車輛的運(yùn)行性能和安全，影響乘客的舒適度。制動(dòng)性能的好壞還直接關(guān)系到車輛運(yùn)行速度的提高、運(yùn)能的增長(zhǎng)。因此，車輛制動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)概述 城市軌道交通列車運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，列車到站、停站時(shí)必須實(shí)施制動(dòng)；在下坡運(yùn)行時(shí)為防止速度過(guò)快也需要實(shí)施制動(dòng)。制動(dòng)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(gè)完整的制動(dòng)系統(tǒng)裝置包括兩個(gè)部分：制動(dòng)控制系統(tǒng)和制動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)。制動(dòng)控制系統(tǒng)由制動(dòng)信號(hào)發(fā)生與傳輸裝置和制動(dòng)

3、控制裝置組成。制動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)通常稱為基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，有閘瓦制動(dòng)與盤(pán)形制動(dòng)等。制動(dòng)控制系統(tǒng)分類可分為壓力空氣信號(hào)和電氣信號(hào)兩種，分別采取壓縮空氣和電氣指令作為控制信號(hào)傳遞介質(zhì)。制動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)，按制動(dòng)方式而可以分為兩類：一是摩擦制動(dòng)，即通過(guò)摩擦副的摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力，將列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?；二是?dòng)力制動(dòng)，即通過(guò)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)的被動(dòng)發(fā)電機(jī)理產(chǎn)生的感應(yīng)作用產(chǎn)生制動(dòng)力，將列車動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)樵偕娔埽偕娔芑仞伣o供電系統(tǒng)或者通過(guò)發(fā)熱電阻把電能消耗。按制動(dòng)源動(dòng)力可以分為壓縮空氣和電兩種，以壓縮空氣為源動(dòng)力的方式稱為空氣制動(dòng)方式，如閘瓦制動(dòng)、盤(pán)形制動(dòng)；以電為源動(dòng)力的制動(dòng)方式稱為電氣制動(dòng)，動(dòng)力制動(dòng)及軌道電磁制動(dòng)等均為電氣制動(dòng)。

4、城市軌道交通車輛制動(dòng)方式的類型 1.盤(pán)形制動(dòng) 盤(pán)形制動(dòng)（摩擦式圓盤(pán)制動(dòng)）是在車軸上或在車輪輻板側(cè)面裝上制動(dòng)盤(pán)， 一般為鑄鐵圓盤(pán)， 用制動(dòng)夾鉗使合成材料制成的兩個(gè)閘片緊壓制動(dòng)盤(pán)側(cè)面， 通過(guò)摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力， 把列車動(dòng)能轉(zhuǎn)變成熱能，消散于大氣。 2.磁軌制動(dòng) 磁軌制動(dòng)（摩擦式軌道電磁制動(dòng)）是在轉(zhuǎn)向架的兩個(gè)側(cè)架下面，在同側(cè)的兩個(gè)車輪之間，各安置一個(gè)制動(dòng)用的電磁鐵（或稱電磁靴），制動(dòng)時(shí)將它放下并利用電磁吸力緊壓鋼軌，通過(guò)電磁鐵上的磨耗板與鋼軌之間的滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力，并把列車動(dòng)能變?yōu)闊崮?，消散于大氣。與閘瓦和盤(pán)形制動(dòng)相比，磁軌制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是，它的制動(dòng)力不是通過(guò)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(dòng)力， 使制動(dòng)距離不致于太長(zhǎng)。 磁軌制動(dòng)的不足之處是，它是靠滑動(dòng)摩擦來(lái)產(chǎn)生制動(dòng)力的，電磁鐵要磨耗，鋼軌的磨耗也要增大，而且滑動(dòng)摩擦力無(wú)論如何也沒(méi)有粘著力大。所以，磁軌制動(dòng)只能作為緊急制動(dòng)時(shí)的一種輔助的制動(dòng)方式，用于粘著力不能滿足緊急制動(dòng)距離要求的高速列車上，在施行緊急制動(dòng)時(shí)與閘瓦（或盤(pán)形）制動(dòng)一起發(fā)揮作用。 3.軌道渦流制動(dòng) 軌道渦流制動(dòng)又稱線性渦流制動(dòng)或渦流式軌道電磁制動(dòng)。它與上述磁軌制動(dòng)（摩擦式軌道電磁制動(dòng)）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(gè)車輪之間。 不同的是軌道渦流制動(dòng)的電磁鐵在制動(dòng)時(shí)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(duì)運(yùn)動(dòng)使鋼軌感應(yīng)出渦流，產(chǎn)生電磁吸力作為制動(dòng)力，并把列車動(dòng)能變?yōu)闊崮芟⒂诖髿?。軌道渦流制動(dòng)既不通過(guò)輪軌粘著（不受其限制）也沒(méi)有磨耗問(wèn)題。但是，它消耗電能太多，約為磁軌制動(dòng)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(dòng)時(shí)的一種輔助制動(dòng)方式。 4.旋轉(zhuǎn)渦流制動(dòng) 旋轉(zhuǎn)渦流制動(dòng)（渦流式圓盤(pán)制動(dòng)）是在牽引電動(dòng)機(jī)軸上裝金屬盤(pán)， 制動(dòng)時(shí)金屬盤(pán)在電磁鐵形成的磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，盤(pán)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(dòng)作用。與盤(pán)形制動(dòng)（摩擦式圓盤(pán)制動(dòng)）相比旋轉(zhuǎn)渦流制動(dòng)（渦流式圓盤(pán)制動(dòng)） 的圓盤(pán)雖然沒(méi)有裝在輪對(duì)上，但同樣要通過(guò)輪軌粘著才能產(chǎn)生制動(dòng)力，也要受粘著

7、限制。而且，與軌道渦流制動(dòng)相似，旋轉(zhuǎn)渦流制動(dòng)消耗的電能也太多。 5.電阻制動(dòng) 電阻制動(dòng)廣泛用于電力機(jī)車、電動(dòng)車組和電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車。它是在制動(dòng)時(shí)將原來(lái)驅(qū)動(dòng)輪對(duì)的自勵(lì)的牽引電動(dòng)機(jī)改變?yōu)樗麆?lì)發(fā)電機(jī)，由輪對(duì)帶動(dòng)它發(fā)電，并將電流通往專門(mén)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(dòng)作用。 6.再生制動(dòng) 與電阻制動(dòng)相似，再生制動(dòng)也是將牽引電動(dòng)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(lái)由電能或位能變成的列車動(dòng)能獲得再生，而不是變成熱能消散掉。顯然，再生制動(dòng)比電阻制動(dòng)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(dòng)車組，反饋回電網(wǎng)的電能要馬上由正在牽

8、引運(yùn)行的電力機(jī)車或電動(dòng)車組接收和利用。 三、我國(guó)城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 無(wú)論國(guó)外還是國(guó)內(nèi)，城市軌道交通車輛制動(dòng)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(xiàng)目略有不同。因此，在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)將圍繞國(guó)產(chǎn)化方案來(lái)開(kāi)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(dòng)系統(tǒng)在國(guó)外已經(jīng)處于比較成熟的階段，而且，國(guó)外同時(shí)也在進(jìn)一步完善和發(fā)展。因此，國(guó)產(chǎn)化制動(dòng)系統(tǒng)除消化吸收國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)外，還應(yīng)多方收集國(guó)外制動(dòng)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)使用的經(jīng)驗(yàn)資料，完善技術(shù)方案。同時(shí)，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(chǔ)備。 (2)制動(dòng)部件的可靠性。制動(dòng)部件不僅指制動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)車輛復(fù)雜惡劣的運(yùn)用環(huán)境，提高制動(dòng)部件的可靠性。從基礎(chǔ)部件的基礎(chǔ)工作開(kāi)始，就要認(rèn)真對(duì)待，在部件的選擇、型式試驗(yàn)、耐久試驗(yàn)等環(huán)節(jié)上，要一絲不茍，在取得可靠理想的試驗(yàn)數(shù)據(jù)后，方可進(jìn)行部件的組裝試驗(yàn)。 (3)制動(dòng)技術(shù)的包容性。國(guó)產(chǎn)化制動(dòng)系統(tǒng)的研制，不但要針對(duì)新造車輛，還要兼顧既有車輛。國(guó)外進(jìn)口的制動(dòng)系統(tǒng)在車輛投入運(yùn)營(yíng)的前幾年，有的基本上不出現(xiàn)任何問(wèn)題，但隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間的推移，問(wèn)題將逐漸暴露出來(lái)，需要大量的配件供應(yīng)。即使在項(xiàng)目進(jìn)行初期，隨車采購(gòu)了充足的配件，但時(shí)間一長(zhǎng)，勢(shì)必造成有關(guān)配件的失效，再行采購(gòu)，勢(shì)必造成大量的財(cái)力、物力的浪費(fèi)。因此，國(guó)產(chǎn)化制動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)的配件供應(yīng)以及大修工作。 (4)制動(dòng)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