【城軌車輛制動(dòng)方式分類及運(yùn)用研究5400字（論文）】

第第頁(yè)城軌車輛制動(dòng)方式分類及運(yùn)用研究TOC\o"1-3"\h\u69981引言 1120802城軌車輛制動(dòng)方式概述 125241.1城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng) 1126391.2制動(dòng)系統(tǒng)的主要部件 2260371.3雙塔空氣干燥器(A00A04) 250613基礎(chǔ)制動(dòng)設(shè)備 313582.1空氣懸掛設(shè)備 3262962.2城軌系統(tǒng)的運(yùn)行方式 3258174城軌系統(tǒng)的制動(dòng)分類運(yùn)用 4302223.1常用制動(dòng) 419383.2快速制動(dòng) 430183.3保持制動(dòng) 4318173.4緊急制動(dòng) 532008結(jié)論 71引言隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,交通擁堵成為一個(gè)函待解決的問(wèn)題,尤其對(duì)于北京、上海、廣州這樣的大城市而城市軌道交通這種具有封閉線路、準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)行、快捷可靠、周圍環(huán)境因素影響較低等特點(diǎn),已逐漸演變?yōu)榇蟪鞘泄步煌ǖ墓歉煞绞?。同時(shí),由于全世界人民都日益倡導(dǎo)綠色、環(huán)保、低碳概念,城市軌道交通以其零排放量的環(huán)保運(yùn)營(yíng)模式,成為構(gòu)建低碳城市的可持續(xù)發(fā)展交通體系的重要組成部分。城市軌道交通的運(yùn)輸速度快、客流量大、運(yùn)行時(shí)刻表緊湊、空間有限,一旦發(fā)生事故將造成巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失,因此必須盡可能的保證其車輛的安全性。城市軌道交通車輛作為運(yùn)輸?shù)妮d體,它的良好運(yùn)行是確保城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全的關(guān)鍵一。城軌交通車輛類型各異,但是大體都由車體、轉(zhuǎn)向架、制動(dòng)系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、采暖及空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)等組成。2城軌車輛制動(dòng)方式概述1.1城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)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)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)闊崮芏莿?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?再生電能回饋給供電系統(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)。為節(jié)約能源提高效率,城市軌道交通列車制動(dòng)系統(tǒng)的控制信號(hào)傳遞方式、制動(dòng)方式和制動(dòng)源動(dòng)力采取的不是單一方案,一般都是電空制動(dòng)控制結(jié)合、摩擦制動(dòng)與動(dòng)力制動(dòng)相結(jié)合、壓縮空氣與電相結(jié)合的模式,在不同的工況下,不同制動(dòng)方式協(xié)調(diào)工作實(shí)現(xiàn)列車制動(dòng)。當(dāng)然摩擦制動(dòng)裝置是制動(dòng)系統(tǒng)最主要的組成部分,本文所分析的制動(dòng)系統(tǒng)裝置即是針對(duì)摩擦制動(dòng)所涉及的各種機(jī)電裝置,對(duì)應(yīng)的動(dòng)力源則是壓縮空氣。1.2制動(dòng)系統(tǒng)的主要部件該系統(tǒng)設(shè)備按照功能有以下設(shè)備組成：空氣供給設(shè)備；制動(dòng)控制設(shè)備；基礎(chǔ)制動(dòng)設(shè)備；車輪滑行保護(hù)設(shè)備；空氣懸掛設(shè)備；在每列車的A節(jié)車上會(huì)裝有風(fēng)源模塊，該設(shè)備通過(guò)總風(fēng)(缸)管(MRP)給一整列車的用風(fēng)設(shè)備供風(fēng)，從而滿足南京四號(hào)線整列車的用風(fēng)需求，每列車設(shè)有兩套風(fēng)源模塊，所有設(shè)備均安裝在一個(gè)共用框架上以便于安裝和維護(hù)。總風(fēng)缸、管中的壓縮空氣最大工作壓力為10bar,正常工作壓力范圍為c9.5bar.當(dāng)壓力超過(guò)范圍達(dá)一定數(shù)值(10.6bar)時(shí)，可以通過(guò)司機(jī)顯示屏上顯示報(bào)警，報(bào)警方式為文字、聲音提示，由DDU實(shí)現(xiàn)。如圖2-1-1；為風(fēng)源模塊的氣路圖。電動(dòng)空氣壓縮機(jī)模塊供給壓縮空氣給列車使用，用來(lái)滿足空制系統(tǒng)及其它輔助設(shè)備的用風(fēng)需求。在電動(dòng)空氣壓縮機(jī)模塊中，具有防止空氣壓縮機(jī)脫落的裝置，由于空壓機(jī)正常工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，產(chǎn)生的振動(dòng)會(huì)通過(guò)構(gòu)架等部件傳遞給車體，從而會(huì)對(duì)車體產(chǎn)生一定影響，甚至?xí)绊懥熊嚨恼Ｐ旭?，因此壓縮機(jī)必須要通過(guò)彈性減振裝置安裝在模塊構(gòu)架上，起到一定的減振作用，減少空壓機(jī)振動(dòng)對(duì)車體和其他部件的影響。模塊構(gòu)架會(huì)用4個(gè)放震動(dòng)彈性支撐和2個(gè)防脫落裝置（防脫落鋼絲繩）將空壓機(jī)安裝在構(gòu)架上，即使當(dāng)柔性懸吊作用的部件不能正常工作時(shí)，防脫落鋼絲繩仍然會(huì)使空壓機(jī)安全的固定在構(gòu)架上。城軌車輛的底架設(shè)備采用的是邊梁吊掛的方式吊掛在車體，所以該模塊會(huì)再通過(guò)一個(gè)構(gòu)架吊掛在車體的邊梁上。1.3雙塔空氣干燥器雙塔空氣干燥器（a00a04）安裝在電動(dòng)空氣壓縮機(jī)組上，以將壓縮空氣中的空氣濕度降至殘余濕度。本發(fā)明公開了一種雙塔空氣干燥器的運(yùn)行功能：在運(yùn)行狀態(tài)下，干燥塔（19b）處于干燥階段，干燥塔（19a）處于再生階段。電磁閥體（43）通過(guò)輸入來(lái)自循環(huán)控制裝置的電信號(hào)來(lái)獲得電能。座位V3開著。從通向壓縮空氣接口A2的壓縮空氣管流出的壓縮空氣通過(guò)閥座V2和v3的開口流入活塞閥34。開關(guān)壓力將活塞壓向彈簧力，使其向下或向上打開閥座V6和V7。然后，從壓縮機(jī)供應(yīng)的壓縮空氣被冷卻和預(yù)排放，并通過(guò)接口A1和閥座v7流入氣缸（19b）。氣缸（19b）自下而上流經(jīng)壓力箱，然后流經(jīng)管道，然后通過(guò)止回閥（24b）和旁通閥（71）向下居中，并由接口A2引導(dǎo)。這樣，通過(guò)多次循環(huán)、漩渦和碰撞，壓縮空氣中殘留的較小油滴和水滴落在比圓環(huán)更大的表面上。然后，較大的液滴在重力作用下落入收集室。之后，當(dāng)空氣通過(guò)干燥器時(shí)，空氣中的水繼續(xù)被吸收，因此流出干燥塔的壓縮空氣的相對(duì)濕度小于35%。一部分干燥空氣被分離，通過(guò)再生罐（50）的噴嘴壓縮，并通過(guò)干燥塔（19a）的干燥器以相反方向輸送。壓縮空氣，也稱為循環(huán)空氣，從干燥器中吸收水分，需要補(bǔ)充，并通過(guò)打開的V6座椅和消音器排放到大氣中。當(dāng)干燥器接近最大飽和時(shí)，在t/2階段更換電子控制裝置，即電動(dòng)閥（43）通電。座椅V3關(guān)閉，座椅V4打開?？刂乒苈吠ㄏ蚺艢饣钊y。這樣，活塞通過(guò)彈力被壓到上下位置，從而使V6和V7座關(guān)閉，V5和V8座打開。在此位置，主氣流（A1->A2）在干燥塔（19a）中干燥，干燥劑在干燥塔（19b）中再生。圖14顯示了操作的位置和相關(guān)工作階段的時(shí)間順序。為了使裝置正常工作，必須改變先導(dǎo)閥（55）打開活塞閥（34）的壓力。安全閥（71）確保該壓力在裝置中快速形成。在超過(guò)轉(zhuǎn)換壓力之前，不要打開主氣缸蓋。這避免了在長(zhǎng)時(shí)間充氣期間干燥塔（19b）中的干燥劑過(guò)度飽和。當(dāng)空氣壓縮機(jī)停止時(shí)，兩個(gè)止回閥（24）可以阻止車輛的主缸和內(nèi)部排氣管。3基礎(chǔ)制動(dòng)設(shè)備基本制動(dòng)裝置主要包括以下設(shè)備：制動(dòng)鉗。帶駐車制動(dòng)器的盤式制動(dòng)器釋放駐車制動(dòng)桿或拉線。4號(hào)線基本制動(dòng)設(shè)備采用具有駐車制動(dòng)功能的盤式制動(dòng)器，每個(gè)轉(zhuǎn)向架上50%的盤式制動(dòng)器具有駐車制動(dòng)功能。車輛傾斜放置在轉(zhuǎn)向架上。盤式制動(dòng)器單元中的駐車制動(dòng)器具有防止與普通制動(dòng)器重疊的功能，在制動(dòng)狀態(tài)下，如果來(lái)自盤式制動(dòng)器的空氣，制動(dòng)缸和彈簧驅(qū)動(dòng)制動(dòng)活塞桿和連接在下部的制動(dòng)活塞桿接頭，以實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)的應(yīng)用。通過(guò)釋放彈簧釋放駐車制動(dòng)器，并在駐車制動(dòng)器的制動(dòng)缸上設(shè)置手動(dòng)釋放裝置，以便于在車輛側(cè)面操作。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)剛性駐車制動(dòng)器重新充氣達(dá)到復(fù)位的目的。盤式制動(dòng)器優(yōu)化了風(fēng)冷結(jié)構(gòu)，能耗低重量輕。2.1空氣懸掛設(shè)備空氣懸掛設(shè)備主要由空氣懸掛風(fēng)缸、高度閥、差壓閥、空氣彈簧、附加氣室組成。一種四點(diǎn)水平系統(tǒng)為車體在各種載荷條件下提供了縱向和橫向控制。在每輛車的兩端靠近轉(zhuǎn)向架處，分別安裝了兩個(gè)高度閥并且和相應(yīng)的空氣彈簧相連于，并且每個(gè)空氣彈簧還直接與一個(gè)附加氣室相連，用來(lái)保證車輛地板面在不同載荷下能夠維持在一個(gè)恒定的高度上。2.2城軌系統(tǒng)的運(yùn)行方式目前有些城軌系統(tǒng)是EP2002型空制系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以轉(zhuǎn)向架為單位的“架空式”制動(dòng)控制系統(tǒng)，但車輪的防滑保護(hù)則采用的是“軸控”的模式。為了最大限度地利用電制動(dòng)，混合制動(dòng)系統(tǒng)采用“列車級(jí)”控制方式，即先使用電制動(dòng)，將足夠的制動(dòng)力均勻分配到所有車輛上，以補(bǔ)償空氣制動(dòng)。為確?！傲熊嚰?jí)”控制，每個(gè)GV閥與MVB通信，其他EP2002閥通過(guò)雙冗余制動(dòng)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)相互通信。每列A節(jié)車部分裝有一個(gè)閥門G和一個(gè)閥門R，車廂B裝有兩個(gè)閥門S。一個(gè)閥門（每個(gè)轉(zhuǎn)向架一個(gè)閥門）安裝在相應(yīng)的轉(zhuǎn)向架附近。S閥為每個(gè)轉(zhuǎn)向架提供行車制動(dòng)、緊急制動(dòng)和WSP。除了S閥的所有功能外，G閥還提供制動(dòng)控制和列車控制系統(tǒng)的接口。主GV閥通過(guò)MVB接口接收來(lái)自列車自動(dòng)駕駛或DCH給出的制動(dòng)力參考值及每個(gè)車的電制動(dòng)狀態(tài)及電制動(dòng)完成值，主GV閥根據(jù)各轉(zhuǎn)向架空氣制動(dòng)的有效性統(tǒng)計(jì)整列車可用的空氣制動(dòng)，然后平均計(jì)算每個(gè)車轉(zhuǎn)向架上要施加的空氣制動(dòng)力;主GV閥根據(jù)上一步計(jì)算所得的空氣制動(dòng)力在本地CAN單元內(nèi)分配所需空氣制動(dòng)。如果某個(gè)動(dòng)車電制動(dòng)失效，列車空氣制動(dòng)系統(tǒng)將把該動(dòng)車當(dāng)作拖車。正常情況下，主GV閥通過(guò)MVB接口接收來(lái)自列車自動(dòng)駕駛或DCH給出的制動(dòng)力參考值及每個(gè)車的電制動(dòng)狀態(tài)及電制動(dòng)完成值，GV閥根據(jù)各轉(zhuǎn)向架空氣制動(dòng)的有效性統(tǒng)計(jì)整列車可用的空氣制動(dòng)，然后平均計(jì)算每個(gè)車轉(zhuǎn)向架上要施加的空氣制動(dòng)力。4城軌系統(tǒng)的制動(dòng)分類運(yùn)用3.1常用制動(dòng)正常情況下常用制動(dòng)過(guò)程中是電制動(dòng)＋空氣制動(dòng)混合施加的方式，混合施加時(shí)，電制動(dòng)優(yōu)先，不足的部分由空氣制動(dòng)隨時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償，GV閥將需要補(bǔ)償?shù)目諝庵苿?dòng)力平均分配到所有車上。電制動(dòng)優(yōu)先使用再生制動(dòng)。在列車自動(dòng)駕駛模式下，列車自動(dòng)駕駛輸出制動(dòng)指令和參考值，在人工模式下，DCH手柄輸出制動(dòng)指令及參考值。當(dāng)行車過(guò)程中施加和釋放制動(dòng)時(shí)，它具有沖擊限制功能，以保證乘客的舒適度。沖擊極限為0.75m/s'；在行車制動(dòng)期間，它具有WSP功能。3.2快速制動(dòng)當(dāng)DCH手柄推到“快速制動(dòng)”位時(shí)，列車將快速剎車?？焖僦苿?dòng)是可逆的，在低電平時(shí)有效。普通網(wǎng)絡(luò)模式下，快速制動(dòng)為電—空混合制動(dòng)，并且優(yōu)先使用電制動(dòng)，制動(dòng)力分配方案與常用制動(dòng)相同。當(dāng)DCH手柄移動(dòng)超出出制動(dòng)范圍時(shí)，快速制動(dòng)將會(huì)被釋放。在ATO模式及和緊急牽引模式下，沒(méi)有快速制動(dòng)。3.3保持制動(dòng)保持制動(dòng)是防止列車在坡道上停車后再次滑動(dòng)的一種制動(dòng)方法。本實(shí)用新型包括氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電制動(dòng)器。保持制動(dòng)力應(yīng)為實(shí)際制動(dòng)力和最大制動(dòng)力的70%左右，并具有制動(dòng)時(shí)的負(fù)載補(bǔ)償功能。在自動(dòng)換檔驅(qū)動(dòng)模式下，當(dāng)電網(wǎng)正常工作時(shí)，電力系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)以維持、施加和釋放制動(dòng)。在電源故障或緊急操作時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)控制防抱死制動(dòng)的應(yīng)用和釋放。工作狀態(tài)：無(wú)牽引超前信號(hào)，制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)到零速。衰減要求為有牽引控制線，無(wú)制動(dòng)控制線，制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)速度超過(guò)2km/h，為防止制動(dòng)時(shí)后滑的危險(xiǎn)，制動(dòng)系統(tǒng)在收到無(wú)制動(dòng)指令后，開始將制動(dòng)力從0.5m/s3拉至坡道，而牽引系統(tǒng)將在0.75m/s3的斜坡上產(chǎn)生牽引力，并將牽引力從0.75m/s3拉到斜坡上。這將增加保持制動(dòng)力的坡度，直到完全釋放保持制動(dòng)器。3.4緊急制動(dòng)緊急制動(dòng)是故障安全環(huán)路，緊急制動(dòng)的指令一旦發(fā)出后就無(wú)法撤除，列車急劇減速直至列車停止。WSP功能在緊急制動(dòng)過(guò)程中，仍然發(fā)揮其功能，并且不受沖動(dòng)極限限制。緊急制動(dòng)的施加是不可逆的，僅當(dāng)所有緊急制動(dòng)觸發(fā)條件都消失，且列車到達(dá)零速時(shí)緊急制動(dòng)才能被緩解。具體操作步驟為:查出緊急制動(dòng)產(chǎn)生的原因，將發(fā)生點(diǎn)復(fù)位；車輛停穩(wěn)后，將模式選擇開關(guān)置于“CM”將司機(jī)控制器拉到制動(dòng)區(qū)并按下REBPB；這樣，緊急制動(dòng)列車環(huán)線重新得電后，EBK得電將前段重新接通，緊急制動(dòng)完全復(fù)位；緊急制動(dòng)緩解后，GV檢測(cè)到零速、無(wú)牽引指令，施加保持制動(dòng)。車設(shè)有緊急制動(dòng)旁路功能當(dāng)緊急制動(dòng)控制繼電器EBK故障或其它故障導(dǎo)致緊急制動(dòng)無(wú)法手動(dòng)緩解時(shí)，可嘗試激活緊急制動(dòng)旁路。由于緊急制動(dòng)是列車安全的關(guān)鍵系統(tǒng)，應(yīng)謹(jǐn)慎采取該操作。為防止誤操作，緊急制動(dòng)旁路開關(guān)帶有鉛封保護(hù)裝置。僅當(dāng)以下條件同時(shí)滿足時(shí)，緊急制動(dòng)旁路才可被激活:司機(jī)室處于激活狀態(tài)；蘑菇按鈕未按下；緊急制動(dòng)旁路開關(guān)BBS在ON位；緊急制動(dòng)旁路按鈕BBPB按下；在緊急旁路開關(guān)BBS在ON位后，蜂鳴器將發(fā)出報(bào)警音。緊急制動(dòng)旁路按鈕狀態(tài)受網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控。在緊急制動(dòng)旁路的情況下，蘑菇按鈕觸發(fā)的緊急制動(dòng)仍然有效。停放制動(dòng)力應(yīng)能使一列AW3負(fù)載的6輛編組的列車停放在30‰干燥清潔的坡道上，不溜車。當(dāng)總風(fēng)壓力不足時(shí)，停放制動(dòng)會(huì)通過(guò)彈簧自動(dòng)施加。PBPB按鈕安裝在每個(gè)A車司機(jī)室的控制臺(tái)上用于施加、釋放列車的停放制動(dòng)。“0”速時(shí)下閉合PBPB按鈕，列車則會(huì)施加停放制動(dòng)。若將PBPB按鈕彈起，停放制動(dòng)將會(huì)被。當(dāng)停放制動(dòng)釋放后，停放制動(dòng)壓力開關(guān)觸點(diǎn)閉合，通過(guò)列車線串聯(lián)后輸出給所有停放制動(dòng)緩解繼電器，用于司機(jī)臺(tái)上停放制動(dòng)帶燈按鈕PBPB的狀態(tài)顯示。手動(dòng)緩解裝置可以通過(guò)常用制動(dòng)的施加來(lái)達(dá)到復(fù)位的目的。電制動(dòng)和空氣制動(dòng)各有獨(dú)立的滑行保護(hù)裝置，以保證最佳粘著利用?？諝庵苿?dòng)防滑控制采用兩種滑行探測(cè)方法來(lái)檢測(cè)是否存在滑行情況:單根車軸的過(guò)快減速；每根軸與最高轉(zhuǎn)速的那根軸之間的速度差；當(dāng)空氣制動(dòng)檢測(cè)到拖車轉(zhuǎn)向架滑行，防滑保護(hù)系統(tǒng)控制相應(yīng)的轉(zhuǎn)向架工作來(lái)利用輪軌的最大粘著；在任一車軸上的氣動(dòng)制動(dòng)力連續(xù)降低不得超過(guò)5秒，之后自動(dòng)繼續(xù)制動(dòng)。當(dāng)WSP系統(tǒng)出現(xiàn)故障或失效無(wú)法正常工作時(shí)，空氣控制在沒(méi)有WSP的情況下保持激活；WSP在緊急制動(dòng)方面仍然有效。結(jié)論我國(guó)城市軌道交通正在迅猛發(fā)展,但是領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)技術(shù)方法的研究還十分