現(xiàn)代有軌電車(chē)制動(dòng)探究范文

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《遼寧經(jīng)濟(jì)雜志》2015年第六期

一、摩擦制動(dòng)

當(dāng)車(chē)輛運(yùn)行速度較低時(shí)，電制動(dòng)的制動(dòng)效果隨之降低，電制動(dòng)產(chǎn)生的制動(dòng)力已經(jīng)不能滿(mǎn)足制動(dòng)的需求，這時(shí)需采用摩擦制動(dòng)來(lái)達(dá)到車(chē)輛的制動(dòng)要求。摩擦制動(dòng)分為三種方式。1.空氣制動(dòng)。目前國(guó)內(nèi)大部分地鐵、輕軌車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)均采用空氣制動(dòng)系統(tǒng)。空氣制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單。使用安全，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)。尤其是工作介質(zhì)為空氣，成本低、無(wú)污染，利用空氣的可壓縮性，可儲(chǔ)存能量，實(shí)現(xiàn)集中供氣輸出力及工作速度的調(diào)節(jié)非常容易。2.液壓制動(dòng)。低地板有軌電車(chē)的地板面與軌道面之間的距離較小，一般氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)由于氣缸體積較大，難以在低地板車(chē)輛上安裝，而液壓系統(tǒng)體積相對(duì)較小，可就近安裝到轉(zhuǎn)向架上。液壓制動(dòng)裝置體積較小，重量較輕，便于車(chē)輛的整體布局。液壓控制系統(tǒng)可以安全、可靠并快速地實(shí)現(xiàn)頻繁的帶負(fù)載啟動(dòng)和制動(dòng)，且具有很大的調(diào)速范圍，液壓控制系統(tǒng)的負(fù)載剛性大、精度高，傳動(dòng)介質(zhì)兼有潤(rùn)滑作用，有利于延長(zhǎng)元件的工作壽命。通過(guò)管道進(jìn)行能量分配和傳遞比機(jī)械方式方便。3.電磁制動(dòng)。在轉(zhuǎn)向構(gòu)架側(cè)梁下安裝有電磁鐵，制動(dòng)時(shí)將電磁鐵放下，使磨耗板與鋼軌吸住，車(chē)輛的動(dòng)能通過(guò)磨耗板與鋼軌的摩擦轉(zhuǎn)換為熱能。電磁制動(dòng)能得到較大的制動(dòng)力，因此常被用于緊急制動(dòng)。

二、現(xiàn)代有軌電車(chē)制動(dòng)模式組合

制動(dòng)模式，就是車(chē)輛在常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)以及停放制動(dòng)等各種情況下，應(yīng)采用什么樣的制動(dòng)方式組合更加合適。選擇合理的制動(dòng)模式，對(duì)節(jié)能、減少維護(hù)費(fèi)用和時(shí)間、提高乘坐舒適度都有著重要的意義。

（一）有軌電車(chē)車(chē)輛采用的制動(dòng)方式有軌電車(chē)常用制動(dòng)時(shí)一般優(yōu)先使用電制動(dòng)，列車(chē)制動(dòng)所需不足的制動(dòng)力由摩擦制動(dòng)裝置提供；列車(chē)緊急制動(dòng)時(shí)，一般不使用電制動(dòng)，而由摩擦制動(dòng)裝置單獨(dú)提供緊急制動(dòng)力。

（二）現(xiàn)代有軌電車(chē)制動(dòng)模式組合原則制動(dòng)指令應(yīng)優(yōu)先于牽引指令。牽引及制動(dòng)力變化時(shí)的沖擊率應(yīng)符合人體對(duì)加、減速變化的適應(yīng)性。優(yōu)先采用電制動(dòng)進(jìn)行制動(dòng)控制。電制動(dòng)力不足時(shí)采用摩擦制動(dòng)。電制動(dòng)和摩擦制動(dòng)之間應(yīng)該實(shí)現(xiàn)平滑切換，當(dāng)電制動(dòng)出現(xiàn)故障喪失制動(dòng)能力時(shí)，摩擦制動(dòng)應(yīng)能自動(dòng)投入使用，并應(yīng)保證車(chē)輛在各種運(yùn)行狀態(tài)下所需的制動(dòng)力。

（三）現(xiàn)代有軌電車(chē)制動(dòng)模式組合基本模式一是常規(guī)制動(dòng)。包括電-空氣制動(dòng)、電-液壓制動(dòng)。二是緊急制動(dòng)。包括空氣-電磁制動(dòng)、液壓-電磁制動(dòng)。三是停放制動(dòng)。包括空氣制動(dòng)、液壓制動(dòng)。下面主要介紹兩種制動(dòng)系統(tǒng)。1.電-空氣制動(dòng)系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)大部分地鐵、城軌車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)均為電-空氣制動(dòng)系統(tǒng)。車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)及其他的一些子系統(tǒng)所使用的壓縮空氣都是由空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的，制動(dòng)系統(tǒng)利用空壓機(jī)產(chǎn)生的高壓氣體儲(chǔ)存于氣缸內(nèi)，通過(guò)電信號(hào)來(lái)控制氣信號(hào)，再用氣信號(hào)控制相關(guān)的執(zhí)行元件執(zhí)行動(dòng)作。電-空氣制動(dòng)系統(tǒng)的供氣設(shè)備除了向制動(dòng)裝置供氣以外還向車(chē)輛的其他用氣設(shè)備供氣。為了保證在冬季氣溫極低的條件下使整個(gè)供氣系統(tǒng)保持良好的可靠性，在整個(gè)氣路必需設(shè)有氣路加熱裝置或保溫裝置使壓縮空氣時(shí)，產(chǎn)生的水得到有效的加熱不會(huì)使整個(gè)氣路出現(xiàn)結(jié)冰堵塞的情況，與此同時(shí)還要設(shè)有緊急制動(dòng)裝置，應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的緊急制動(dòng)按鈕，當(dāng)車(chē)輛出現(xiàn)故障時(shí)，能實(shí)行緊急制動(dòng)保證行車(chē)安全。2.電-液壓制動(dòng)系統(tǒng)。現(xiàn)代有軌電車(chē)目前常規(guī)制動(dòng)多選擇電-空氣制動(dòng)，但是由于低地板有軌電車(chē)的興起，其總體布局緊湊，車(chē)內(nèi)、車(chē)下、車(chē)頂空間受到車(chē)輛限界的嚴(yán)格限制。體積相對(duì)較小，設(shè)計(jì)安裝時(shí)較為簡(jiǎn)單。液壓系統(tǒng)反應(yīng)速度快，易實(shí)現(xiàn)模塊化安裝，并可取消車(chē)與車(chē)之間相連的軟管，對(duì)車(chē)輛的整體布局更加有利。液壓制動(dòng)系統(tǒng)在安全性方面也有很大的提高，不會(huì)因?yàn)闅鉁氐投a(chǎn)生制動(dòng)管路出現(xiàn)冰凍狀況。在維護(hù)方面也比較簡(jiǎn)便，不用像氣制動(dòng)那樣需要定期排水，有著更可靠的安全性。液壓制動(dòng)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，減少了很多人工控制環(huán)節(jié)從而提升了自動(dòng)化的效率，液壓制動(dòng)系統(tǒng)體積小，在車(chē)輛速度過(guò)快或超負(fù)荷運(yùn)行緊急制動(dòng)剎車(chē)時(shí)，會(huì)大大減小車(chē)體本身剎車(chē)時(shí)所帶來(lái)的沖擊慣性。低地板有軌電車(chē)是現(xiàn)代有軌電車(chē)未來(lái)的發(fā)現(xiàn)方向，低地板有軌電車(chē)在噪音、外形、車(chē)身結(jié)構(gòu)上都有著很大的優(yōu)勢(shì)，特別是液壓制動(dòng)系統(tǒng)更是具有出色的安全性和可靠性，未來(lái)，電-空氣制動(dòng)會(huì)逐漸被電-液壓制動(dòng)所取代，大力發(fā)展液壓制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)是滿(mǎn)足未來(lái)電車(chē)行業(yè)發(fā)展的主要目標(biāo)之一。

作者：王堯 李剛 鞠陽(yáng) 單位：沈陽(yáng)新陽(yáng)光機(jī)電科技有限公司