低地板輕軌電車制動(dòng)系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)論文范文

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1系統(tǒng)方案

1.1動(dòng)車轉(zhuǎn)向架液壓制動(dòng)系統(tǒng)配置如圖2所示，每個(gè)動(dòng)車轉(zhuǎn)向架配備2套牽引單元，分別由1臺(tái)電機(jī)和2個(gè)齒輪箱驅(qū)動(dòng)同側(cè)2個(gè)車輪。電機(jī)軸上裝有1個(gè)制動(dòng)盤及1個(gè)彈簧施加液壓緩解的制動(dòng)夾鉗（被動(dòng)式）。每個(gè)動(dòng)車轉(zhuǎn)向架上安裝有1個(gè)電液控制單元并聯(lián)控制每個(gè)電機(jī)軸的制動(dòng)夾鉗。電液控制單元由制動(dòng)控制模塊（HCM）進(jìn)行精確控制。在工作液無(wú)壓力狀態(tài)，彈簧作用施加最大制動(dòng)力。逐漸提高液壓，制動(dòng)夾鉗的制動(dòng)力將逐漸被抵消并減小，最終夾鉗將緩解復(fù)位。由于電機(jī)軸較細(xì)，故無(wú)法承受大的制動(dòng)力。動(dòng)車轉(zhuǎn)向架通常情況下的制動(dòng)功率是由電機(jī)反轉(zhuǎn)產(chǎn)生的動(dòng)力制動(dòng)提供，液壓系統(tǒng)應(yīng)用較少且功率較低，因此可不設(shè)置機(jī)械防滑功能。電制動(dòng)防滑功能由VCU提供。液壓制動(dòng)系統(tǒng)具有緊急泄壓閥，由電車的安全回路控制。當(dāng)該閥被觸發(fā)時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)液體壓力立即釋放，此時(shí)不管制動(dòng)指令如何，彈簧都將施加制動(dòng)。在液壓控制單元（EHU）出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)無(wú)法提供壓力液體，車輛失去正常的緩解功能。在車輛需要緩解時(shí)，需要由輔助緩解單元（ARU）提供壓力液體，緩解施加在轉(zhuǎn)向架上的彈簧制動(dòng)力。

1.2拖車轉(zhuǎn)向架液壓制動(dòng)系統(tǒng)配置如圖3，拖車轉(zhuǎn)向架的4個(gè)車輪彼此獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，每個(gè)車輪均裝有1個(gè)制動(dòng)盤和1個(gè)液壓制動(dòng)夾鉗（主動(dòng)式）。制動(dòng)控制單元BCU控制電液控制單元（EHU）實(shí)施制動(dòng)。當(dāng)工作液壓力增大時(shí)，主動(dòng)制動(dòng)夾鉗施加到制動(dòng)盤的夾緊力也隨之增大。壓力釋放時(shí)，夾鉗將緩解復(fù)位。拖車轉(zhuǎn)向架無(wú)電動(dòng)力制動(dòng)功能，其液壓制動(dòng)器在進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，需要啟動(dòng)防滑功能。考慮到液壓泵在短時(shí)間內(nèi)可能無(wú)法提供足夠的液壓油來(lái)滿足滑行保護(hù)的需求，需要安裝蓄能器來(lái)滿足滑行發(fā)生時(shí)系統(tǒng)壓力劇烈變化的要求。當(dāng)電車的安全制動(dòng)信號(hào)被觸發(fā)時(shí)，拖車轉(zhuǎn)向架的緊急釋放閥也被激活。系統(tǒng)內(nèi)液體壓力立即釋放，此時(shí)拖車的制動(dòng)系統(tǒng)將不產(chǎn)生制動(dòng)力。

1.3自動(dòng)載荷調(diào)整功能列車在到站上下乘客時(shí)，整車重量變化很大，為達(dá)到指定制動(dòng)減速度所需的制動(dòng)力也不同，因此車輛需具備根據(jù)載荷信息自動(dòng)調(diào)整制動(dòng)力的功能。每個(gè)轉(zhuǎn)向架彈簧系統(tǒng)中均安裝有載荷傳感器，用來(lái)檢測(cè)載荷信號(hào)并傳給車輛控制單元VCU和制動(dòng)控制單元BCU，車輛將根據(jù)載荷信息自動(dòng)調(diào)整制動(dòng)力大小及分配。載荷信號(hào)在列車運(yùn)行時(shí)并不進(jìn)行檢測(cè)，只有在每次車輛啟動(dòng)之前進(jìn)行檢測(cè)，并將啟動(dòng)時(shí)的信息進(jìn)行保存，直至下一次車輛停止。

1.4撒砂裝置為滿足輕軌電車緊急制動(dòng)時(shí)所需要的較大的減速度，同時(shí)為改善在雨雪天氣時(shí)惡劣的輪軌粘著狀況，需要設(shè)置撒砂裝置。撒砂裝置安裝于2個(gè)動(dòng)車轉(zhuǎn)向架的外端，運(yùn)行時(shí)只有在車輛運(yùn)行方向前方的撒砂裝置可以激活。

1.5制動(dòng)系統(tǒng)部件分配整列車制動(dòng)系統(tǒng)部件的分配及數(shù)量見表1。

2制動(dòng)性能指標(biāo)及功能分布

綜合歐洲和國(guó)內(nèi)各項(xiàng)輕軌電車標(biāo)準(zhǔn)，作出制動(dòng)功能狀態(tài)邏輯表格見表2，性能指標(biāo)對(duì)比見表3。

3結(jié)語(yǔ)

本文介紹的是一種成熟可靠的制動(dòng)系統(tǒng)配置方案，采用液壓制動(dòng)系統(tǒng)，由主動(dòng)與被動(dòng)2種液壓夾鉗配合使用，在動(dòng)車上采用簡(jiǎn)單的控制模塊替代制動(dòng)控制裝置。所有這些設(shè)置均為了在保證安全運(yùn)行的情況下盡可能地節(jié)約車輛空間并降低設(shè)備重量。該系統(tǒng)配置基于100%低地板輕軌電車設(shè)計(jì)，亦可用于其他類型的城市輕軌電車以及地鐵車輛等。

作者：韓龍虞大聯(lián)劉韶慶單位：南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司工程實(shí)驗(yàn)室