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        伊朗設(shè)拉子地鐵1號線車輛制動系統(tǒng)及模塊化設(shè)計

        2015-06-29 18:33:06李明
        科技資訊 2015年12期
        關(guān)鍵詞:制動系統(tǒng)模塊化設(shè)計

        李明

        摘 要:該文以伊朗設(shè)拉子地鐵1號線車輛為例,介紹了制動系統(tǒng)的組成、制動系統(tǒng)及制動管路在設(shè)計時采用了整體模塊化設(shè)計方法,具有節(jié)省設(shè)計空間、方便安裝、節(jié)約成本等優(yōu)點。

        關(guān)鍵詞:伊朗地鐵 制動系統(tǒng) 模塊化設(shè)計

        中圖分類號:U270.35 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)04(c)-0056-01

        模塊化設(shè)計理念是現(xiàn)代軌道交通一個發(fā)展趨勢,模塊化程度的高低是一個公司設(shè)計能力的體現(xiàn),該文以伊朗設(shè)拉子地鐵1號線車輛為例,對制動系統(tǒng)模塊化設(shè)計進(jìn)行探討。

        1 制動系統(tǒng)的組成

        伊朗設(shè)拉子地鐵1號線車輛制動系統(tǒng)主要由風(fēng)源系統(tǒng)、制動控制裝置、基礎(chǔ)制動裝置、防滑系統(tǒng)、空氣懸掛裝置等組成。

        1.1 風(fēng)源系統(tǒng)

        風(fēng)源系統(tǒng)主要由螺桿式空氣壓縮機(jī)、冷卻系統(tǒng)、前置過濾器組成、干燥器組成、啟動裝置以及壓力開關(guān)箱等組成,為制動系統(tǒng)等用風(fēng)設(shè)備提供壓縮空氣。每列車有2套風(fēng)源系統(tǒng),分別吊裝在兩輛Tc車的底架上。

        1.2 制動控制裝置

        制動控制裝置包括制動控制系統(tǒng)、電子制動控制單元EBCU、輔助控制系統(tǒng)、總風(fēng)缸、制動儲風(fēng)缸、壓力表等。負(fù)責(zé)完成常用制動、緊急制動、停放制動、防滑控制、向空簧系統(tǒng)供風(fēng)、向制動儲風(fēng)缸供風(fēng)、強(qiáng)迫緩解等功能。

        1.3 基礎(chǔ)制動裝置

        基礎(chǔ)制動裝置采用踏面制動,每套踏面制動裝置由踏面單元制動器和CT-1型閘瓦組成。

        每臺轉(zhuǎn)向架裝有4套踏面制動裝置,其中2套帶停放制動裝置。

        基礎(chǔ)制動裝置受制動控制系統(tǒng)控制,產(chǎn)生符合制動指令要求的制動力

        1.4 防滑系統(tǒng)

        防滑系統(tǒng)由電子制動控制單元EBCU的防滑控制板、感應(yīng)齒盤、速度傳感器及防滑排風(fēng)閥等組成,能有效地防止車輪滑行擦傷,并充分利用輪軌粘著。

        對應(yīng)每臺轉(zhuǎn)向架的每根軸,裝有一個感應(yīng)齒盤、一只速度傳感器和一個防滑排風(fēng)閥。

        防滑控制參數(shù)的計算、滑行判斷、防滑作用的控制由EBCU完成。

        1.5 空氣懸掛裝置

        空氣懸掛裝置除了集成在輔助控制單元中的減壓閥和溢流閥外,還包括安裝在轉(zhuǎn)向架上的高度控制閥和差壓閥,每臺轉(zhuǎn)向架上裝有兩只高度控制閥和一個差壓閥。

        2 制動系統(tǒng)模塊化設(shè)計方法

        2.1 制動系統(tǒng)設(shè)備的模塊化設(shè)計

        2.1.1 風(fēng)源系統(tǒng)模塊化設(shè)計

        將空氣壓縮機(jī)、干燥裝置、冷卻裝置、電動機(jī)和安全閥等部件集成安裝在—個框架內(nèi),成為一個風(fēng)源模塊,在車下組裝后,做保壓試驗;試驗合格后直接吊裝于車上,向制動系統(tǒng)和其它用風(fēng)系統(tǒng)供風(fēng)。該模塊可以根據(jù)不同車型的使用條件更換部分部件來滿足業(yè)主的要求,而對外的安裝接口保持不變。

        2.1.2 制動控制系統(tǒng)模塊化設(shè)計

        制動控制系統(tǒng)模塊主要由充排氣電磁閥、壓力傳感器、緊急閥、中繼閥、空重車閥、測試接頭等組成,將所有部件采用集成化、模塊化設(shè)計,安裝在一塊氣路集成板上,組裝完成后,按檢驗要求進(jìn)行動作性能和密封性檢驗。最后整體吊裝在車體底架上,可以很方便地進(jìn)行拆卸更換。

        與以往的制動控制系統(tǒng)比較,它體積小、重量輕、便于維護(hù)維修,并具有良好的互換性。

        2.1.3 輔助控制系統(tǒng)模塊化設(shè)計

        輔助控制系統(tǒng)模塊主要由壓力開關(guān)、壓力傳感器、測試接口、截斷塞門、空氣過濾器、單向閥、減壓閥、停放制動控制閥、雙向閥、帶電觸點塞門、溢流閥以及強(qiáng)迫緩解閥組成。其內(nèi)部電纜采用低煙無鹵阻燃屏蔽線,并使用連接器與外部線纜連接。

        輔助控制系統(tǒng)模塊整體吊裝在車體底架上,可以很方便地進(jìn)行拆卸更換,便于維護(hù)維修。

        2.1.4 風(fēng)缸模塊化設(shè)計

        每輛車的制動系統(tǒng)包括一個總風(fēng)缸和一個制動風(fēng)缸,分別為本節(jié)車提供總風(fēng)和制動所需要的風(fēng),將總風(fēng)缸和制動風(fēng)缸集成安裝在一個吊架上,并將與總風(fēng)缸及制動風(fēng)缸相連接的管路配好,組成一個風(fēng)缸模塊。

        風(fēng)缸模塊整體吊裝在車體底架上,可以很方便地進(jìn)行拆卸更換,便于維護(hù)維修。

        2.2 制動系統(tǒng)管路的模塊化設(shè)計

        2.2.1 管路模塊化設(shè)計思路

        通常情況下,不同車型的設(shè)備布置是不同的,制動系統(tǒng)的管路也是不同的。伊朗設(shè)拉子地鐵1號線有3種車型,分別是Tc、Mp、M。但是制動系統(tǒng)的設(shè)備模塊化設(shè)計后,給管路模塊化設(shè)計創(chuàng)造了前提,在Tc、Mp、M這3種車型上,所有的設(shè)備布置基本是相似的。

        經(jīng)模塊化設(shè)計考慮后,可將制動系統(tǒng)管路劃分成4個模塊(總風(fēng)管路、制動管路、空氣簧管路、停放制動管路)進(jìn)行設(shè)計。Tc車與其他車型相比較,不同的是Tc車裝有風(fēng)源裝置、風(fēng)壓表、輪緣潤滑裝置,可將這些劃歸到總風(fēng)管路和制動管路中。

        將制動系統(tǒng)管路按功能分成4個模塊后,不同車型中相同的管路模塊可以相互借用。

        2.2.2 管路模塊化設(shè)計工具

        使用三維建模設(shè)計工具(Proe、Creo等)進(jìn)行管路的模塊化設(shè)計,可以大大提高設(shè)計精度,降低設(shè)計成本。圖1為三維效果圖。

        2.2.3 管路模塊化設(shè)計的優(yōu)點

        管路的模塊化設(shè)計使設(shè)計的工作量大大減少,避免了重復(fù)設(shè)計造成的人力資源浪費。

        Tc、Mp、M這3中車型上,出圖管件有45種,其中可以借用的有26種,管件通用率在50%以上。與以往的車型相比,不僅出圖件的數(shù)量減少,而且管件的總數(shù)也大大減少。模塊化設(shè)計出圖,煨管制作、配管安裝、維護(hù)保養(yǎng)等各個環(huán)節(jié)都減少了工作量,大大提高了工作效率。

        管路的模塊化設(shè)計確保了Tc、Mp、M這三種車型的規(guī)整性和通用性,更具有意義的是這三種車型的制動控制系統(tǒng)模塊和輔助控制系統(tǒng)模塊可以互換,而且管路大部分也是相同的,因此這三種車型的制動相應(yīng)時間基本也是一致的。這樣不僅減少了設(shè)計的工作量,同時,也減少了以后車輛調(diào)試的工作量。

        3 結(jié)語

        通過對地鐵車輛制動系統(tǒng)的模塊化設(shè)計后,不僅能夠滿足業(yè)主的使用要求,而且體積小,節(jié)省車下空間,方便操作維修,互換性好,通用性強(qiáng),減少設(shè)計開發(fā)成本,減少車輛自重,節(jié)能減排。

        模塊化設(shè)計是當(dāng)今國際地鐵車輛技術(shù)發(fā)展的潮流,模塊化設(shè)計也是技術(shù)成熟與可靠性的表現(xiàn),地鐵車輛模塊化設(shè)計是一個不斷完善提高的過程,在此過程中,應(yīng)借鑒國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗,不斷完善國內(nèi)的地鐵模塊化設(shè)計。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 趙東梅.北京地鐵4號線制動系統(tǒng)模塊化設(shè)計[J].鐵道車輛,2011(3).

        [2] 吳亮.地鐵車輛空氣制動系統(tǒng)的模塊化設(shè)計[J].城市軌道交通研究,2001(3).

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