劉熹

摘 要：城市軌道車輛是目前我國城市交通系統(tǒng)的重要組成部分，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展和城市化進程的逐步推進，其作用也就愈加明顯。制動系統(tǒng)又是軌道車輛安全運行的保證，其防滑問題一直影響著軌道車輛的制動能力，所以防滑保護是提高軌道車輛制動能力，保證車輛運行安全的重要措施。該文針對城市軌道車輛制動系統(tǒng)防滑問題進行了研究。從防滑問題，保護措施等方面進行探討，希望可以為提高軌道車輛防滑能力提供一些建議。

關(guān)鍵詞：城市軌道車輛 制動系統(tǒng) 防滑保護 安全分析

中圖分類號：U26 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（c）-0070-01

城市軌道車輛是城市交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成，安全性又是客運中永恒的主題。軌道車輛在復(fù)雜的環(huán)境下長期動態(tài)運行，從而導(dǎo)致車輛很容易發(fā)生故障，且車輛又是乘客乘車的載體，一旦發(fā)生故障危害性極大。隨著運行壓力的不斷提高，其制動能力將受到多重考驗。防滑能力又是制動能力評價的因素之一，只有制動系統(tǒng)有足夠的防滑保護措施，才能保證制動系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

1 城市軌道車輛與制動系統(tǒng)

1.1 城市軌道車輛

城市軌道車輛是指按照固定軌道行駛的城市公交系統(tǒng)，地鐵、輕型軌道客車都屬于這一范疇，還有相對比較古老的有軌電車也屬于此類。隨著城市的發(fā)展，軌道交通也越來越重要。軌道交通相對便利，不易受到天氣、交通環(huán)境的影響，且軌道交通的實際運載能力也要遠高于傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)，所以我國大多數(shù)城市都開始進行軌道交通的發(fā)展[1]。

1.2 制動系統(tǒng)防滑保護

制動系統(tǒng)是軌道車輛運行系統(tǒng)中的重要系統(tǒng)之一，是通過制動系統(tǒng)來實現(xiàn)對軌道車輛的控制。制動系統(tǒng)作為軌道車輛的重要系統(tǒng)，直接涉及到車輛的運行性能和安全性，影響乘客乘車的舒適度。制動性能的好壞還直接關(guān)系到車輛運行速度的提高、運能的增長。因軌道車輛的實際運載能力并沒有限制，所以乘客越多，車輛的制動能力越長。為保證車輛的正常運轉(zhuǎn)，目前對于制動系統(tǒng)的研究也已越來越多，其中防滑保護又是制動系統(tǒng)的重要功能之一。因制動系統(tǒng)會受到多種因素的影響，產(chǎn)生滑行情況，使車輪部分產(chǎn)生磨損，且在必要的減速過程中，車輛的滑行會延長減速距離，進而影響車輛的制動，造成一定的經(jīng)濟損失和安全威脅，而防滑保護就是針對這些制動問題進行的安全保護機制[2]。

2 防滑保護的重要性

2.1 提高能量使用效率

車輛滑行并不只出現(xiàn)在車輛減速過程中，加速過程中也同樣會出現(xiàn)這樣的問題。車輛在加速的過程中，出現(xiàn)車輪滑動，會造成大量的動力浪費，使車輪空轉(zhuǎn)。防滑保護可以減少車輛車輪空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，使車輛動力轉(zhuǎn)化為前進的動力，從而使能量的轉(zhuǎn)化更有效果[3]。

2.2 保證車輛運行安全

車輛在制動過程中出現(xiàn)滑行，會增加其制動距離。在以往的城市軌道車輛運行當(dāng)中，因為車輛滑行失控所產(chǎn)生的經(jīng)濟損失和生命損失屢見不鮮，故只有通過防滑保護減少車輛滑行的可能，才保證車輛的制動能力。車輛運行中必要的制動是保證其正常運動的操作，減速、停車、急停都是需要有制動系統(tǒng)的參與的，制動系統(tǒng)的防滑保護可以保證車輛的安全行駛，而且在沒有防滑措施的情況下很容易造成制動失控的情況，因為車輛的制動系統(tǒng)是以擠壓產(chǎn)生的摩擦力來進行減速的，在這過程中車輪的摩擦系數(shù)較低，會使摩擦力下降，進而使車輛的制動能力下降[4]。

2.3 減少車輪部分磨損

車輛滑行中，將對車輪部分造成相當(dāng)大的影響，在這一過程中很容易造成區(qū)域性的軌道溫度升高，進一步加劇車輪的磨損，如果不能及時解除滑行，車輪會因為熱量和過度摩擦的問題產(chǎn)生嚴重的損壞。車輪直接損壞的情況并不多，但經(jīng)過長期的積累將會造成安全隱患，使車輛在不安全的情況下運行。

3 防滑保護措施

3.1 防滑技術(shù)提高

近幾年防滑的新技術(shù)中，通過電子技術(shù)完成的防滑工作越來越多，使用車輛滑動傳感器實時對車輪的轉(zhuǎn)動情況進行監(jiān)測，一旦出現(xiàn)滑動現(xiàn)象，計算機系統(tǒng)就會自動進行反應(yīng)實現(xiàn)防滑措施，使車輛防滑保護措施的反應(yīng)能力和效果都有所增加。目前我國地鐵所使用的防滑措施是以軸控式微機控制防滑方式的，通過使用電子防滑閥來實現(xiàn)車輛的防滑控制，這種方式主要是將電子感應(yīng)單元和防滑閥集成在同一位置，通過對軸速差的比較判定車輛是否處于滑行狀態(tài)，然后選擇性進行相應(yīng)的防滑操作。例如，廣州地鐵四號線中所使用的就是EP2002防滑閥技術(shù)。該技術(shù)使用后，通過對車輪磨損、抱死時間、最大滑行速度等參數(shù)進行分析，發(fā)現(xiàn)這一技術(shù)與原有技術(shù)相比提高近一倍多的防滑能力，在最高速滑行中可以保證車輪不出現(xiàn)擦傷。在對速度的測試中發(fā)現(xiàn)防滑閥開始制動三秒內(nèi)車速下降到減速時的75%，這些技術(shù)的應(yīng)用從基本上保證了城市軌道車輛制動系統(tǒng)的防滑能力，故實際應(yīng)用價值還是相當(dāng)高的。

3.2 零件維修保護

因車輛的防滑效果是與車輛的防滑零件相關(guān)，而隨著車輛運載能力的提高，防滑壓力越來越大，車輛防滑零件的更換也將會更加頻繁。車輛的運載能力提高使車輛在制動過程中的滑行距離大幅度提高，而這樣的情況必然使車輛的制動擦片和車輪之間的摩擦更為嚴重，長期這樣的情況將導(dǎo)致擦面摩擦系數(shù)的降低，這樣的車況即使有好的防滑措施也同樣無法達到良好的防滑效果。所以日常的檢修工作應(yīng)該更加頻繁，按時更換車輛的防滑零件、車輪和制動擦片，這樣才能保證車輛制動系統(tǒng)的防滑能力，從而減少出現(xiàn)車輛滑行的情況。

3.3 運行環(huán)境維護

防滑系統(tǒng)的運行環(huán)境同樣是影響防滑效果的因素之一，因為車輛的運行環(huán)境無法控制，經(jīng)常會出現(xiàn)車輪部位沾有油污、異物等情況，這些異物將會影響到車輛制動系統(tǒng)與車輪之間的制動效果，從而導(dǎo)致失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生，因此對于運行環(huán)境的維護同樣重要。目前我國的城市軌道車輛都有踏面清掃功能，但是這一功能的是需要人工操作的，而不是自動進行，所以對于運行環(huán)境的維護能力有限。未來中國軌道車輛應(yīng)該增加更多自動化的踏面清掃器，通過隨時進行的運行環(huán)境維護系統(tǒng)來保證車輪與摩擦面之間的摩擦力，增加增粘措施。日本目前研究的增粘摩擦塊就是一個很好的技術(shù)，可以適當(dāng)引進或者自行開發(fā)相應(yīng)的系統(tǒng)。

4 結(jié)語

城市軌道車輛的使用是保證城市公共交通運載能力的重要措施，隨著使用人數(shù)的增加，車輛的安全行駛將是最重要的問題，而車輛滑行顯然會引起很多的安全問題，所以制動系統(tǒng)防滑保護將是未來軌道車輛發(fā)展的重要課題。提高車輛制動系統(tǒng)防滑措施可以通過技術(shù)、零件維護和運行環(huán)境維護三個方面進行，而控制技術(shù)的不斷發(fā)展，也將會使制動系統(tǒng)故障的處理經(jīng)驗越來越豐富。該文結(jié)合原理提出了一些綜合性的方法，但也只停留在較淺顯的分析層面，仍需要與其他多種先進技術(shù)相結(jié)合從而進一步提高乘客乘車的舒適度及安全性。

參考文獻

[1] 吳萌嶺，裴玉春，嚴凱軍.我國城市軌道車輛制動技術(shù)的現(xiàn)狀與思考[J].機車電傳動，2006（1）：1-5.

[2] 周莉茗.城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)安全分析方法研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2011.

[3] 丁鋒.城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)的特點及發(fā)展趨勢[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2004（3）：19-20.

[4] 姜祥祿，蔡永麗.地鐵車輛EP2002制動系統(tǒng)防滑保護[J].電力機車與城軌車輛，2008（4）：47-49.