劉榮超
摘要:列車在行駛過程中,由于緊急制動,會出現車輪“抱死”現象。原因是車輛在制動狀態(tài)下并處于滑行狀態(tài)時,由于制動系統(tǒng)產生的阻力超過車輪與軌道之間的粘著力,致使車輪轉動頻率急劇下降,在此狀況下,便會出現輪軌滑行現象,導致車輪與軌道接觸面的劃傷及磨損。結果不僅降低動車組列車帶來的舒適感,而且會對相關部件造成連帶影響。所以,應盡可能防止滑行現象的發(fā)生。
關鍵詞:滑行;粘著力;制動力
中圖分類號:U266 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2018)01-0009-02
1 防滑裝置的功能
該裝置的主要功能,安裝在車軸和牽引電視上的速度檢測器的實時檢測,能及時檢測出滑行發(fā)生的臨界狀態(tài),并迅速將車輪上的制動力降低,降低后的制動力小于車輪和軌道間的粘著力,從而有效防止滑行的出現。此外,在有效防止滑行出現之后,防滑裝置能根據列車的速度及輪軌粘著力大小,自動調節(jié)制動力大小。
2 防滑器結構
速度傳感器、防滑電磁閥及滑行檢測器是動車防滑器的主要構成部分,如圖1。
2.1 速度傳感器
速度傳感器是整個防滑裝置的基礎和前提,其精確度是防滑作用中速度計算的基礎。
主電機軸是與車輪相連接的關鍵部位,主要通過大小齒輪與車輪相連。主電機軸齒輪的轉速及齒數與感應脈沖成正比,因此速度傳感器的主要安裝部位為主電機軸,即通過主電機軸齒輪的相關參數計算出行車速度。同樣,在車軸端部或齒輪箱安裝速度傳感器也是同樣道理。
2.2 滑行檢測器
在速度傳感器計算分析的基礎上,滑行檢測器對速度傳感器發(fā)送的脈沖信號,通過32位微機的作用,進行迅速精確地檢測分析。確定發(fā)生滑行時,在防滑電磁閥作用下,減弱制動動力恢復車輪轉動,防止滑行。工作模式為緩解、保壓、再制動三種。
2.3 防滑電磁閥
防滑電磁閥的主要安裝部位為增壓缸,主要構成部分為轉換閥作用的本體及電磁閥兩部分。
防滑電磁閥的作用原理主要是:在防滑電磁閥接收到滑行檢測器的相關指令時,及時有效地切斷液壓缸和增壓缸的通路,并形成液壓制動缸和滑行余壓調整的通路。同時調整液壓缸的壓強,使制動呈現緩解狀態(tài)。之后根據檢測器的及時診斷分析,防滑電磁閥對液壓缸的壓力做出及時相應地分析調整。
3 防滑器的工作原理
防滑器是安全高效行車的主要保證之一,其工作原理主要是由速度傳感器、防滑檢測器、防滑電磁閥三大部件精準、高效及聯動協調的基礎上構成的行車保證。其中尤為關鍵的為滑行檢測環(huán)節(jié)。檢測方法主要有以下幾種:
3.1 減速度檢測
減速度檢測直接對滑行軸身本身進行檢測,一次能較及時準確地檢測出是否發(fā)生滑行。在行車過程中,相較于列車本身,車輪的質量較小,其其速度、轉動頻率及變化幅度也能較為及時地檢測到,尤其是在制動條件下,摩擦阻力較大,車輪的減速度進一步增加,減速度檢測通過對車輪本身轉動速度減少的比例的實時檢測,來判斷列車是否發(fā)生滑行,所以應首先使用減速度檢測。
3.2 速度差檢測
速度差檢測作為減速度檢測的重要補充,是在減速度檢測無法有效發(fā)揮作用的情況下實施的檢測方法。
速度差檢測以該車輛車內4個軸的速度,以及第5軸,所謂第5軸,即在制動條件下,假想的某一減速度減速的最高速度軸為標準。該種狀況下,滑行的界定為車輪轉速低于上訴基準車軸,且相差的具體數值有明確具體的確定,當車輪轉速低于基準軸,并且相差值滿足一定的數值要求時,即為滑行。
此外,當制動力大于輪軌間的粘著力時,會出現連續(xù)性滑行,甚至可能出現動車“抱死”狀態(tài),此時若是所有的軸同時滑行,則速度差檢測法無法進行檢測。因此,減速度檢測和速度差檢測二者必須互為表里,互相搭配,根據動車具體的行駛狀態(tài)及制動狀態(tài),由防滑行裝置及時判斷。并做出精確做功。
綜上所述,防滑裝置在滑行檢測方面,以減速度檢測方法為主,并以速度差檢測作為重要補充。在精確有效地檢測到滑行時,首先調動防滑電磁閥裝置,令防滑電磁閥勵磁。之后在制動缸壓力降低的情況下,車輪與軌道之間的黏著力增大,隨之帶動車輪轉速上升?;鶞瘦S的轉速差值降到規(guī)定值內時,此時滑行檢測器通過檢測分析,確定列車輪軌間的粘著力已恢復,則制動缸壓力保持不變或者再次上升,如圖2。
4 結語
防滑控制系統(tǒng)在充分利用車輛行駛過程中的粘著力的同時,高效安全地保證行車效率,是當代高速鐵路運行過程中的核心技術。本文主要以和諧號動車組CRH3型車為研究對象,根據其制動防滑系統(tǒng)的方法和原理,分析了該動車組的制動防滑系統(tǒng)。針對4種不同的制動方式,進行了試驗測試,并分析其防滑效率,驗證了和諧號動車組制動防滑控制策略的有效性和可靠性。
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