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        地鐵車(chē)輛電制動(dòng)與空氣制動(dòng)技術(shù)研討

        2019-12-06 20:47:02
        后勤科技裝備 2019年1期
        關(guān)鍵詞:閘瓦電阻列車(chē)

        (中車(chē)長(zhǎng)春軌道客車(chē)股份有限公司)

        地鐵已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)常用的出行交通工具之一,提高地鐵車(chē)輛的運(yùn)行性能,為人們提供良好的出行體驗(yàn),是國(guó)家重點(diǎn)工作任務(wù)之一。地鐵車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)對(duì)地鐵車(chē)輛運(yùn)行造成直接的影響,如果制動(dòng)系統(tǒng)的性能較差,在使用過(guò)程中存在問(wèn)題,那么地鐵車(chē)輛運(yùn)行效率,地鐵車(chē)輛的運(yùn)行安全性也都無(wú)法保證。當(dāng)今地鐵車(chē)輛中使用的制動(dòng)系統(tǒng)可以分為電制動(dòng)與空氣制動(dòng),對(duì)這兩種技術(shù)的研究可以有效提高車(chē)輛性能。

        一、地鐵車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)中電制動(dòng)與空氣制動(dòng)技術(shù)原理

        (一)電制動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)原理

        當(dāng)今地鐵車(chē)輛中使用的制動(dòng)系統(tǒng)可以分為電制動(dòng)與空氣制動(dòng),而電制動(dòng)系統(tǒng)還可以劃分為電阻制動(dòng)和再生制動(dòng),電制動(dòng)系統(tǒng)是地鐵車(chē)輛優(yōu)先使用的制動(dòng)技術(shù)。首先,再生制動(dòng)是利用定子控制定頻率原理,通過(guò)減少定子控制定頻率,來(lái)實(shí)現(xiàn)地鐵車(chē)輛電機(jī)的降速、停機(jī),通過(guò)再生制動(dòng)也能夠保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。但是因?yàn)榈罔F車(chē)輛存在慣性,所以電機(jī)的轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過(guò)程中就會(huì)處于被動(dòng)狀態(tài),還會(huì)形成再生循環(huán)使用。其次,電阻制動(dòng)是借助制動(dòng)電阻實(shí)現(xiàn)的車(chē)輛制動(dòng),當(dāng)接觸網(wǎng)無(wú)法吸收再生制度產(chǎn)生的能量后,就會(huì)轉(zhuǎn)化為電阻制動(dòng),制動(dòng)電阻由鎳鉻金制成,因此不會(huì)被磁化,但會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,需要通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)行降溫。

        (二)空氣制動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)原理

        在地鐵車(chē)輛中使用的制動(dòng)系統(tǒng)都是借助一個(gè)制動(dòng)控制裝置實(shí)現(xiàn)的,而空氣制動(dòng)系統(tǒng)就是借助這種控制裝置,利用制動(dòng)電控單元形成壓力空氣,根據(jù)計(jì)算得出壓力空氣的量,并分配到不同的制動(dòng)缸中??諝庵苿?dòng)系統(tǒng)主要利用地鐵車(chē)輛車(chē)輪踏面和閘瓦的摩擦產(chǎn)生,以此將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能,繼而在空氣中消耗。此外,利用地鐵車(chē)輛車(chē)輪踏面和閘瓦的摩擦還可以達(dá)到減速的目的。

        二、地鐵車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)中電制動(dòng)與空氣制動(dòng)實(shí)際應(yīng)用

        現(xiàn)如今,加強(qiáng)地鐵車(chē)輛性能的安全是地鐵工程中的重點(diǎn)任務(wù),在簡(jiǎn)單了解了電制動(dòng)技術(shù)原理與空氣制動(dòng)系統(tǒng)中的技術(shù)原理后,還要對(duì)電空混合制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,進(jìn)而有針對(duì)性的提出具體的改進(jìn)措施。

        (一)電空混合制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題

        當(dāng)今地鐵車(chē)輛中使用的制動(dòng)系統(tǒng),實(shí)際上還存在一定的不足,需要得到進(jìn)一步的完善,常見(jiàn)的地鐵車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)問(wèn)題,如:列車(chē)制動(dòng)減速度會(huì)在電制動(dòng)系統(tǒng)和空氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的過(guò)程中瞬間增大,這是因?yàn)樵谵D(zhuǎn)化過(guò)程中電制動(dòng)下降、空氣制動(dòng)施加,如果出現(xiàn)銜接不當(dāng),就會(huì)發(fā)生上述情況。此外,當(dāng)今地鐵車(chē)輛中使用的制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)受到空氣制動(dòng)的影響,最終導(dǎo)致地鐵列車(chē)提前停車(chē),列車(chē)和車(chē)站安全門(mén)對(duì)位出現(xiàn)誤差,乘客的通道空間縮小,存在安全隱患,也會(huì)對(duì)車(chē)輛的正常運(yùn)行造成影響。其次,在制動(dòng)過(guò)程中,制動(dòng)控制系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)無(wú)法確定,也會(huì)對(duì)散熱情況造成影響。

        (二)電空混合制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行中的改進(jìn)措施

        針對(duì)文章中提出來(lái)的問(wèn)題進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),現(xiàn)如今大部分地鐵車(chē)輛在制動(dòng)中優(yōu)先采用的是電制動(dòng),然后才會(huì)采用空氣制動(dòng),因此可知空氣制度的前提是電制動(dòng)無(wú)法滿(mǎn)足地鐵車(chē)輛的制動(dòng)需求。[1]因此都可以采取以下幾種改進(jìn)措施:第一,適當(dāng)增加制動(dòng)電阻功率,以此降低電制動(dòng)無(wú)法滿(mǎn)足地鐵車(chē)輛的制動(dòng)需求的情況,讓空氣制動(dòng)系統(tǒng)只需要負(fù)責(zé)保持制動(dòng)的作用。第二,適當(dāng)增大地鐵車(chē)輛車(chē)輪踏面和閘瓦的摩擦系數(shù),隨著摩擦系數(shù)的增加,就可以讓電制動(dòng)系統(tǒng)和空氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)化過(guò)渡過(guò)程更加的順暢。第三,加強(qiáng)對(duì)合成閘瓦的研究,開(kāi)發(fā)出摩擦系數(shù)變化較小、性能穩(wěn)定的新型合成閘瓦,以此減少電制動(dòng)系統(tǒng)和空氣系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程中出現(xiàn)的不平滑現(xiàn)象。

        (三)電空混合制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行中的實(shí)際應(yīng)用

        為了對(duì)上文的分析進(jìn)行全面的驗(yàn)證,本文借助N市的地鐵交通二號(hào)線(xiàn)為實(shí)際應(yīng)用案例,對(duì)電空混合制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況進(jìn)行分析,首先簡(jiǎn)單了解該處地鐵車(chē)車(chē)輛情況。N市的地鐵交通二號(hào)線(xiàn)主要采用的是電空直通式制動(dòng)系統(tǒng),在制動(dòng)正常運(yùn)行的過(guò)程中,采用了踏面制動(dòng),以此讓地鐵車(chē)速可以達(dá)到每小時(shí)80km。[2]在對(duì) N市的地鐵交通二號(hào)線(xiàn)的過(guò)往檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從近年來(lái)的檢測(cè)數(shù)據(jù)情況可以看出,牽引制動(dòng)停車(chē)的功能良好,實(shí)用性較強(qiáng),尤其是在牽引制動(dòng)方面,可以看出停車(chē)功能極為優(yōu)異。此外,還借助了ATO定位停車(chē)技術(shù)和MVB通信技術(shù),保證地鐵的正常運(yùn)行,讓地鐵列車(chē)得到良好的成效。但是在實(shí)際應(yīng)用中,電空直通式制動(dòng)系統(tǒng)需要在電制動(dòng)系統(tǒng)中和空氣系統(tǒng)中進(jìn)行切換,以此保證列車(chē)動(dòng)力。通過(guò)電空混合制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行中的實(shí)際應(yīng)用??梢圆扇煞N模式實(shí)現(xiàn)電制動(dòng)和空氣制度的轉(zhuǎn)化,一種為EBO,另一種為非EBO,這兩種模式都可以讓電制動(dòng)力速度得到合理的控制。比如,ATO定位停車(chē)可以有效記錄停車(chē)位置和站點(diǎn)之間的距離,繼而可以根據(jù)具體的速度對(duì)整體節(jié)奏進(jìn)行把控,以此滿(mǎn)足地鐵的性進(jìn)行過(guò)需求,在調(diào)控功能過(guò)后,調(diào)速達(dá)到了2km/h,與此同時(shí),就會(huì)開(kāi)始電制動(dòng)力的應(yīng)用,而在列車(chē)速度降低的過(guò)程中,電制動(dòng)力不能夠滿(mǎn)足制動(dòng)力需求時(shí),就會(huì)過(guò)渡到空氣制動(dòng)中,并且發(fā)送相應(yīng)的指令給地鐵列車(chē),確保制動(dòng)持續(xù)增加,并且保持動(dòng)力命令,以此有效改變了傳統(tǒng)電制動(dòng)系統(tǒng)和空氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)化過(guò)程中存在的不足。

        三、總結(jié)

        綜上所述,電空混合制動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)揮和十分重要的作用,在地鐵車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中發(fā)揮著重要作用,保證電空混合制動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,最終保證全車(chē)人民的安全,以及地鐵車(chē)輛的穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)本文對(duì)電空混合制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的分析和 N市的地鐵交通二號(hào)線(xiàn)的案例發(fā)現(xiàn),完善電空混合制動(dòng)系統(tǒng),可以有效提高地鐵車(chē)輛的運(yùn)行情況。不僅如此,電空混合制動(dòng)系統(tǒng)也能夠充分滿(mǎn)足地鐵車(chē)輛的制動(dòng)力需求。

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