低地板輕軌電車制動系統概念設計論文范文

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1系統方案

1.1動車轉向架液壓制動系統配置如圖2所示，每個動車轉向架配備2套牽引單元，分別由1臺電機和2個齒輪箱驅動同側2個車輪。電機軸上裝有1個制動盤及1個彈簧施加液壓緩解的制動夾鉗（被動式）。每個動車轉向架上安裝有1個電液控制單元并聯控制每個電機軸的制動夾鉗。電液控制單元由制動控制模塊（HCM）進行精確控制。在工作液無壓力狀態，彈簧作用施加最大制動力。逐漸提高液壓，制動夾鉗的制動力將逐漸被抵消并減小，最終夾鉗將緩解復位。由于電機軸較細，故無法承受大的制動力。動車轉向架通常情況下的制動功率是由電機反轉產生的動力制動提供，液壓系統應用較少且功率較低，因此可不設置機械防滑功能。電制動防滑功能由VCU提供。液壓制動系統具有緊急泄壓閥，由電車的安全回路控制。當該閥被觸發時，系統內液體壓力立即釋放，此時不管制動指令如何，彈簧都將施加制動。在液壓控制單元（EHU）出現故障時，系統無法提供壓力液體，車輛失去正常的緩解功能。在車輛需要緩解時，需要由輔助緩解單元（ARU）提供壓力液體，緩解施加在轉向架上的彈簧制動力。

1.2拖車轉向架液壓制動系統配置如圖3，拖車轉向架的4個車輪彼此獨立旋轉，每個車輪均裝有1個制動盤和1個液壓制動夾鉗（主動式）。制動控制單元BCU控制電液控制單元（EHU）實施制動。當工作液壓力增大時，主動制動夾鉗施加到制動盤的夾緊力也隨之增大。壓力釋放時，夾鉗將緩解復位。拖車轉向架無電動力制動功能，其液壓制動器在進行制動時，需要啟動防滑功能。考慮到液壓泵在短時間內可能無法提供足夠的液壓油來滿足滑行保護的需求，需要安裝蓄能器來滿足滑行發生時系統壓力劇烈變化的要求。當電車的安全制動信號被觸發時，拖車轉向架的緊急釋放閥也被激活。系統內液體壓力立即釋放，此時拖車的制動系統將不產生制動力。

1.3自動載荷調整功能列車在到站上下乘客時，整車重量變化很大，為達到指定制動減速度所需的制動力也不同，因此車輛需具備根據載荷信息自動調整制動力的功能。每個轉向架彈簧系統中均安裝有載荷傳感器，用來檢測載荷信號并傳給車輛控制單元VCU和制動控制單元BCU，車輛將根據載荷信息自動調整制動力大小及分配。載荷信號在列車運行時并不進行檢測，只有在每次車輛啟動之前進行檢測，并將啟動時的信息進行保存，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時所需要的較大的減速度，同時為改善在雨雪天氣時惡劣的輪軌粘著狀況，需要設置撒砂裝置。撒砂裝置安裝于2個動車轉向架的外端，運行時只有在車輛運行方向前方的撒砂裝置可以激活。

1.5制動系統部件分配整列車制動系統部件的分配及數量見表1。

2制動性能指標及功能分布

綜合歐洲和國內各項輕軌電車標準，作出制動功能狀態邏輯表格見表2，性能指標對比見表3。

3結語

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

作者：韓龍虞大聯劉韶慶單位：南車青島四方機車車輛股份有限公司工程實驗室