地鐵車輛制動系統(tǒng)淺析

1、精品好資料學習推薦畢業(yè)論文(設計)任務書題目城軌車輛制動系統(tǒng)淺析學生姓名 李星燃學號 11022315 班 級： 110223 專 業(yè)： 城市軌道交通車輛 分 院： 工程技術(shù)分院 指導教師： 王洋 2013 年 11 月 1 日城軌車輛制動系統(tǒng)淺析0、引言為適應車輛運行速度高、站間距離短、起動制動頻繁等要求，輕軌車輛采用了 Knorr公司的微機控制電空制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有反應迅速、制動距離短、部件集成化程度高、可以實現(xiàn)平穩(wěn)停車等特點。車輛在制動過程中電制動優(yōu)先，然后施加空氣摩擦制動。車輛正常狀態(tài)下使用的空氣制動是常用制動，緊急制動是在緊急情況下由司機觸發(fā)或列車緊急制動環(huán)線失電而自動施加的，停放

2、制動是制動系統(tǒng)自動施加的彈簧制動。列車在運行過程中，當速度在電制動零速點（ v=3km/h）與淡出點之間時，通過編碼器輸出“電制動力達到多大值”信號，使得電制動和空氣摩擦制動混合施加。當列車運行在恒電制動力最高速度和電制動淡出點之間時，僅使用電制動，當列車運行速度超過恒電制動力最高速度時，電制動和空氣摩擦制動又混合施加（圖 1）。下面分別介紹這幾種制動方式的制動原理及應用方式。1、電制動城市軌道車輛電制動采用再生制動與電阻制動。當“制動列車線”激活發(fā)出制動指令時，優(yōu)先采用電制動。如果“運行系統(tǒng)網(wǎng)絡”允許，使用的主要制動模式是再生制動，當接觸網(wǎng)網(wǎng)壓高于750 V時，不能夠吸收再生制動反饋回來的能

3、量，則采用牽引控制單元控制的電阻制動。（1）再生制動。在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，電機降速和停機是通過逐漸減小定子給定頻率來實現(xiàn)的，由于慣性原因，電機的轉(zhuǎn)子仍舊處于被動的運行狀態(tài)，當同步轉(zhuǎn)速1小于轉(zhuǎn)子時，轉(zhuǎn)子電流相位幾乎改變了180，電機從電動機狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)電機狀態(tài)；與此同時，電機軸上的轉(zhuǎn)矩變成制動轉(zhuǎn)矩 T e，電機處于再生制動狀態(tài)。電機再生的電能經(jīng)續(xù)流二極管全波整流后反饋到直流電路，再生循環(huán)使用。（2）電阻制動。當接觸網(wǎng)不能夠吸收再生制動反饋能量的時候，1.55制動電阻將提供電阻制動。制動電阻安裝在車體底架上的牽引逆變箱外，制動電阻由不會被磁化的鎳鉻合金制成。在使用電阻制動時會產(chǎn)生大量的熱量，制動電阻通

4、過一個 1 500 W三相風機進行強迫風冷。 2、空氣摩擦制動每一個車底架上都安裝一個制動控制裝置，從空氣壓縮機里產(chǎn)生的壓力空氣通過制動電控單元的計算與分配進入制動缸，從而推動閘瓦產(chǎn)生摩擦制動力。2.1、空氣制動的電氣控制（1）常用制動。在車輛正常狀態(tài)下使用的空氣制動是常用制動。在每輛車上都有一個繼電器箱，內(nèi)部設有反映制動缸壓力狀態(tài)的制動緩解控制器的壓力開關觸點，空氣制動的施加與緩解兩根列車線在經(jīng)過每輛車時串入制動緩解控制器的壓力開關觸點，其中空氣制動施加列車線串入的是常開觸點，緩解串入的是常閉觸點，并組成電氣環(huán)路，通過制動緩解控制器內(nèi)壓力變化反映到相應的觸點。當列車所有制動都施加時，駕駛臺上

5、的所有“制動施加”指示燈亮；當列車所有制動緩解時，司機臺上的所有“制動緩解”指示燈亮。（2）停放制動。停放制動控制是通過停放制動指令來實施的，正常情況下，是否實施停放制動，通過壓力空氣的充排氣來實現(xiàn)。當總風管的壓力空氣增壓后，壓力空氣充入制動缸，阻止停放制動缸彈簧制動作用的實施；當車輛停車時，總風管的壓力空氣逐漸排光，停放制動缸中的壓力空氣也逐漸排入大氣，這時停放制動由于彈簧力作用而實施。也可以由司機操縱駕駛臺上的停放制動按鈕來執(zhí)行停放制動，激活電磁閥，排出壓力空氣來實施停放制動。停放制動執(zhí)行機構(gòu)的設計要求其停放制動力永遠不衰減，當停放的車輛在總風管和制動缸的壓力空氣排光時，停放制動接管常用制

6、動，以保證車輛停放的要求。在每節(jié)車二位端左側(cè)，都有一個停放制動指示燈。列車在激活狀態(tài)下，本節(jié)車停放制動緩解時，綠色指示燈亮；停放制動沒有緩解時，藍色指示燈亮；當列車所有停放制動緩解時，停放制動緩解繼電器激活，司機室駕駛臺上一個綠色緩解指示燈亮，否則紅燈亮。（3）緊急制動。緊急制動是在緊急情況下施加的制動，在列車緊急制動環(huán)線失電時，自動施加或由司機按下駕駛臺上蘑菇狀按扭施加。緊急制動只采用空氣制動，而且制動命令是不可更改的。當需要執(zhí)行緊急制動時，所有車輛都按最大值施加空氣摩擦制動。緊急制動必須是安全可靠的，此時電制動是不予考慮的。至停車，若要恢復牽引，必須在列車速度等于零時重新設置（由司機按下緊

7、急制動復位按扭）。 2.2、空氣制動中的氣路執(zhí)行每一輛車上都安裝一個制動控制單元，（圖2）制動缸不同的空氣壓力由制動電控單元控制信號反饋，它包含的控制閥按比例提供制動時載荷信號。在不同狀態(tài)下各電磁閥的工作狀態(tài)（見表1）表1電磁閥的工作狀態(tài)緩解電磁閥緊急電磁閥常用制動電磁閥慢快慢快緊急制動時得電得電失電得電得電常用制動時得電得電得電得電得電緩解時失電失電得電失電失電制動控制單元在各個狀態(tài)下的響應過程如下。（1）緊急制動。當施行緊急制動時，緊急電磁閥不被激活的，這種設計是出于安全考慮。由于緊急電磁閥未被激活，關閉壓力控制室“X”和制動風缸及稱重閥入口的通路，從稱重閥出來的壓力空氣將直接進入壓力控制

8、室“Y”?？刂剖?“Y”向下的作用力使排風閥活塞推桿向下運動，打開通往制動缸進氣口，使得制動風缸的壓力空氣進入制動缸，推動踏面制動單元上的閘瓦作用在車輪上實施相應載荷的最大空氣摩擦制動。壓力空氣按照控制室“A”設定的壓力值，當設定的壓力控制室“A”壓力上升，使得控制模板向上移動，促使彈簧力作用在閥體集成的閥體上，當壓力控制室“Y”和“A”壓力相等時，輸入. /輸出閥將充分地移動而關閉閥體集成上的閥體，這樣切斷制動風缸和制動缸的通路。（2）常用制動。當需要執(zhí)行常用制動時，從制動電控單元傳送過來的信號激活并打開. 2個常用制動電磁閥，同時激活緩解電磁閥并且關閉壓力控制室“X”的排氣口通路，于是制動

9、風缸的壓力空氣進入壓控制室“X”，其壓力值由控制壓力傳送器預先設定并反饋給制動電控單元，當反饋的信號等于初始設定的制動壓力要求時，常用制動電磁閥將關閉，并且截斷制動風缸繼續(xù)向內(nèi)輸送壓力空氣。壓力控制室“X”內(nèi)壓力空氣也通過緊急電磁閥來打開稱重閥的輸出/輸入閥，從輸出/輸入閥進來的壓力空氣返回到制動控制單元控制室“Y”并使得控制模板向下偏移，控制模板的偏移量決定活塞推桿的位移量大小，迫使閥體集成上的閥體打開，使制動風缸的壓力空氣進入制動缸。對控制模板下方的壓力控制室“A”的輸出壓力設定一定的值，當輸出壓力和控制模板的作用力相等時，閥體集成上的閥體將關閉，這時輸出壓力將不再上升。如果需要一個更大的

10、制動力時，通過制動電控單元發(fā)出指令，使上述描述的動作繼續(xù)運行，直到制動缸的壓力值達到需求為止。（3）緩解。正常運行時列車不實施制動，緊急電磁閥將激活，切斷制動風缸和稱重閥入口及壓力控制室“X”的通道。制動風缸的壓力傳送到2個常用制動電磁閥，這2個電磁閥沒有被激活而關閉，這樣壓力空氣就不能進一步前進，兩個緩解電磁閥未被激活，排空壓力控制室“X”的空氣?？刂剖?“Y”的壓力空氣通過稱重閥里的檢查閥排出，這樣制動缸里的壓力使控制模板向上移動，制動缸中的壓力空氣通過閥體集成上的排氣通道排向大氣，達到車輛緩解的狀態(tài)。. 3、結(jié)束語城市軌道車輛已經(jīng)在長春成功運行了多年，制動系統(tǒng)準確性高、可靠性高、維護簡單方便并帶有自我診斷和故障顯示功能，為輕軌的安全運營提供了保障。4、參考文獻