城軌車輛液壓制動系統(tǒng)緩解裝置的研究與改造

呂娜

摘 要：伴隨著城市軌道交通系統(tǒng)的不斷發(fā)展，人們開始致力于如何將更多的先進技術(shù)應(yīng)用在城市軌道交通系統(tǒng)中，以提升城軌交通系統(tǒng)的安全性、舒適性以及維修性。該文針對城軌車輛新型制動系統(tǒng)——液壓制動以及與液壓制動系統(tǒng)配套使用的緩解裝置進行了深入細致的研究。主要論述了液壓制動系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀，現(xiàn)有液壓制動系統(tǒng)緩解裝置的產(chǎn)生背景、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的不足之處，并針對現(xiàn)有緩解裝置的不足之處提出了改造思路及意見，為改善城軌車輛的維修性提供了有利的參考。

關(guān)鍵詞：城軌車輛 液壓制動 緩解裝置 研究改造

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0081-01

城市軌道交通作為新型的交通方式，成為城市公共交通的重要組成部分，其以大運量、高速準時、節(jié)省空間及能源等特點，已逐漸成為我國城市交通發(fā)展的主流，成為人們出行的主要方式。城市軌道交通車輛是城市軌道交通體系中最重要的組成部分，制動系統(tǒng)是城軌車輛的關(guān)鍵設(shè)備，其性能的好壞直接關(guān)系到車輛運行的安全性和綜合技術(shù)水平的提高。因此，世界各國在發(fā)展城市軌道交通過程中，都將提高和完善制動技術(shù)水平作為一個重要項目進行研究。

1 液壓制動系統(tǒng)現(xiàn)狀

在我國城市軌道交通行業(yè)現(xiàn)有車型中，制動系統(tǒng)多數(shù)為空氣制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)優(yōu)點在于技術(shù)成熟、設(shè)備簡單、易于操作、維護保養(yǎng)方便，其缺點是空氣管路內(nèi)灰塵大、容易漏氣；在寒冷天氣下，管路容易結(jié)冰，大大影響制動效果，車輛運行安全受到一定程度的威脅。針對中國北部地區(qū)冬季較長、氣溫較低的自然環(huán)境特點，長春輕軌首次引進了液壓制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)管路內(nèi)的液體能夠做到在極低的溫度下都不凝結(jié)，解決了管路易結(jié)冰影響制動效果的問題，對于中國北部地區(qū)軌道交通的建設(shè)具有很強的指導(dǎo)意義。

2 現(xiàn)有緩解裝置的產(chǎn)生背景及不足之處

2.1 現(xiàn)有緩解裝置的產(chǎn)生背景

由于首次引進液壓制動系統(tǒng)，系統(tǒng)本身的技術(shù)指標及性能還不夠完善，存在許多不足之處。根據(jù)調(diào)研結(jié)果顯示，長春輕軌近幾年的運營故障中有1/3的故障為液壓制動系統(tǒng)故障。然而在液壓制動系統(tǒng)故障中，又有半數(shù)以上的故障為車輛制動不緩解。車輛在停車時，動車轉(zhuǎn)向架的制動夾鉗要施加停放制動（即制動夾鉗要將車輪抱死）以防止發(fā)生溜車事故，當車輛牽引啟動時，制動夾鉗會自動松開車輪，即車輛處于制動緩解狀態(tài)。車輛制動不緩解就是指車輛處于牽引狀態(tài)時，制動夾鉗仍然將車輪抱死未松開，此故障發(fā)生將嚴重影響車輛的運行。如車輛遇到此故障，要求駕駛員或檢修人員必須針對抱死的制動夾鉗進行人工緩解操作。由于長春輕軌車輛液壓制動系統(tǒng)動車制動夾鉗的工作原理為注入液壓油夾鉗緩解，液壓油回流夾鉗制動，因此，要想緩解制動夾鉗，必須人工手動向夾鉗內(nèi)注入液壓油。手動緩解泵就是用于車輛液壓制動系統(tǒng)人工緩解的裝置。

基于液壓制動的原理，發(fā)明了手動緩解泵，將手動緩解泵的油管接頭與制動夾鉗接頭相連后，人工打壓將油壓入夾鉗內(nèi)以達到車輛緩解狀態(tài)。

2.2 現(xiàn)有緩解裝置的不足之處

經(jīng)過多次工作現(xiàn)場實地考察以及使用者的問卷調(diào)查，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有手動緩解泵的幾處弊端及存在的危險性：

（1）人工手動打壓，液壓不穩(wěn)，壓力不容易控制、壓入液壓油量不精確，一旦壓入油過多對制動夾鉗有損傷；

（2）手動緩解泵在壓油的過程中，極易發(fā)生側(cè)翻，嚴重威脅操作人員的人身安全，特別是用于車輛在線救援時，手動緩解泵放置在軌道旁的基石上，側(cè)翻的風險性更大，容易傷人；

（3）手動緩解泵密封性不好，泵體中進入微小的灰塵，都會導(dǎo)致泵體損壞，不能工作，甚至報廢，維修性差、損壞率高；

（4）手動緩解泵自帶的壓力表壓力檢測不靈敏、質(zhì)量差，損壞率高；

（5）車底工作空間小、光線暗、不易于操作，遇到雨雪天氣地面潮濕、氣溫低，操作更加困難；

（6）使用手動緩解泵時，有力量的要求，駕駛員或檢修人員操作起來十分吃力；

（7）手動緩解是否完成，需要操作人員根據(jù)經(jīng)驗判斷，極易造成緩解不完全，對制動盤產(chǎn)生損傷。

3 緩解裝置的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 國外研究現(xiàn)狀

液壓制動技術(shù)產(chǎn)生于19世紀60年代，相較于空氣制動技術(shù)，液壓制動技術(shù)開發(fā)時間較短，應(yīng)用范圍相對較窄。液壓制動技術(shù)應(yīng)用在城市軌道交通車輛上的較少。目前在國外，用于設(shè)備拆裝的手動液壓泵的研發(fā)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，自動液壓泵的產(chǎn)品也很多，但用于液壓制動系統(tǒng)的緩解裝置目前還處于開發(fā)階段。

3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

中國對于液壓制動系統(tǒng)的應(yīng)用與研究起步較晚，研究普遍落后于國外，應(yīng)用性的成果較少。從現(xiàn)有文獻資料來看，國內(nèi)的研究在數(shù)量上總量不多，并主要以期刊為主，專著較少。國內(nèi)城市軌道交通行業(yè)中，長春輕軌首次采用液壓制動技術(shù)。目前，國內(nèi)針對于空氣制動系統(tǒng)的手動緩解泵設(shè)計研發(fā)出的產(chǎn)品有很多種，但針對空氣制動系統(tǒng)的自動緩解裝置尚無研發(fā)成品。針對液壓制動系統(tǒng)的緩解裝置的研發(fā)使用，目前只有長春客車裝備有限公司設(shè)計的一款手動緩解裝置。國內(nèi)對于手動緩解泵的自動化改造已有一定的研究基礎(chǔ)，為液壓制動系統(tǒng)的自動緩解泵研制提供了很大的幫助。

4 緩解裝置的改造

針對現(xiàn)有液壓系統(tǒng)緩解裝置的缺點，伴隨著科學技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，可將現(xiàn)有的手動緩解裝置實現(xiàn)自動化操作，使駕駛?cè)藛T或檢修人員在對車輛進行制動緩解時，僅需操作按鈕，緩解泵將自動判斷緩解情況，完成制動緩解，操作簡單方便、準確可靠，縮短工作時間，提高工作效率，減少工作者的勞動強度，避免了使用手動緩解泵時遇到的諸多難題，變相為企業(yè)提高了經(jīng)濟效益。自動緩解泵的研究也為國內(nèi)液壓緩解裝置的研發(fā)，提供了有益的參考。

5 結(jié)語

液壓制動系統(tǒng)以其制動靈敏度高、不受外部環(huán)境干擾、維修簡單易行、故障率低等特點已經(jīng)被越來越多的應(yīng)用在城市軌道交通車輛上。隨著液壓制動系統(tǒng)的發(fā)展，自動化的手動緩解裝置應(yīng)用范圍和應(yīng)用數(shù)量將會越來越多?，F(xiàn)在國內(nèi)外對制動系統(tǒng)手動緩解裝置的研究已取得一定的成果，先進的傳感器、機電一體化等技術(shù)的發(fā)展為研制自動緩解泵提供了可能。在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代化技術(shù)實現(xiàn)自動化改造是很有可能的，也是十分必要的。

參考文獻

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