伊朗設拉子地鐵1號線車輛制動系統(tǒng)及模塊化設計

李明

摘 要：該文以伊朗設拉子地鐵1號線車輛為例，介紹了制動系統(tǒng)的組成、制動系統(tǒng)及制動管路在設計時采用了整體模塊化設計方法，具有節(jié)省設計空間、方便安裝、節(jié)約成本等優(yōu)點。

關鍵詞：伊朗地鐵 制動系統(tǒng) 模塊化設計

中圖分類號：U270.35 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（c）-0056-01

模塊化設計理念是現(xiàn)代軌道交通一個發(fā)展趨勢，模塊化程度的高低是一個公司設計能力的體現(xiàn)，該文以伊朗設拉子地鐵1號線車輛為例，對制動系統(tǒng)模塊化設計進行探討。

1 制動系統(tǒng)的組成

伊朗設拉子地鐵1號線車輛制動系統(tǒng)主要由風源系統(tǒng)、制動控制裝置、基礎制動裝置、防滑系統(tǒng)、空氣懸掛裝置等組成。

1.1 風源系統(tǒng)

風源系統(tǒng)主要由螺桿式空氣壓縮機、冷卻系統(tǒng)、前置過濾器組成、干燥器組成、啟動裝置以及壓力開關箱等組成，為制動系統(tǒng)等用風設備提供壓縮空氣。每列車有2套風源系統(tǒng)，分別吊裝在兩輛Tc車的底架上。

1.2 制動控制裝置

制動控制裝置包括制動控制系統(tǒng)、電子制動控制單元EBCU、輔助控制系統(tǒng)、總風缸、制動儲風缸、壓力表等。負責完成常用制動、緊急制動、停放制動、防滑控制、向空簧系統(tǒng)供風、向制動儲風缸供風、強迫緩解等功能。

1.3 基礎制動裝置

基礎制動裝置采用踏面制動，每套踏面制動裝置由踏面單元制動器和CT-1型閘瓦組成。

每臺轉(zhuǎn)向架裝有4套踏面制動裝置，其中2套帶停放制動裝置。

基礎制動裝置受制動控制系統(tǒng)控制，產(chǎn)生符合制動指令要求的制動力

1.4 防滑系統(tǒng)

防滑系統(tǒng)由電子制動控制單元EBCU的防滑控制板、感應齒盤、速度傳感器及防滑排風閥等組成，能有效地防止車輪滑行擦傷，并充分利用輪軌粘著。

對應每臺轉(zhuǎn)向架的每根軸，裝有一個感應齒盤、一只速度傳感器和一個防滑排風閥。

防滑控制參數(shù)的計算、滑行判斷、防滑作用的控制由EBCU完成。

1.5 空氣懸掛裝置

空氣懸掛裝置除了集成在輔助控制單元中的減壓閥和溢流閥外，還包括安裝在轉(zhuǎn)向架上的高度控制閥和差壓閥，每臺轉(zhuǎn)向架上裝有兩只高度控制閥和一個差壓閥。

2 制動系統(tǒng)模塊化設計方法

2.1 制動系統(tǒng)設備的模塊化設計

2.1.1 風源系統(tǒng)模塊化設計

將空氣壓縮機、干燥裝置、冷卻裝置、電動機和安全閥等部件集成安裝在—個框架內(nèi)，成為一個風源模塊，在車下組裝后，做保壓試驗；試驗合格后直接吊裝于車上，向制動系統(tǒng)和其它用風系統(tǒng)供風。該模塊可以根據(jù)不同車型的使用條件更換部分部件來滿足業(yè)主的要求，而對外的安裝接口保持不變。

2.1.2 制動控制系統(tǒng)模塊化設計

制動控制系統(tǒng)模塊主要由充排氣電磁閥、壓力傳感器、緊急閥、中繼閥、空重車閥、測試接頭等組成，將所有部件采用集成化、模塊化設計，安裝在一塊氣路集成板上，組裝完成后，按檢驗要求進行動作性能和密封性檢驗。最后整體吊裝在車體底架上，可以很方便地進行拆卸更換。

與以往的制動控制系統(tǒng)比較，它體積小、重量輕、便于維護維修，并具有良好的互換性。

2.1.3 輔助控制系統(tǒng)模塊化設計

輔助控制系統(tǒng)模塊主要由壓力開關、壓力傳感器、測試接口、截斷塞門、空氣過濾器、單向閥、減壓閥、停放制動控制閥、雙向閥、帶電觸點塞門、溢流閥以及強迫緩解閥組成。其內(nèi)部電纜采用低煙無鹵阻燃屏蔽線，并使用連接器與外部線纜連接。

輔助控制系統(tǒng)模塊整體吊裝在車體底架上，可以很方便地進行拆卸更換，便于維護維修。

2.1.4 風缸模塊化設計

每輛車的制動系統(tǒng)包括一個總風缸和一個制動風缸，分別為本節(jié)車提供總風和制動所需要的風，將總風缸和制動風缸集成安裝在一個吊架上，并將與總風缸及制動風缸相連接的管路配好，組成一個風缸模塊。

風缸模塊整體吊裝在車體底架上，可以很方便地進行拆卸更換，便于維護維修。

2.2 制動系統(tǒng)管路的模塊化設計

2.2.1 管路模塊化設計思路

通常情況下，不同車型的設備布置是不同的，制動系統(tǒng)的管路也是不同的。伊朗設拉子地鐵1號線有3種車型，分別是Tc、Mp、M。但是制動系統(tǒng)的設備模塊化設計后，給管路模塊化設計創(chuàng)造了前提，在Tc、Mp、M這3種車型上，所有的設備布置基本是相似的。

經(jīng)模塊化設計考慮后，可將制動系統(tǒng)管路劃分成4個模塊（總風管路、制動管路、空氣簧管路、停放制動管路）進行設計。Tc車與其他車型相比較，不同的是Tc車裝有風源裝置、風壓表、輪緣潤滑裝置，可將這些劃歸到總風管路和制動管路中。

將制動系統(tǒng)管路按功能分成4個模塊后，不同車型中相同的管路模塊可以相互借用。

2.2.2 管路模塊化設計工具

使用三維建模設計工具（Proe、Creo等）進行管路的模塊化設計，可以大大提高設計精度，降低設計成本。圖1為三維效果圖。

2.2.3 管路模塊化設計的優(yōu)點

管路的模塊化設計使設計的工作量大大減少，避免了重復設計造成的人力資源浪費。

Tc、Mp、M這3中車型上，出圖管件有45種，其中可以借用的有26種，管件通用率在50%以上。與以往的車型相比，不僅出圖件的數(shù)量減少，而且管件的總數(shù)也大大減少。模塊化設計出圖，煨管制作、配管安裝、維護保養(yǎng)等各個環(huán)節(jié)都減少了工作量，大大提高了工作效率。

管路的模塊化設計確保了Tc、Mp、M這三種車型的規(guī)整性和通用性，更具有意義的是這三種車型的制動控制系統(tǒng)模塊和輔助控制系統(tǒng)模塊可以互換，而且管路大部分也是相同的，因此這三種車型的制動相應時間基本也是一致的。這樣不僅減少了設計的工作量，同時，也減少了以后車輛調(diào)試的工作量。

3 結語

通過對地鐵車輛制動系統(tǒng)的模塊化設計后，不僅能夠滿足業(yè)主的使用要求，而且體積小，節(jié)省車下空間，方便操作維修，互換性好，通用性強，減少設計開發(fā)成本，減少車輛自重，節(jié)能減排。

模塊化設計是當今國際地鐵車輛技術發(fā)展的潮流，模塊化設計也是技術成熟與可靠性的表現(xiàn)，地鐵車輛模塊化設計是一個不斷完善提高的過程，在此過程中，應借鑒國內(nèi)外先進技術經(jīng)驗，不斷完善國內(nèi)的地鐵模塊化設計。

參考文獻

[1] 趙東梅.北京地鐵4號線制動系統(tǒng)模塊化設計[J].鐵道車輛，2011（3）.

[2] 吳亮.地鐵車輛空氣制動系統(tǒng)的模塊化設計[J].城市軌道交通研究，2001（3）.