關(guān)于地鐵車輛的制動(dòng)與防滑分析

沃金龍

摘 要：隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市人口數(shù)量一致呈上漲趨勢(shì)，帶來(lái)了嚴(yán)重的城市交通擁堵問(wèn)題，給人民群眾的日常出行造成了很多不利影響。為了改善這種現(xiàn)狀，確保人民群眾的安全出行、便利出行，城市軌道交通逐漸成為群眾出行首選，對(duì)于城市軌道交通的安全性和持續(xù)性方面的需求也逐漸增加。制動(dòng)系統(tǒng)的地鐵車輛能夠穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，而地鐵車輛制動(dòng)過(guò)程中的防滑控制為其安全運(yùn)行起到了保護(hù)的作用。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛；制動(dòng)；防滑

中圖分類號(hào)：U260 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）04-0063-01

制動(dòng)方式是指制動(dòng)時(shí)動(dòng)能的轉(zhuǎn)移方式或制動(dòng)力的獲取方式，對(duì)于地鐵車輛來(lái)說(shuō)，其制動(dòng)方式一般分成兩種，分別是電制動(dòng)和摩擦制動(dòng)。制動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是確保地鐵車輛安全運(yùn)行的有效手段，在地鐵整體運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷進(jìn)步，人們的生活水平逐漸提升，對(duì)于出行的安全性和舒適度的要求也越來(lái)越高。為了滿足人民群眾的各方面，現(xiàn)代化的地鐵車輛一般都采用多種制動(dòng)方式。

1 地鐵車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 制動(dòng)指令設(shè)計(jì)

隨著地鐵車輛的頻繁停車，對(duì)地鐵車輛停車精度的要求逐漸增加，而制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)制動(dòng)指令做出相應(yīng)的制動(dòng)動(dòng)作，因此，確保制動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)ψ詣?dòng)指令做出正確的反應(yīng)是非常必要的。早期的地鐵車輛采用空氣制動(dòng)的形式，相應(yīng)的制動(dòng)指令也是空氣指令，通過(guò)地鐵車輛中的空氣管路傳輸。但是，因?yàn)榭諝庵噶畹膫鞑ニ俣缺容^慢，無(wú)法滿足地鐵車輛的使用需求，逐漸被電氣指令取代[1]。

1.2 混合制動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

地鐵車輛分成動(dòng)車和拖車，動(dòng)車在運(yùn)行過(guò)程中，既包括動(dòng)力制動(dòng)，又包括空氣制動(dòng)；而拖車在運(yùn)行過(guò)程中，只包括空氣制動(dòng)。按照制動(dòng)控制范圍我們能夠?qū)⒅苿?dòng)控制分成單車輛控制、單元車組混合制動(dòng)控制和全列車混合制動(dòng)控制三種。傳統(tǒng)的地鐵車輛采用的是單車輛控制的模式，隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，這種控制方式無(wú)法滿足群眾對(duì)地鐵車輛的需求，逐漸向單元車組混合制動(dòng)控制和全列車混合制動(dòng)控制的方式轉(zhuǎn)變。

1.3 故障導(dǎo)向安全設(shè)計(jì)

故障導(dǎo)向安全設(shè)計(jì)是制動(dòng)系統(tǒng)中的重要組成部分，是制動(dòng)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的基本原則。當(dāng)?shù)罔F車輛在運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)生意外狀況的時(shí)候，就會(huì)采取緊急制動(dòng)的模式，盡可能的將地鐵車輛停下來(lái)。所以，在設(shè)計(jì)緊急制動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)候，應(yīng)該由安全環(huán)路激活，這樣才能夠在斷鉤、列車停電等情況下及時(shí)作出反應(yīng)，實(shí)施緊急制動(dòng)[3]。

2 地鐵車輛制動(dòng)的防滑控制分析

2.1 地鐵車輛空氣制動(dòng)的防滑控制

目前，地鐵車輛空氣制動(dòng)的防滑系統(tǒng)的控制原理基本相同，只是在控制方法上和控制參數(shù)上有一定的差距，其本質(zhì)概念并沒(méi)有發(fā)生變化。不同的地鐵車輛空氣制動(dòng)的防滑系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)組成也各不相同，一般主要分成兩種。第一種是以“新型地鐵客車制動(dòng)系統(tǒng)”為代表的防滑控制方式，另一種是以上海、廣州進(jìn)口地鐵為代表的防滑控制方式。第一種地鐵車輛空氣制動(dòng)的防滑系統(tǒng)主要由1臺(tái)控制單元、4個(gè)速度傳感器和2個(gè)防滑排風(fēng)閥組成。2個(gè)防滑排風(fēng)閥是這種防滑系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)Φ罔F車輛防滑器的精準(zhǔn)度進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。

另一種地鐵車輛空氣制動(dòng)的防滑系統(tǒng)主要由控制單元、4個(gè)速度傳感器、4個(gè)防滑排風(fēng)閥組成[3]。從防滑排風(fēng)閥的數(shù)量來(lái)看，這種防滑系統(tǒng)對(duì)制動(dòng)缸充排氣作用的控制更加的精準(zhǔn)，將主機(jī)與空氣制動(dòng)微機(jī)控制單元合二為一，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)充分發(fā)揮出地鐵車輛空氣制動(dòng)的防滑系統(tǒng)的效果。該防滑系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，利用速度差、減速度的變化對(duì)防滑情況進(jìn)行控制，為地鐵車輛空氣制動(dòng)的防滑系統(tǒng)的使用效果提供了基本保障。

2.2 地鐵車輛動(dòng)力制動(dòng)的防滑控制

地鐵車輛動(dòng)力制動(dòng)主要包括電阻制動(dòng)和再生制動(dòng)，不管地鐵車輛使用哪一種制動(dòng)形式，都要做好防滑控制。在進(jìn)行地鐵車輛動(dòng)力制動(dòng)防滑控制的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)同時(shí)對(duì)四根軸進(jìn)行集中控制，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)地鐵車輛在運(yùn)行過(guò)程中是哪一根軸出現(xiàn)了問(wèn)題，在第一時(shí)間發(fā)生故障原因，找到解決故障的措施。并且，一旦地鐵車輛的車輪出現(xiàn)花心狀況，有四根軸對(duì)這種壓力進(jìn)行分擔(dān)，每一根軸所受到的壓力與影響都會(huì)相對(duì)減少。

地鐵車輛制動(dòng)力的控制主要有兩種手段，一種是在發(fā)現(xiàn)地鐵車輛出現(xiàn)滑行情況之后，將動(dòng)力制動(dòng)力全部切除，采用空氣制動(dòng)的形式替代動(dòng)力制動(dòng)，通過(guò)對(duì)空氣制動(dòng)進(jìn)行防滑控制，從而實(shí)現(xiàn)地鐵車輛防滑的目標(biāo)。另一種是根據(jù)相關(guān)部門規(guī)定的防滑要求進(jìn)行分析，采用局部減少動(dòng)力制動(dòng)力的方式，使用空氣制動(dòng)的方式對(duì)減少的動(dòng)力制動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)充，從而確保地鐵車輛的正常運(yùn)行[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上分析可知，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，為了有效緩解持續(xù)上漲的人口數(shù)量給交通帶來(lái)的壓力，參與運(yùn)營(yíng)的地鐵車輛越來(lái)越多，為了確保地鐵車輛的正常運(yùn)行，就必須要對(duì)地鐵車輛的制動(dòng)系統(tǒng)和防滑系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，明確防滑系統(tǒng)在制動(dòng)系統(tǒng)中的重要作用，結(jié)合新思想、新理念研發(fā)新型的制動(dòng)技術(shù)和防滑控制技術(shù)，在不斷的實(shí)踐中滿足地鐵車輛的制動(dòng)需求。

參考文獻(xiàn)

[1]陸強(qiáng)，楊美傳.基于AMESim的地鐵車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)的建模及仿真[J].液壓氣動(dòng)與密封，2011，10：45-48.

[2]陳振華.地鐵車輛制動(dòng)控制裝置試驗(yàn)臺(tái)研究與開(kāi)發(fā)[D].華東交通大學(xué)，2014.

[3]段繼超.地鐵車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].西南交通大學(xué)，2012.

[4]許桂紅.地鐵制動(dòng)系統(tǒng)的研究與仿真[D].西南交通大學(xué)，2014.