簡(jiǎn)析低地板有軌電車制動(dòng)系統(tǒng)方案

付子通 王翔遠(yuǎn)

摘 要：對(duì)低地板有軌電車制動(dòng)功能與方案進(jìn)行分析，提供經(jīng)濟(jì)可靠的制動(dòng)方案，以保證車輛的行車安全，提高車輛的可靠性。

關(guān)鍵詞：低地板有軌電車;液壓制動(dòng);磁軌制動(dòng)

1 前言

有軌電車作為現(xiàn)今城市軌道交通的重要成員，具有工程造價(jià)成本低，運(yùn)力大，對(duì)環(huán)境無污染，快捷方便，安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，作為地鐵的補(bǔ)充和疏散型交通工具，日益受到城市交通規(guī)劃者的重視。

制動(dòng)系統(tǒng)采用電液制動(dòng)系統(tǒng)，將主動(dòng)式制動(dòng)夾鉗與被動(dòng)式制動(dòng)夾鉗配合使用，同時(shí)采用了閥控制單元對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制，在制動(dòng)系統(tǒng)控制邏輯方面也有較大不同，本文對(duì)低地板有軌電車制動(dòng)系統(tǒng)方案進(jìn)行介紹。

2 制動(dòng)系統(tǒng)功能描述

該系統(tǒng)包含了三種獨(dú)立制動(dòng)方式：電制動(dòng)，液壓制動(dòng)，磁軌制動(dòng)。三種制動(dòng)方式相互配合完成常用制動(dòng)，緊急制動(dòng)，安全制動(dòng)，停放制動(dòng)等功能。

電制動(dòng)具備響應(yīng)速度快，磨耗小但在車輛處于低速狀態(tài)下效果不佳的特點(diǎn);液壓制動(dòng)則具備安全可靠，不依賴車輛行進(jìn)速度影響的特點(diǎn);磁軌制動(dòng)屬于非黏著制動(dòng)，制動(dòng)力不受輪軌間黏著因素的限制。因此在日常使用當(dāng)中，電制動(dòng)、液壓制動(dòng)與磁軌制動(dòng)互相配合是有軌電車制動(dòng)控制中的主流方案。制動(dòng)模式配置表見表1。

2.1常用制動(dòng)、替代制動(dòng)、停車制動(dòng)和保持制動(dòng)

常用制動(dòng)采用減速度控制模式，優(yōu)先使用電制動(dòng)，不足由液壓制動(dòng)補(bǔ)充，根據(jù)制動(dòng)計(jì)算，在AW2工況下，車輛施加最大全常用制動(dòng)，動(dòng)車施加全部電制動(dòng)力，拖車適當(dāng)補(bǔ)充液壓制動(dòng)。

拖車配置制動(dòng)控制單元（EBCU），根據(jù)指令的減速度和車輛載重來計(jì)算目標(biāo)制動(dòng)力。其制動(dòng)力隨輸入指令大小控制，并可隨載重變化自動(dòng)調(diào)整。

在常用制動(dòng)級(jí)位≥4級(jí)時(shí)，TCMS向位于兩個(gè)電制動(dòng)全部故障的轉(zhuǎn)向架的VSS發(fā)送“替代制動(dòng)”硬線指令，低電平有效，動(dòng)車轉(zhuǎn)向架施加一定大小的液壓制動(dòng)，無載荷調(diào)節(jié)與防滑保護(hù)。

常用制動(dòng)受縱向沖擊率（即沖動(dòng)）的限制，兼具空重車調(diào)整功能和防滑保護(hù)功能。

車速在5km/h時(shí)，TCMS向牽引系統(tǒng)與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出“停車制動(dòng)”指令，牽引系統(tǒng)收到指令后控制電制動(dòng)以一定斜率下降，制動(dòng)系統(tǒng)收到指令后控制液壓制動(dòng)以同樣的斜率上升，整個(gè)過程總制動(dòng)力不變，電、液轉(zhuǎn)換過渡平滑。

當(dāng)列車速度低于1km/h時(shí)，TCMS發(fā)出“保持制動(dòng)”指令，制動(dòng)系統(tǒng)施加保持制動(dòng)。

2.2緊急制動(dòng)

當(dāng)車輛運(yùn)行過程中出現(xiàn)緊急情況時(shí)，司機(jī)可將司控器手柄扳至最后觸發(fā)緊急制動(dòng)。在該種情況下，為了獲得最大減速度，縮短制動(dòng)距離，電制動(dòng)、液壓制動(dòng)和磁軌制動(dòng)都會(huì)被用到。撒砂功能也會(huì)被激活，從而增大輪軌與軌道之間的黏著系數(shù)。緊急制動(dòng)具有空重車調(diào)整功能和防滑保護(hù)功能，但不受縱向沖擊率（即沖動(dòng)）的限制。

緊急制動(dòng)發(fā)生后，在列車完全停止前不允許緩解制動(dòng)（零速聯(lián)鎖，以防止車輛減速過程中重新起動(dòng)）。

緊急制動(dòng)有較高優(yōu)先級(jí)。

2.3安全制動(dòng)

安全制動(dòng)用于車輛出現(xiàn)故障情況時(shí)，給司機(jī)最后一個(gè)機(jī)會(huì)讓列車停車。安全制動(dòng)由司機(jī)按下操縱臺(tái)安全制動(dòng)按鈕施加，此時(shí)，車輛安全回路斷開，導(dǎo)致液壓制動(dòng)控制單元中的“安全制動(dòng)閥”失電，通過機(jī)械機(jī)構(gòu)對(duì)制動(dòng)盤施加壓力，車輛以最快速度施加制動(dòng)，制動(dòng)力大小由液控單元中限壓閥進(jìn)行設(shè)定，司機(jī)按下按鈕的同時(shí)激活磁軌制動(dòng)，因此，安全制動(dòng)是由液壓制動(dòng)和磁軌制動(dòng)組合產(chǎn)生的。

安全制動(dòng)完全獨(dú)立于所有的電氣設(shè)備，沒有電制動(dòng)、載荷補(bǔ)償及防滑控制，為避免擦傷輪對(duì)，安全制動(dòng)會(huì)激活撒砂功能。

安全制動(dòng)發(fā)生后，在列車完全停止前不允許緩解制動(dòng)（零速聯(lián)鎖，以防止車輛減速過程中重新起動(dòng)）。安全制動(dòng)具有最高優(yōu)先級(jí)。

2.4停放制動(dòng)

停放制動(dòng)用于避免車輛靜止時(shí)溜車。停放制動(dòng)只由動(dòng)車轉(zhuǎn)向架的被動(dòng)式制動(dòng)夾鉗實(shí)施，停放制動(dòng)力為被動(dòng)式夾鉗的最大機(jī)械制動(dòng)力，停放制動(dòng)可滿足列車在AW3狀態(tài)下停在60‰坡道上的能力。

2.5 防滑保護(hù)功能

動(dòng)車轉(zhuǎn)向架由電制動(dòng)進(jìn)行防滑保護(hù)功能，拖車轉(zhuǎn)向架由液壓制動(dòng)進(jìn)行防滑保護(hù)。

3 制動(dòng)系統(tǒng)組成

制動(dòng)系統(tǒng)主要由制動(dòng)控制單元（EBCU）、液壓制動(dòng)控制單元（EHU）、蓄能器、泵控制模塊（PCM）、載荷傳感器、速度傳感器、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、磁軌制動(dòng)裝置等組成。系統(tǒng)采用集成化和模塊化設(shè)計(jì)，集成度高，便于維護(hù)和檢修。

有軌電車采用3節(jié)編組方式：MC1+TP+MC2，MC1車和MC2車各自配置兩個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，TP車配置一個(gè)無動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，制動(dòng)系統(tǒng)主要配置清單見表2。

4 結(jié)束語

制動(dòng)系統(tǒng)是車輛重要的子系統(tǒng)，涉及到車輛的行車安全。低地板有軌電車制動(dòng)系統(tǒng)為微機(jī)控制直通電液制動(dòng)系統(tǒng)，故障安全導(dǎo)向設(shè)計(jì)，該制動(dòng)系統(tǒng)采用電制動(dòng)和液壓制動(dòng)、磁軌制動(dòng)的復(fù)合制動(dòng)方式，能夠適應(yīng)頻繁的制動(dòng)、緩解，靈敏度高，空走時(shí)間短，制動(dòng)減速度大，制動(dòng)距離短，單點(diǎn)故障不會(huì)造成車輛無法運(yùn)營(yíng)，具有較高的可靠性，滿足了低地板有軌電車對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的功能要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]高小波，段繼超，熊梅，李達(dá).低地板有軌電車液壓制動(dòng)系統(tǒng)選型研究[J].電力機(jī)車與城軌車輛，2017，40（01）：7-10+15.

[2]李達(dá)，高小波.自主化低地板液壓制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2016，23（01）：14-15.

（作者單位：中車大連機(jī)車車輛有限公司）