城市軌道車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)防滑保護(hù)措施的探討

劉熹

摘 要：城市軌道車(chē)輛是目前我國(guó)城市交通系統(tǒng)的重要組成部分，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的逐步推進(jìn)，其作用也就愈加明顯。制動(dòng)系統(tǒng)又是軌道車(chē)輛安全運(yùn)行的保證，其防滑問(wèn)題一直影響著軌道車(chē)輛的制動(dòng)能力，所以防滑保護(hù)是提高軌道車(chē)輛制動(dòng)能力，保證車(chē)輛運(yùn)行安全的重要措施。該文針對(duì)城市軌道車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)防滑問(wèn)題進(jìn)行了研究。從防滑問(wèn)題，保護(hù)措施等方面進(jìn)行探討，希望可以為提高軌道車(chē)輛防滑能力提供一些建議。

關(guān)鍵詞：城市軌道車(chē)輛 制動(dòng)系統(tǒng) 防滑保護(hù) 安全分析

中圖分類(lèi)號(hào)：U26 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）02（c）-0070-01

城市軌道車(chē)輛是城市交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成，安全性又是客運(yùn)中永恒的主題。軌道車(chē)輛在復(fù)雜的環(huán)境下長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)運(yùn)行，從而導(dǎo)致車(chē)輛很容易發(fā)生故障，且車(chē)輛又是乘客乘車(chē)的載體，一旦發(fā)生故障危害性極大。隨著運(yùn)行壓力的不斷提高，其制動(dòng)能力將受到多重考驗(yàn)。防滑能力又是制動(dòng)能力評(píng)價(jià)的因素之一，只有制動(dòng)系統(tǒng)有足夠的防滑保護(hù)措施，才能保證制動(dòng)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1 城市軌道車(chē)輛與制動(dòng)系統(tǒng)

1.1 城市軌道車(chē)輛

城市軌道車(chē)輛是指按照固定軌道行駛的城市公交系統(tǒng)，地鐵、輕型軌道客車(chē)都屬于這一范疇，還有相對(duì)比較古老的有軌電車(chē)也屬于此類(lèi)。隨著城市的發(fā)展，軌道交通也越來(lái)越重要。軌道交通相對(duì)便利，不易受到天氣、交通環(huán)境的影響，且軌道交通的實(shí)際運(yùn)載能力也要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)，所以我國(guó)大多數(shù)城市都開(kāi)始進(jìn)行軌道交通的發(fā)展[1]。

1.2 制動(dòng)系統(tǒng)防滑保護(hù)

制動(dòng)系統(tǒng)是軌道車(chē)輛運(yùn)行系統(tǒng)中的重要系統(tǒng)之一，是通過(guò)制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道車(chē)輛的控制。制動(dòng)系統(tǒng)作為軌道車(chē)輛的重要系統(tǒng)，直接涉及到車(chē)輛的運(yùn)行性能和安全性，影響乘客乘車(chē)的舒適度。制動(dòng)性能的好壞還直接關(guān)系到車(chē)輛運(yùn)行速度的提高、運(yùn)能的增長(zhǎng)。因軌道車(chē)輛的實(shí)際運(yùn)載能力并沒(méi)有限制，所以乘客越多，車(chē)輛的制動(dòng)能力越長(zhǎng)。為保證車(chē)輛的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，目前對(duì)于制動(dòng)系統(tǒng)的研究也已越來(lái)越多，其中防滑保護(hù)又是制動(dòng)系統(tǒng)的重要功能之一。因制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)受到多種因素的影響，產(chǎn)生滑行情況，使車(chē)輪部分產(chǎn)生磨損，且在必要的減速過(guò)程中，車(chē)輛的滑行會(huì)延長(zhǎng)減速距離，進(jìn)而影響車(chē)輛的制動(dòng)，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失和安全威脅，而防滑保護(hù)就是針對(duì)這些制動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行的安全保護(hù)機(jī)制[2]。

2 防滑保護(hù)的重要性

2.1 提高能量使用效率

車(chē)輛滑行并不只出現(xiàn)在車(chē)輛減速過(guò)程中，加速過(guò)程中也同樣會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題。車(chē)輛在加速的過(guò)程中，出現(xiàn)車(chē)輪滑動(dòng)，會(huì)造成大量的動(dòng)力浪費(fèi)，使車(chē)輪空轉(zhuǎn)。防滑保護(hù)可以減少車(chē)輛車(chē)輪空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，使車(chē)輛動(dòng)力轉(zhuǎn)化為前進(jìn)的動(dòng)力，從而使能量的轉(zhuǎn)化更有效果[3]。

2.2 保證車(chē)輛運(yùn)行安全

車(chē)輛在制動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)滑行，會(huì)增加其制動(dòng)距離。在以往的城市軌道車(chē)輛運(yùn)行當(dāng)中，因?yàn)檐?chē)輛滑行失控所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失和生命損失屢見(jiàn)不鮮，故只有通過(guò)防滑保護(hù)減少車(chē)輛滑行的可能，才保證車(chē)輛的制動(dòng)能力。車(chē)輛運(yùn)行中必要的制動(dòng)是保證其正常運(yùn)動(dòng)的操作，減速、停車(chē)、急停都是需要有制動(dòng)系統(tǒng)的參與的，制動(dòng)系統(tǒng)的防滑保護(hù)可以保證車(chē)輛的安全行駛，而且在沒(méi)有防滑措施的情況下很容易造成制動(dòng)失控的情況，因?yàn)檐?chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)是以擠壓產(chǎn)生的摩擦力來(lái)進(jìn)行減速的，在這過(guò)程中車(chē)輪的摩擦系數(shù)較低，會(huì)使摩擦力下降，進(jìn)而使車(chē)輛的制動(dòng)能力下降[4]。

2.3 減少車(chē)輪部分磨損

車(chē)輛滑行中，將對(duì)車(chē)輪部分造成相當(dāng)大的影響，在這一過(guò)程中很容易造成區(qū)域性的軌道溫度升高，進(jìn)一步加劇車(chē)輪的磨損，如果不能及時(shí)解除滑行，車(chē)輪會(huì)因?yàn)闊崃亢瓦^(guò)度摩擦的問(wèn)題產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞。車(chē)輪直接損壞的情況并不多，但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的積累將會(huì)造成安全隱患，使車(chē)輛在不安全的情況下運(yùn)行。

3 防滑保護(hù)措施

3.1 防滑技術(shù)提高

近幾年防滑的新技術(shù)中，通過(guò)電子技術(shù)完成的防滑工作越來(lái)越多，使用車(chē)輛滑動(dòng)傳感器實(shí)時(shí)對(duì)車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行反應(yīng)實(shí)現(xiàn)防滑措施，使車(chē)輛防滑保護(hù)措施的反應(yīng)能力和效果都有所增加。目前我國(guó)地鐵所使用的防滑措施是以軸控式微機(jī)控制防滑方式的，通過(guò)使用電子防滑閥來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的防滑控制，這種方式主要是將電子感應(yīng)單元和防滑閥集成在同一位置，通過(guò)對(duì)軸速差的比較判定車(chē)輛是否處于滑行狀態(tài)，然后選擇性進(jìn)行相應(yīng)的防滑操作。例如，廣州地鐵四號(hào)線中所使用的就是EP2002防滑閥技術(shù)。該技術(shù)使用后，通過(guò)對(duì)車(chē)輪磨損、抱死時(shí)間、最大滑行速度等參數(shù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)這一技術(shù)與原有技術(shù)相比提高近一倍多的防滑能力，在最高速滑行中可以保證車(chē)輪不出現(xiàn)擦傷。在對(duì)速度的測(cè)試中發(fā)現(xiàn)防滑閥開(kāi)始制動(dòng)三秒內(nèi)車(chē)速下降到減速時(shí)的75%，這些技術(shù)的應(yīng)用從基本上保證了城市軌道車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的防滑能力，故實(shí)際應(yīng)用價(jià)值還是相當(dāng)高的。

3.2 零件維修保護(hù)

因車(chē)輛的防滑效果是與車(chē)輛的防滑零件相關(guān)，而隨著車(chē)輛運(yùn)載能力的提高，防滑壓力越來(lái)越大，車(chē)輛防滑零件的更換也將會(huì)更加頻繁。車(chē)輛的運(yùn)載能力提高使車(chē)輛在制動(dòng)過(guò)程中的滑行距離大幅度提高，而這樣的情況必然使車(chē)輛的制動(dòng)擦片和車(chē)輪之間的摩擦更為嚴(yán)重，長(zhǎng)期這樣的情況將導(dǎo)致擦面摩擦系數(shù)的降低，這樣的車(chē)況即使有好的防滑措施也同樣無(wú)法達(dá)到良好的防滑效果。所以日常的檢修工作應(yīng)該更加頻繁，按時(shí)更換車(chē)輛的防滑零件、車(chē)輪和制動(dòng)擦片，這樣才能保證車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的防滑能力，從而減少出現(xiàn)車(chē)輛滑行的情況。

3.3 運(yùn)行環(huán)境維護(hù)

防滑系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境同樣是影響防滑效果的因素之一，因?yàn)檐?chē)輛的運(yùn)行環(huán)境無(wú)法控制，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)車(chē)輪部位沾有油污、異物等情況，這些異物將會(huì)影響到車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)與車(chē)輪之間的制動(dòng)效果，從而導(dǎo)致失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生，因此對(duì)于運(yùn)行環(huán)境的維護(hù)同樣重要。目前我國(guó)的城市軌道車(chē)輛都有踏面清掃功能，但是這一功能的是需要人工操作的，而不是自動(dòng)進(jìn)行，所以對(duì)于運(yùn)行環(huán)境的維護(hù)能力有限。未來(lái)中國(guó)軌道車(chē)輛應(yīng)該增加更多自動(dòng)化的踏面清掃器，通過(guò)隨時(shí)進(jìn)行的運(yùn)行環(huán)境維護(hù)系統(tǒng)來(lái)保證車(chē)輪與摩擦面之間的摩擦力，增加增粘措施。日本目前研究的增粘摩擦塊就是一個(gè)很好的技術(shù)，可以適當(dāng)引進(jìn)或者自行開(kāi)發(fā)相應(yīng)的系統(tǒng)。

4 結(jié)語(yǔ)

城市軌道車(chē)輛的使用是保證城市公共交通運(yùn)載能力的重要措施，隨著使用人數(shù)的增加，車(chē)輛的安全行駛將是最重要的問(wèn)題，而車(chē)輛滑行顯然會(huì)引起很多的安全問(wèn)題，所以制動(dòng)系統(tǒng)防滑保護(hù)將是未來(lái)軌道車(chē)輛發(fā)展的重要課題。提高車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)防滑措施可以通過(guò)技術(shù)、零件維護(hù)和運(yùn)行環(huán)境維護(hù)三個(gè)方面進(jìn)行，而控制技術(shù)的不斷發(fā)展，也將會(huì)使制動(dòng)系統(tǒng)故障的處理經(jīng)驗(yàn)越來(lái)越豐富。該文結(jié)合原理提出了一些綜合性的方法，但也只停留在較淺顯的分析層面，仍需要與其他多種先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合從而進(jìn)一步提高乘客乘車(chē)的舒適度及安全性。

參考文獻(xiàn)

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[4] 姜祥祿，蔡永麗.地鐵車(chē)輛EP2002制動(dòng)系統(tǒng)防滑保護(hù)[J].電力機(jī)車(chē)與城軌車(chē)輛，2008（4）：47-49.