低地板轻轨电车制动系统概念设计论文范文

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1系统方案

1.1动车转向架液压制动系统配置如图2所示，每个动车转向架配备2套牵引单元，分别由1台电机和2个齿轮箱驱动同侧2个车轮。电机轴上装有1个制动盘及1个弹簧施加液压缓解的制动夹钳（被动式）。每个动车转向架上安装有1个电液控制单元并联控制每个电机轴的制动夹钳。电液控制单元由制动控制模块（HCM）进行精确控制。在工作液无压力状态，弹簧作用施加最大制动力。逐渐提高液压，制动夹钳的制动力将逐渐被抵消并减小，最终夹钳将缓解复位。由于电机轴较细，故无法承受大的制动力。动车转向架通常情况下的制动功率是由电机反转产生的动力制动提供，液压系统应用较少且功率较低，因此可不设置机械防滑功能。电制动防滑功能由VCU提供。液压制动系统具有紧急泄压阀，由电车的安全回路控制。当该阀被触发时，系统内液体压力立即释放，此时不管制动指令如何，弹簧都将施加制动。在液压控制单元（EHU）出现故障时，系统无法提供压力液体，车辆失去正常的缓解功能。在车辆需要缓解时，需要由辅助缓解单元（ARU）提供压力液体，缓解施加在转向架上的弹簧制动力。

1.2拖车转向架液压制动系统配置如图3，拖车转向架的4个车轮彼此独立旋转，每个车轮均装有1个制动盘和1个液压制动夹钳（主动式）。制动控制单元BCU控制电液控制单元（EHU）实施制动。当工作液压力增大时，主动制动夹钳施加到制动盘的夹紧力也随之增大。压力释放时，夹钳将缓解复位。拖车转向架无电动力制动功能，其液压制动器在进行制动时，需要启动防滑功能。考虑到液压泵在短时间内可能无法提供足够的液压油来满足滑行保护的需求，需要安装蓄能器来满足滑行发生时系统压力剧烈变化的要求。当电车的安全制动信号被触发时，拖车转向架的紧急释放阀也被激活。系统内液体压力立即释放，此时拖车的制动系统将不产生制动力。

1.3自动载荷调整功能列车在到站上下乘客时，整车重量变化很大，为达到指定制动减速度所需的制动力也不同，因此车辆需具备根据载荷信息自动调整制动力的功能。每个转向架弹簧系统中均安装有载荷传感器，用来检测载荷信号并传给车辆控制单元VCU和制动控制单元BCU，车辆将根据载荷信息自动调整制动力大小及分配。载荷信号在列车运行时并不进行检测，只有在每次车辆启动之前进行检测，并将启动时的信息进行保存，直至下一次车辆停止。

1.4撒砂装置为满足轻轨电车紧急制动时所需要的较大的减速度，同时为改善在雨雪天气时恶劣的轮轨粘着状况，需要设置撒砂装置。撒砂装置安装于2个动车转向架的外端，运行时只有在车辆运行方向前方的撒砂装置可以激活。

1.5制动系统部件分配整列车制动系统部件的分配及数量见表1。

2制动性能指标及功能分布

综合欧洲和国内各项轻轨电车标准，作出制动功能状态逻辑表格见表2，性能指标对比见表3。

3结语

本文介绍的是一种成熟可靠的制动系统配置方案，采用液压制动系统，由主动与被动2种液压夹钳配合使用，在动车上采用简单的控制模块替代制动控制装置。所有这些设置均为了在保证安全运行的情况下尽可能地节约车辆空间并降低设备重量。该系统配置基于100%低地板轻轨电车设计，亦可用于其他类型的城市轻轨电车以及地铁车辆等。

作者：韩龙虞大联刘韶庆单位：南车青岛四方机车车辆股份有限公司工程实验室