重载列车有线电控空气制动系统的研究

重载列车在制动时,由于列车前后部制动力不一致而产生巨大的车钩力和剧烈的纵向冲动,极易造成列车断钩和脱轨事故。研究利用电力线作为通信介质,采用网络控制系统和每辆车作为一个网络节点,结合我国货车120空气制动机,实现有线电控空气制动。研究表明:由电控空气制动系统(ECP系统)控制列车制动,列车中所有车辆的制动和缓解动作几乎同步进行,全部车辆制动缸开始升、降压的时间差在0.2 s以内;在网络条件允许的范围内,装有ECP系统的车辆制动和缓解的同步性不受列车编组辆数的影响,各车辆制动缸的升压、降压曲线形状几乎相同;车辆制动缸压力的控制精度达到制动命令要求值的±20 kPa。由于ECP系统实现了对列车制动和缓解的同步控制,能够保证长大重载列车安全运行。     

高速列车制动系统与传统列车制动系统有什么不同？

答：列车制动系统由控制系统和基础制动系统组成。传统的制动系统由司机控制制动管的压力变化来控制各车辆的制动缸压力；其基础制动系统则接受上述的制动缸压力，通过杠杆比率的放大，实施闸瓦与车轮踏面的磨擦制动，将列车的动能转换为热能达到列车制动的目的。其特点是：     

长大列车空气管系充气特性数值仿真研究

应用现代流体动力学数值计算方法,以长大货物列车空气制动管系的充气特性作为研究对象,研究列车编组辆数、管系组成、管系泄漏等因素对列车管充气压力的影响和沿列车管长度方向的充气压力分布情况。建立了考虑列车管泄漏的连续性方程,给出一种求解压力速度耦合方程的显式有限差分算法。将计算结果和国内外长大列车充气特性的有关试验数据进行对比分析。研究工作为长大列车制动作用的试验研究提供理论参考,并为研制完整的货物列车空气制动系统奠定了基础。     

快捷与普通货车混编列车纵向动力学仿真分析

快捷货车与普通货车在制动特性上存在较为明显差异,在混编列车制动过程中,由于不同车辆制动缸充气时间的差异,会导致车辆间制动效果的不同步性加剧,可能会出现车辆加速度、纵向冲击力过大等问题,影响列车运行平稳性,进而危害货物运输安全。由于在实际运用中,一般不进行快速列车解列,因此,在混合编组时将整列快捷货车分别编组在列车前、中、后部。使用列车空气制动和纵向动力学联合仿真系统对3种编组方式列车在紧急制动工况下的纵向动力学性能进行仿真计算及比较分析。计算结果表明:当快捷货车编组在列车前、后部时,车辆间分别会产生较大的压钩力和拉钩力,当快捷货车编组在列车中部时,列车车辆间纵向冲动较小,编组方式较为合理;列车制动力分布不均是影响列车纵向冲动的重要因素,当制动力较强车辆编组在列车前部和中部时,最大纵向力表现为压钩力,当编组在列车后部时,最大纵向力表现为拉钩力;3种编组方式下,列车最大纵向力出现车位均在快捷货车与普通货车连接位置。     

制动缸充气时间对货物列车性能影响的仿真研究

采用列车空气制动和纵向动力学联合仿真系统研究制动缸充气时间对万吨列车和快捷货车的车钩力、制动距离与纵向加速度的影响。计算结果表明,长大列车制动缸充气时间对车钩力影响较大,快捷货车制动缸充气时间主要影响制动距离和列车纵向加速度,因此在长大列车制动系统充气时间设计时必须考虑车钩力因素,在设计运送易碎货物列车制动系统时需要考虑纵向加速度的限制。     

货物列车纵向制动冲击问题分析与建议

分析货物列车制动冲击的原因,总结出减轻货物列车制动冲击的方法:一是提高列车管的减压速度;二是配置性能优良的空重车调整装置;三是制动缸变速充气。     

JZ-7型空气制动机工作风缸充气慢故障的判断与处理

正JZ-7型空气制动机中,通过工作风缸与列车管压力比较,控制作用风缸的充气、排气,实现机车制动缸的充气、排气,即机车的制动、缓解。在某机务段配属的内燃机车中,工作风缸充气缓慢已成为JZ-7型制动机的典型故障之一。由于工作风缸充气不足导致机车制动时制动缸压力偏低甚至不产生制动缸压力,威胁列车运行安全。对这一故障发生的原因进行分析,并提出相应的故障判断及处理方法。     

制动机特性与旅客列车冲动

８０年代以来，旅客列车编组辆数增加了近５０％，列车总压缩力增加了１８０％。作者提出减小列车纵向总支的措施，除改进缓冲器性能外，还应改进机车制动机和选用性能优良的客车制动机。对装用ＪＺ－７型的内燃机车常用全制动，制动缸升到最高压力和制动缸缓解到３５ｋＰａ的时间均以改为１０－１２ｓ为宜。客车应推广Ｆ－８型分配阀；较高速度及较长编组旅客列车应采用Ｆ－８型电空制动机。     

问与答

高速列车制动系统与传统列车制动系统有什么不同 ?答 :列车制动系统由控制系统和基础制动系统组成。传统的制动系统由司机控制制动管的压力变化来控制各车辆的制动缸压力 ;其基础制动系统则接受上述的制动缸压力 ,通过杠杆比率的放大 ,实施闸瓦与车轮踏面的摩擦制动 ,将列车的动能转换为热能达到列车制动的目的。其特点是 :(1)作用可靠、简单 ,且当列车分离时能自动产生紧急制动作用 ,故具有故障自动导向安全的保护作用。因此 ,这种制式的制动系统长期以来得到广泛的应用。(2 )以贯穿全列车的制动管的压力空气为介质 ,沿制动管来依次传递压…     

环境温度升高对重载列车管压波动及制动力的影响分析

对大秦线列车管减压量偏大的重载组合列车的制动施加时间、地点、线路数据和机车数据进行了统计分析，确定环境温度升高是引起列车管压力上升的主要原因，通过理论计算的方法研究了不同条件下环境温度升高对列车管压力变化的影响，进而分析其对制动缸压力、闸瓦压力、车辆制动力、列车制动力的影响，结合试验数据分析对车钩力产生的影响，并论述纵向力增大可能带来的隐患，针对这种现象提出了解决建议。研究表明重载组合列车在环境温升较大的中午时刻或者低温季节经过长大隧道时会引起列车管压力上升，造成列车施加空气制动时减压量变大，进而导致列车制动力增强。     

列车管定压对列车制动性能影响仿真研究

我国货运列车一直使用500kPa和600kPa两种列车管定压,两种列车管定压带来列车管理和运用中的一系列问题,要求统一列车管定压呼声很高。但列车管定压对列车制动性能影响一直没有明确结论,因此统一列车管定压工作迟迟不能推进。使用基于气体流动理论的列车空气制动仿真系统,仿真分析了两种主管定压下重载列车的常用制动,紧急制动和常用制动后缓解的制动系统性能,系统的分析了列车管定压对列车制动和缓解性能的影响。计算结果表明,当常用制动减压量在140kPa以下时,主管定压600kPa时制动能力略强,约增强1.5%左右,其主要原因制动缸充风略快。当全制动时,主管定压600kPa比500kPa制动缸平衡压强高约74kPa,制动能力增强5.4%;主管定压600kPa时全制动减压量范围扩大,制动缸压强变化范围增大,列车调控能力更强。紧急制动时,定压600kPa制动能力比500kPa能力更强,制动距离缩短11.4%,主要原因是副风缸初压高,紧急制动后制动缸最终压力也高。常用制动缓解时,在制动系统漏泄较小时主管定压对列车再充风能力影响不大,但当制动系统漏泄较大时,列车管定压越高,再充风时间越长,在中度漏泄时,再充风时间约延长13.9%。     

标准地铁列车供风系统技术参数统型分析

基于标准地铁车辆条件，对供风系统的总风工作压力和初充风时间两个关键顶层参数的统型开展了分析。通过仿真计算，对比了不同总风工作压力下列车制动次数的差异，分析了车辆编组、城市海拔高度等因素对列车初充风时间的影响。结果表明，总风工作压力提高将有助于增加制动允许次数，当其从750～900 kPa提高到800～950 kPa后，紧急制动次数增加1次，最大常用制动次数增加2次；海拔高度的增加、系统空压机停机压力的提高和空压机标称排量的增大均会导致列车初充风时间延长，而车辆编组的增加也会导致初充风时间延长，初充风时间顶层参数的统型不可一概而论，应区分不同海拔高度、不同车辆编组因素，文章对标准地铁总风工作压力及初充风时间指标统型提出了建议。     

列车空气制动系统仿真的有效性

根据气体流动理论建立货运列车空气制动系统模型,概述管路内气体流动方程、制动系统中用到的各种边界方程和容器内气体压力的计算方法。利用基于气体流动理论开发的列车制动仿真系统,计算长、短编组列车的常用制动、缓解和紧急制动特性,并与试验结果进行对比。结果表明,计算得到的列车管、制动缸、副风缸、加缓风缸等的空气压力随时间的变化与试验结果非常接近,说明基于气体流动理论的空气制动仿真系统能够很好地模拟制动系统中气体流动和阀内动作过程。该仿真系统可以模拟最多4台机车组成的组合列车,不仅能仿真制动系统动态压力变化过程,而且其计算结果可以用于制动距离的计算,并通过数据传送实现列车纵向动力学分析程序的无缝连接。     

重载列车空气制动特性多参数数学简化方法

基于列车空气制动特性多参数数学简化方法,研究了制动控制阀特性参数、制动缸充气特性参数、制动波传播速度特性参数等对列车制动缸充气特性曲线的影响。对150辆装用120型空气制动阀的重载列车制动系统进行了计算,并与试验结果进行了对比,结果表明该方法快捷有效。     

电力机车列车管预控压力控制仿真研究

列车制动系统是保证列车安全运行的关键技术,更加精确快速的控制列车管和制动缸压力都对机车制动控制系统提出了更高的要求。以HXD2电力机车中使用的新型制动机为基础,利用减压阀、高速开关电磁阀、压力传感器、经典PID控制的方式,以AMEsim软件为平台搭建机车列车管预控压力控制系统(即均衡风缸压力控制),并分别仿真分析机车在充风缓解、初制动、全制动(制动区)、紧急制动4个关键制动工况下对列车管预控压力的控制特性。     

SS3型电力机车空气制动装置加装后备保护的建议

ＳＳ３型电力机车现有的空气制动装置主要由１０１型机车分配阀和制动器构成。１０１分配阀通过作用管或列车管压力的变化来控制制动缸的充风或排风。由于现有的制动系统环节多以及个别部件工作性能不完全可靠，致使机车在运行中制动缸不上闸，尤其是机车分配阀故障，单机...     

地铁车辆基地内调车制动距离的计算

信号系统应保证列车在场/段内调车作业和列车进出场/段的安全运行,并与正线行车密度相适应。可以通过合理的信号机布置以提高场/段的接发车能力,也可以在保障制动距离的前提下提高车辆的平均运行速度,来达到提高场/段内运营效率的目的。影响地铁车辆制动距离的因素有坡度、速度、风速、车辆质量和车辆的编组等。通过车辆制动距离的计算可知,坡度、速度对车辆制动距离影响较大,而车辆质量和编组数对制动距离的影响很小。针对不同坡度、速度计算了地铁车辆的制动距离,给列车司机提供参考。     

万吨重载列车制动系统初充气性能仿真研究

以万吨重载列车空气制动系统的充气特性作为研究对象，研究副风缸在列车充气作用时的压力变化情况。应用CFD理论，建立了重载列车空气管系的二维模型，对三通阀进行了合理的简化和等效计算后，给出了一套可完整求解货物列车空气制动系统充气特性的算法和程序，将计算结果与有关试验数据进行了对比分析，并对1万t和2万t列车在不同编组形式下末车的副风缸初充气压力变化情况进行了计算分析。     

旅客列车纵向冲动问题计算分析

以我国提速旅客列车为分析对象，针对列车运行过程中纵向冲动过大的问题进行了计算分析，充分考虑了制动前车钩的纵向状态，缓冲器类型，制动初速度，制动波速，减压量，制动缸压力上升特性曲线，风挡类型，列车编组辆数和线路纵向条件等主要因素，针对各因素进行了计算求解，对于不同类型的风挡和车端阻尼进行了详细计算分析，以对比装用不同风挡时车辆的冲动结果，提出了加装不同车端阻尼装置对改善车辆纵向冲动的不同效果。并通过试验结果证明了计算的正确性。     

基于减速度控制的新一代地铁车辆制动控制技术

当前地铁车辆空气制动技术是将制动缸压力作为最终控制目标,然而受到制动摩擦材料自然特性的限制,制动过程中实际瞬时减速度波动相对较多;制动摩擦材料在实际使用过程中的摩擦特性是动态变化的,制动控制参数中采用固定计算摩擦系数并不能真实反映摩擦性能的变化。减速度控制技术在制动控制上的应用,将使地铁车辆空气制动控制技术实现从制动缸压力间接控制减速度的粗放型控制到制动减速度作为直接控制目标的精细化控制的转变。减速度控制技术使地铁车辆制动性能更稳定。