高速条件下动车组电制动防滑装置存在的问题及解决方案

<正>动车组的制动力主要包括电制动和空气制动,二者均为黏着制动。而对于黏着制动来说,在制动力的施加过程中由于轮轨间黏着条件的改变不可避免地存在车轮滑行的问题。随着车辆速度的提高,轮轨间的黏着系数在不断降低,车轮滑行的概率增加。车轮滑行带来的不利影响主要有制动距离延长、轮对擦伤等。为了尽可能减少车轮滑行,动车组上装设了电制动防滑装置和空气制动防滑装置。1故障情况及原因分析2013—2014年,我国高铁线路上发生了多起动车     

动车组制动力分配策略

现有动车组采用电制动和空气制动相结合的制动方式,根据实际工况和制动需求的不同采用不同的制动力分配方案。文中针对现有制动系统中车辆制动力存在故障时各单元施加制动力差距较大问题,提出一种由列车制动管理器根据各单元制动力能力值和载重比进行单元制动力分配,再由分段制动管理器在单元内按照等磨耗原则分配各车制动力的整车制动力分配策略。考虑多种工况下对制动力的需求,基于ControlBuild软件搭建动车组整车制动力分配逻辑,仿真结果表明,所提出的制动力分配策略可有效提高列车制动效率,保证列车运行安全。     

地铁列车组动车配置对其性能的影响

详细介绍了地铁列车组中动车所占比例不同对列车组牵引性能、常用电制动性能、轮轨间黏着系数和平均旅行速度的影响;67%动车编组和50%动车编组的轮轨间黏着系数利用相当,全动车编组和67%动车编组的最大起动加速度、最大常用电制动减速度、平均旅行速度相当;从平均旅行速度方面来考虑,最高运行速度在100km/h以下时,50%动车编组是一种比较经济合算的编组。     

中国标准动车组EBCU完成产品交付

<正>2月9日,中国标准动车组制动系统电子制动控制单元EBCU完成小批量生产试制,交付南京浦镇海泰制动设备有限公司,并顺利通过客户验收。EBCU电子制动控制单元是制动系统最核心的部件,可实现整车制动力分配、精确目标压力控制及滑行保护等功能。株洲南车时代电气股份有限公司通过与南京海泰合作,在原有动车EBCU设计的基础上对其进行了优化设计     

试论CRH2型高速动车组制动系统特征及改进建议

高速动车组与内燃、电力机车等传统牵引动力设备有显著区别,其控制、制动系统的设计理念体现出操作简便和导向安全的原则,在转向架结构、车体轻量化、列车动力分配、电传动控制技术、列车信息网络及制动系统都包含独特的核心技术。现对CRH2型动车组制动系统特性谈一些粗浅的看法。一、制动模式针对性强,趋于智能化CRH2型动车组的制动系统具有多种制动控制方式,可以满足不同运行条件下对列车制动的需求。行车中,动车组制动控制装置能接受列车信息网络或司机操纵动作等指令,进行常用制动、快速制动、紧急制动、耐雪制动等相应的制动动作。1.常用制动特性。常用制动的制动力共分为7级,行车操纵中使用机会最多。系统在制动时自动进行延迟充气控制,M车(动车)上产生的电气再生制动除满足本车制动力要求外,多余制动力用来代替T车(拖车)的一部分制动力,T车制动力不足时则由其空气制动力补充,从而维持本制动单元(一个动车和一个拖车构成一个制动单元)所需要的制动力,并实现和保持规定减速度。另外制动系统还具有空、重车载荷适应功能,制动力能够自动按需变化,维持一定的减速度。2.快速制动特性。动车组的快速制动功能,具有比常用制动高1.5倍的制动力。在司机操作制动手柄...     

全自动新型市域快速轨道交通车辆的制动性能研究

研究了全自动新型市域快速轨道交通车辆的制动性能。根据牵引电机的特性曲线合理设计出减速度曲线及各级制动力对应的减速度值,详细介绍了制动各级位下电制动力和空气制动力的分配策略,且验证了纯空气制动时,任何工况下制动盘和闸片的热负荷能力。     

制动性能对标准地铁自动停车精度影响研究

自动驾驶模式下城轨列车停车时的冲欠标问题一直困扰着很多城轨交通用户，为提高系列化标准地铁列车自动驾驶模式下的停车精度，从影响车辆制动性能的电制动力、电空配合、空气制动预压力控制、空气制动力、闸瓦、闸片以及轮轨黏着等方面进行分析，结合既有线路列车实际运营测量数据，验证电制动力发挥精度、电空配合参数、空气预压力大小、闸瓦闸片摩擦因数与表面状态以及轮轨表面状态都会不同程度地影响列车停车精度，通过试验调试与线路验证，给出提高系列化标准地铁列车自动停车精度的制动性能优化建议。     

基于轴重转移的轴控系统制动力分配研究

现有的列车制动力分配策略按整辆车重进行分配，未考虑轴重转移对列车安全运行的影响，严重情况下可能导致列车滑行。轴控制动控制系统以单轴为基本控制单元，进行制动力的计算和分配，能够提高制动控制精度和缩短响应时间。基于轴控制动控制系统提出了一种车辆轴重转移的计算方法，利用重心力矩平衡方程分别对车体和转向架进行受力分析，利用一阶状态观测器估计轮轨力转矩，同时考虑风阻及车钩作用力，对车辆各轴实际轴重进行计算，分别给出了水平轨道和坡度轨道上车辆实际轴重的计算方法，根据每根轴的实际轴重进行制动力分配。仿真分析和试验验证结果表明所提出方法能够更充分地利用轮轨黏着，同时降低了发生滑行的风险，能够有效提高列车运行安全性。     

高速动车组电制动失效分析及改进措施

为降低高速动车组电制动失效的故障率,首先对高速动车组电制动的控制原理进行分析,根据典型故障数据分析及现车测试,确定电制动失效原因;其次,分析在牵引和制动工况下电制动失效对车辆的影响;最后,通过调整牵引控制单元(TCU)控制软件中的网压限制电制动力输出参数,提高电制动的可靠性。     

制动模式对城市轨道车辆车轮异常磨耗的影响分析

介绍了城市轨道车辆车轮异常磨耗情况,对由制动模式引起的车轮异常磨耗原因进行了分析,其中包括电制动消失点速度,拖车、动车空气制动力分配比例对车轮异常磨耗的影响等,最后从制动模式角度对有效解决城市轨道车辆车轮异常磨耗的问题提出了若干建议。     

机车车辆轮轨黏着-蠕滑问题研究

机车车辆轮轨黏着问题与机车运行存在密切关系。在其他条件不变情况下,牵引轴重必将加大滑动区面积,但随着蠕滑率的不断加大,黏着系数随着轴重增加而减少。黏着控制实质是蠕滑率控制,目的是有效识别和抑制机车空转和滑行,使机车牵引力或制动力在接近轮周牵引力峰值点工作,充分发挥轮轨可用黏着潜力,提高黏着利用率,并根据国内机车黏着利用方面存在的不足提出改进建议。     

地铁车辆制动特性及电空转换参数优化分析

对地铁车辆制动系统的基本特性进行了介绍,分析了影响ATO(列车自动运行)控车精度的车辆性能参数,阐述了电空制动转换过程中控制参数的调整和优化方法。以南京地铁3号线车辆制动系统特性的优化为研究对象,通过对电空制动转换速度点、电制动延迟退出时间、电制动退出斜率等控制参数进行优化,以及对电空制动转换后的空气制动力目标值进行削减,使得整个电空制动转换过程中不再存在制动力叠加的现象,制动减速度曲线亦无明显波动,从而使制动系统的特性更加稳定。     

基于牵引制动特性的地铁车辆启动策略优化研究

地铁车辆启动控制策略需确保车辆在全线路启动不发生后溜，并且启动冲击在满足不大于0.75m/s3基础上尽可能小，启动时长尽可能短。文章基于现有整车牵引力达到一定阈值后需发送保持制动缓解指令的控制策略，根据车辆牵引制动特性参数提出了当牵引级位达到一定阈值时发送保持制动缓解指令的优化控制策略，通过建立车辆启动加速度模型与后溜时刻车辆受力模型求解发送保持制动缓解指令时刻的级位值。理论分析与现场测试结果表明，在满足车辆全线路启动不后溜的前提下，文章提出的优化策略使得车辆启动冲击明显降低，启动效率明显提升。该优化方案可为地铁车辆启动控制策略提供参考，根据不同的牵引制动特性可求解出不同的保持制动缓解指令发送时的级位阈值。     

北京地铁昌平线城轨车辆轮对踏面剥离故障分析及解决措施

针对北京地铁昌平线城轨车辆轮对踏面剥离故障,通过对电制动与空气制动防滑数据的详细分析,发现防滑控制系统电制动滑行状态判断缺陷,提出优化、完善滑行判断条件的措施。由此得出城轨车辆防滑控制要同时结合减速度与速度差进行滑行状态检测,防滑时首先实施电制动防滑控制,失效时切除电制动,由空气制动防滑控制系统进行防滑控制。改进后的昌平线防滑控制系统运行正常,没有再出现由于滑行状态判断不良导致车轮抱死踏面擦伤的现象。     

直线电机驱动的地铁车辆防护曲线研究与验证

直线电机驱动的地铁车辆在牵引或电制动时不受轮轨黏着的限制,将电制动介入紧急制动能提升制动性能。出于安全性考虑,车辆依据防护曲线实时监测电紧急制动性能。为准确计算防护曲线,分析执行装置的施加过程,对紧急制动性能建模;拟合并分析各执行装置的理论性能,得出瞬时理论紧急制动性能;结合性能模型和瞬时理论性能,推导出电紧急制动性能的临界条件;从安全性和可用性角度出发,对临界条件进行优化,求解出车辆的防护曲线。通过北京机场线车辆试验表明,车辆在110 km/h速度等级下,判定系数取0.92,调整系数取–0.12时,减速度安全余量为2.7%,制动距离安全余量为5.3%,验证防护曲线的安全性和可用性。     

武汉轨道交通2号线车辆电空制动控制技术及应用

介绍了武汉轨道交通2号线车辆制动过程的电空制动控制技术,该技术充分发挥牵引系统电制动力,减少不必要的空气制动补充,同时利用EB0(即:电制动制动至零)模式控制电空转换过程。实际应用表明:该电空制动控制技术即能满足ATO自动驾驶准确停车的控制要求,同时大大降低了制动闸瓦及车轮踏面的磨耗,为轨道交通车辆电空制动控制技术提供了典型范例。     

地铁动车粘着系数的计算

为了较好地发挥车辆的牵引、制动性能,需要较合理地选择轮轨间粘着系数取值,从而使车辆处于较有利的粘着利用状况。从地铁列车的运行特点出发,提出电传动地铁动车计算粘着系数的计算要考虑大加、减速度的影响,并提出了具体的计算公式。     

铁道轮轨黏着系数

铁道轮轨黏着限制对铁道列车安全运行至关重要,尤其现代高速列车速度已达350—360 km/h,并有向400 km/h甚或以上推进的趋势,所以高速轮轨黏着条件能否支持高速牵引力与制动力就是一个现实课题。时至今日,尚无法用理论方法推算轮轨黏着系数公式格式和数值范围,只能用纯经验方法处理。本文推荐常规列车中不同型式机车(牵引)计算黏着系数的实用公式,并提供3种核算利用黏着系数的方法,基于核算、分析与讨论若干类别的高速列车利用的黏着系数范围与少数既有的高速黏着系数公式之间的位置与关系,最终推荐中国湿轨黏着系数的实用公式(μ_j=0.04+13.7/120+v),作为高速列车(牵引与制动)统一的计算黏着系数公式以及常规列车的(制动)计算黏着系数公式。     

车轮和钢轨间的铁锈对黏着系数的影响

铁道车辆的车轮空转、滑行、爬脱轨和钢轨波状磨耗等摩擦现象很大程度上均受到轮轨间锈蚀或表面氧化物的影响，因此需要研究铁锈和轮轨摩擦系数或黏着系数的关系。法国研究人员试制了若干覆盖有铁锈的试片，应用双筒滚动-滑行摩擦力试验机对滚动滑行状态下的切向力系数进行测定，并应用喇曼分光法对试验前后的表面状态进行定性分析。试验前后表面附着物的分析结果表明有，氢氧化铁时的黏着系数比有氧化铁时高，有氯化铁时黏着系数最低。     

城轨车辆车控制动系统与架控制动系统对比分析

城市轨道车辆空气制动系统按控制方式分为车控系统和架控系统,介绍了两种空气制动系统的工作原理和各种特点,并从控制对象、可靠性、故障时制动力损失、与牵引系统的匹配性、可维护性等多个方面对两种系统进行对比分析,为优化与整车的系统集成提供参考。