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     

制动防滑控制系统失效分析及应对措施

黏着制动是目前轨道交通车辆最主要的制动方式,其制动力的大小取决于轮轨间的切线力,因而在制动过程中不可避免地伴有滑行的风险。随着车辆速度的提高,轮轨间的黏着系数降低,车轮滑行几率增大,文中通过对极端天气情况下高速动车组防滑失效问题的分析,研究了低黏着状态下防滑系统中防滑阀排风时间、电制动与空气制动防滑的协同作用方式、滑行判据及防滑策略的弊端,提出了在极端天气条件低黏着状态下避免防滑失效的应用措施。     

400km/h高速列车风阻制动装置应用研究

制动系统是高速列车关键技术之一。随着列车运行时速的提高,采用组合制动方式来保证高速列车紧急制动时达到规定的制动距离成为常见的做法。近年来,传统机械制动方式日趋成熟,因此,不依赖轮轨间黏着的非黏着制动方式越来越受到相关设计人员的重视。介绍了一种基于某型速度400km/h动车组列车开发的高速列车"蝶形"风阻制动装置,该型风阻制动装置采用小型风阻板进行空气动力制动,质量较轻,结构较简单。通过在车顶合理布置,可将风阻制动力分散于整车,提升紧急制动时的运行稳定性。阐述了其基本原理、开闭机构、响应时间等性能和技术指标,并采用计算流体力学(CFD)方法对其进行了不同工况下制动力的计算评估。     

列车制动的几种方式

制动就是对运动着的物体施加外力,转移物体的动能,使物体降低速度或停止运动。若使行驶中的机车、车辆降低速度或停止,就要采取制动措施。为了实施制动,在每一机车、车辆上都要安装制动装置。制动时制动装置具有两个功能:一是通过制动装置形成制动力,阻止列车运动;二是通过制动装置进行能量转移,将运行列车的动能转变为其他形式的能量。随着列车动能的转移和减少,列车将减速或停车。 制动力形成的方式 制动力形成的方式可分为两类:粘着制动和非粘着制动。 制动力由钢轨通过轮轨滚动接触点作用于车辆的制动方式,叫做粘着制动,也称摩擦制动。粘着制动时,制动力受轮轨间的粘着力的限制。其可能实现     

基于台架试验的高速动车组防滑控制特性研究

黏着制动是通过车轮与钢轨接触斑之间的黏着-蠕滑来传递制动力的,因此轮轨黏着是影响制动系统性能的主要因素.防滑控制系统能防止由于轮轨低黏着而引起的轮对擦伤,是列车制动系统的核心技术之一.在深入分析轮轨黏着机理的基础上,设计一种分层递阶和多模式黏着切换的防滑控制新策略,防滑控制系统能根据不同的轮轨黏着条件自适应获得最佳可用...     

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。     

货物列车制动距离限值的确定

制动距离限值是列车(包括机车、车辆)制动系统设计的依据,也是布置信号机、确定闭塞分区长度的依据;制动系统的性能决定列车的制动能力,轮轨黏着允许限度及车轮和闸瓦的制动功率极限限制了列车的制动能力;制动距离限值、铁路通过能力及以上几个方面互相影响、互为因果、互相制约.     

地铁车辆制动系统空气制动施加方式及特点分析

对地铁车辆电空混合制动方式及空气制动施加方式进行介绍,并利用有限元仿真软件对等黏着、等磨耗两种空气制动施加方式下,车轮踏面的温度变化情况进行仿真分析.通过踏面温度影响及踏面磨耗影响说明了两种空气制动施加方式的特点.     

重载机车轮轨黏着利用技术研究综述

重载运输是除高速铁路以外,铁路现代化的又一标志,重载机车牵引与制动性能的发挥效果依赖于轮轨黏着利用状况。本文首先从黏着-蠕滑现象和黏着特性两方面,简要介绍黏着基本理论;然后着重围绕制约黏着利用性能提升的关键问题,从黏着系统建模、系数辨识、故障检测、黏着控制四个方面,系统综述重载机车轮轨黏着利用近年来的研究成果,并依据机车运行工况的特点,分别评述现有成果在实际应用中的优势与不足之处。最后从复杂多变条件下黏着系统建模、黏着微小故障在线检测和多牵引动力协同分配等角度,指出轮轨黏着利用研究的未来发展趋势。     

适用于制动工况下的轮轨低黏着改进模型

针对轨道车辆制动工况下的低黏着特性,分析防滑控制作用下制动力调节引起轮轨间黏着变化和改善的原因;基于滑动功率和滑动能对Polach黏着模型进行改进,并考虑各轴随位置不同的黏着修正,给出适用于制动工况下的轮轨低黏着模型;基于Matlab/Simulink和AMESim的联合仿真,进行紧急制动工况下的制动防滑控制仿真分析,...     

永磁涡流制动与电磁涡流制动热力学特性对比分析

电磁涡流制动由于其不受列车黏着限制且衰减较小的优点,常用作高速列车的制动装置,但其结构尺寸和质量较大,磁极温升较高,阻碍了进一步推广应用。因此,在电磁涡流制动装置的基础上提出永磁涡流制动方案,结合理论计算和仿真分析,对比了相同极距和结构尺寸的2种涡流制动装置的气隙磁场,得出涡流制动力与气隙磁场的关系;计算了相同结构尺寸下永磁涡流制动和电磁涡流制动装置制动力和吸引力大小随速度的变化,同时对比分析了2种装置的磁极平均温度随速度的变化。研究结果表明,永磁涡流制动和电磁涡流制动的制动力计算方式具有等效性,相同结构下永磁涡流制动的制动力可达标准励磁参数下电磁涡流制动制动力的3.29倍,制动力相同时永磁涡流制动的磁极温升更小。     

城轨车辆踏面制动单元内部摩擦力对制动系统性能的影响

为提高城轨车辆制动系统整体性能,采用理论分析和地面试验的方法,验证了在制动施加和缓解过程中,城轨车辆踏面制动单元由于内部摩擦力的影响,在相同的制动缸压力下,其实际输出的闸瓦压力并不相同;进一步分析了这种特性对常用制动性能、闸瓦磨耗等制动系统整体性能的影响,并提出了对应的解决措施,为今后城轨车辆制动系统的方案设计提供了参考。     

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。     

克诺尔空气制动系统原理分析

空气制动是地铁车辆制动控制系统的重要组成部分。介绍广泛应用于地铁线路的德国克诺尔空气制动系统的组成,从风源装置、常用制动施加、停放制动、空气悬挂系统、风笛装置、防滑控制等的工作方式分析克诺尔空气制动系统的制动过程。     

架控制动系统空气防滑控制策略研究

车轮防滑保护可以在轮轨黏着突然降低情况下减少制动力,防止车轮擦伤,并充分利用黏着以缩短制动距离,是列车制动系统的核心技术之一。架控制动系统将防滑阀和制动阀合二为一,具有较高集成化,无独立防滑阀,此时如何有效地实施防滑保护控制,将关乎到架控制动系统的运行安全。因此,本文设计了一种架控空气防滑控制策略,满足了架控制动系统对防滑控制的要求。仿真测试和实车试验的结果已验证了该架控空气防滑控制策略的有效性和可靠性。     

制动系统黏着探讨

介绍世界各国制动系统黏着限制设置及增黏方式,通过对制动系统黏着系数设置的探讨,对我国高速动车组利用黏着系数的方法进行研究,并介绍几种车辆有效增黏的方法。     

轮轨黏着状态对曲线区段轮轨动态相互作用的影响

基于车辆-轨道耦合动力学理论，建立了考虑不同轮轨黏着状态的地铁车辆-轨道耦合动力学模型，分析了轮轨界面黏着状态和曲线半径对轮轨系统动态相互作用的影响。结果表明：车辆通过曲线区段时，轮轨界面黏着状态对轮对运动姿态和轮轨系统动态相互作用的影响显著；轮轨界面存在低黏着接触状态会削弱轮对导向能力，致使脱轨系数增大，尤其当外侧轮轨界面存在低黏着接触状态时影响更大；通过润滑适当减小内侧轮轨摩擦因数，同时保持较大外侧轮轨摩擦因数可有效减小脱轨系数，提高车辆横向运行安全性；内外侧轮轨磨耗指数主要由所在侧轮轨黏着状态决定，且随曲线半径增大而减小。     

高速轮轨黏着机理的研究进展及其应用

轮轨黏着影响列车牵引和制动,对铁路运营效率和行车安全至关重要。论述国内外高速轮轨黏着的研究成果,包括仿真研究和试验研究进展情况。在仿真研究方面,介绍国内外轮轨黏着的理论模型发展和数值方法;在试验研究方面,介绍国内外的试验方法和试验结果。通过对轮轨黏着机理进行研究,揭示影响轮轨黏着的因素及其影响规律。分析现场存在的轮轨黏着方面的问题以及国内外轮轨黏着的控制与利用情况,包括最新的轮轨增黏措施和防滑防空转技术,并对高速轮轨黏着机理未来的研究方向进行展望。     

提速客车制动技术（4）

15 制动粘着系数 15.1 影响制动粘着系数的因素及各国制动粘着系数 列车的制动过程实际上就是施加的制动力和外界给车辆的粘着力达到平衡的过程,只要施加在轮对上的制动力不大于粘着力则车辆的轮对不会被抱死,就不会产生滑行.反之,轮对被抱死则会产生滑行.当车辆设计定型后,车辆的各级制动力就不会改变了,也就是说在制动过程中车辆的制动力就不能随着轮轨的制动粘着情况来改变了.而轮轨之间的粘着力则时刻随轮轨接触面的状态、轴重转移等因素而变化.     

涡旋源密度对旋转涡流制动装置性能的影响

旋转涡流制动装置性能直接影响列车运行安全,基于旋转涡流制动装置动作时电磁场涡旋源密度的变化,从提高其安全性和可靠性入手,通过调整旋转涡流制动装置的气隙大小、转盘厚度、铁心磁导率、转盘磁导率、转盘电导率、不同电流和磁极排布方式等主要结构参数,并进行仿真和试验,可以达到提高制动力矩、减轻重量的目的。