高速列车首排风阻制动板气动特性研究

为了改善风阻制动板制动效果,基于高速列车空气动力学建立四节编组高速列车数值仿真模型。采用FLUENT软件,通过三维、定常、可压缩Navier-Stokes方程以及k-ε两方程湍流模型,开展对风阻制动板制动力的研究。结果表明:风阻制动板在高速列车紧急制动时可以提供较大制动力。首排风阻制动板提供的制动力最大。首排制动板位于头车流线型车身尾端制动效果最佳。随着首排制动板位置的推后,制动力先减小,紧接着保持不变,然后缓慢降低,最后趋于稳定;同时头车的阻力以及列车的总阻力会持续降低,最后趋于稳定。首排制动板的最佳位置是头车流线型车身尾端。     

空气动力制动研究初探

分析了速度350 km/h及以上高速列车制动系统的特点;对装有风阻制动板的列车进行了数值仿真计算,得到了所设计的风阻制动板产生的制动力值,验证了风阻制动板产生制动力的效果以及前后制动板相互干扰的影响;对空气动力制动产生的附加问题进行了分析,指出了空气动力制动需要进一步研究与探讨的相关内容.     

磁浮列车涡流制动热效应研究

电磁涡流制动是磁浮列车安全紧急状况下的重要保障措施。本文通过解析法建立涡流制动过程感应板的温升模型以及温度对涡流制动力的影响作用模型,并结合具体参数分析温升情况和涡流制动力受影响情况。首先,根据磁路定律推导出涡流制动力与列车速度、励磁电流、气隙、电导率和磁导率之间的数学关系式,并从热平衡方程式出发建立制动过程中感应板的温升模型;再以电导率和磁导率为纽带使涡流制动力与感应板温度相关联,据此对涡流制动力进行温度修正;最后,将温度修正后的涡流制动力与试验得到的结果进行对比,从而验证了模型的有效性。     

动车组ATP对制动系统故障后的安全影响仿真分析

针对动车组部分车辆制动系统故障后,采取切除故障车辆制动力的处理方式,从安全防护曲线的生成与实际制动过程的角度出发,对在完全监控模式下的列车防护算法及制动过程进行仿真。分析单限速区段和多限速区段速度防护曲线的算法和切除部分制动力后实际制动曲线与速度防护曲线的关系,找到触发各类制动的转换点,对切除不同比例制动力后实际制动曲线进行仿真,得出不同坡度和制动初速度下、切除不同比例制动力时的制动距离。针对动车组因故障切除部分制动力后,产生过走距离,存在冒进信号点的可能,参照防护曲线生成机理,给出兼顾制动力故障的ATP安全防护方法,分析按该方法运行时对通过能力的影响。     

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...     

宫崎试验线车辆空气动力制动装置的开发

日本决定在ＭＬＵ００２Ｎ磁浮车上安装两套空气动力制动装置。其制动系统原理是空气阻力与车辆迎风面积和运风面积和运行速度的平方成正比。紧急制动时打开平时与车辆表面齐平的动力制动板，通过增大车辆前面的迎风面积来增大空气阻力，从而获得制动力。     

高速动车组线性涡流制动系统特性仿真研究

基于涡流制动原理建立涡流制动力的数学模型，并利用ANSYS Maxwell软件建立LECB(线性涡流制动)三维仿真模型。根据控制变量法研究列车速度、气隙、励磁电流等因素对涡流制动特性的影响，并分析了常用制动和紧急制动工况下的电磁特性。研究结果表明：线性涡流制动力受速度的影响明显，低速时制动力快速上升并达到幅值，然后随着速度的增加，制动力下降并趋于平稳；励磁电流、励磁线圈匝数与线性涡流制动力成正相关，气隙、钢轨材料电导率与线性涡流制动力成负相关；相同条件下，励磁线圈材料为铝时，线性涡流制动系统产生的制动力大小优于励磁线圈材料为铜时产生的制动力。     

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。     

应用LBM方法对列车空气动力制动的数值研究

本文应用LBM(Lattice Boltzmann Method)数值计算方法对列车空气动力制动在不同速度下风翼提供的制动力和在相同列车速度下风翼的形状选择、位置安装以及不同安装数量等情况进行了研究、计算和分析.计算结果为工程设计人员提供了有力的参考依据.     

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     

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。     

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。     

和谐号动车组制动力动态分配模式

和谐号动车组运行速度高,对于制动系统提出了更高的要求,为此和谐号动车组设置了常用制动、紧急制动、备用制动3种模式.介绍分析上述3个制动模式下电制动力和空气制动力的匹配关系,以及各种情况下制动系统的响应.     

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。     

高速磁浮列车涡流制动力研究

涡流制动常用于高速磁浮列车的紧急制动工况。文中基于等效磁路法建立了涡流制动力的数学模型,析出涡流制动力的影响因素,结合有限元仿真分析手段,分析了气隙、速度及磁极数量对涡流制动力的影响规律,确定了制动磁极的最优设计参数。根据涡流制动器的受力情况,设计了同时满足制动力、吸力及结构重力的悬挂结构,并在此基础上分析了整个涡流制动过程及制动力构成。最后总结提炼了包含涡流制动的总制动力计算方法,对制动距离的计算具有一定的参考意义。     

电空制动试验台数据采集系统设计与实现

新开发设计的电空制动试验台数据采集系统能与BCU（制动控制单元）以相同的工作周期进行采集，根据不同的车型将与制动有关的参数以及采集的压力等进行实时计算、仿真制动效果。得到制动过程中列车的减速度、速度、轴制动功、轴功率、总制动力和制动距离等，还能以曲线图表示，并存成数据文件。     

混合动力动车组制动性能的研究

混合动力动车组制动系统的常用制动采用电制动和空气制动两种制动力实现方式。由于3辆编组,编组少,制动减速度要求大,最大常用制动平均减速度不低于1.0m/s~2(一般为0.8m/s~2),拖车在常用制动时仅有3个轴施加制动力,其中一轴为参考轴,相当于损失掉1/12,而且站间距短制动间隔短,不能超过制动轮盘及闸片的热容量等参数的要求。因此文中研究出混合动力动车组制动系统常用制动(1~7级)各级位下电制动力和空气制动力进行复合分配的策略,而且根据牵引电机的特性曲线合理设计出各级制动力对应的减速度,并且解决了纯空气制动时任何工况下不会超过制动盘和闸片的热负荷能力的要求。     

列车制动力分配决策及其在不完整信息条件下的协调

探讨了列车制动时制动力的分配方法,以及由于故障或其它原因导致制动所需信息不完善的情况下,各车厢电、空制动力的协调策略,并可根据实测减速度进一步进行制动功率的调整.提出几种有着实际替代意义的方案并分别进行误差分析.分析结果表明,制动决策信息不完整的条件下,通过不同的协调策略进行的制动力决策会产生一定的误差,但其误差值可控制在允许的范围之内.在网络故障或其他原因导致制动决策信息不完整时有着实际的替代意义.     

简支梁－C RTSⅡ型板式无砟轨道制动力传递规律

为研究制动力作用下高速铁路简支梁桥与CRTS Ⅱ型板式无砟轨道的相互作用问题,以沪昆高铁上某12×32 m双线简支箱梁为工程背景,建立考虑钢轨－轨道板－底座板－梁体－墩台的一体化有限元模型,系统分析单线制动和双线同向制动工况下轨道和桥梁结构的受力及变形规律。研究结果表明：钢轨制动力及位移对加载位置极为敏感,检算时应考虑多种荷载位置的影响;单线制动作用下钢轨与轨道板相对位移、CA砂浆剪切位移、桥梁和底座板相对位移均处于弹性范围内;当车辆在桥上靠近桥台处制动时,摩擦板可有效地减少传递至路基段的纵向力;双线同向制动作用下各项效应与单线制动有载侧趋势相同,桥梁和底座板将发生相对滑动。     

城轨列车停车位置不精确的原因及对策

从制动系统、信号系统、牵引控制系统及线路条件等方面,对城市轨道交通列车停车位置不精确问题进行分析.结合列车运营的具体条件,提出在列车基础制动装置中的闸瓦宜选用摩擦系数稳定,湿态制动性能良好的新型合成闸瓦;在设定空车制动力保证和重车制动力限制的基础上,增设电制动模式下的粘着限制功能;用于测定列车运行速度的速度传感器尽可能安装在拖车的车轴上等相应的改进措施.