磁悬浮列车的液压制动装置

2005年,在日本举办"国际博览会"之际,爱知县的爱知高速交通运输公司将"东部丘陵线"Linimo"投入商业运行。该线路属于低速度磁悬浮线路,实现运营的列车为3辆固定编组,称为HSSH型,车辆制动采用了电液联合制动,常用制动的最大减速度为1.1 m/s~2,紧急制动的减速度为1.3 m/s~2。介绍了该型制动装置的原理、结构以及评价试验的概况。     

地铁列车制动距离及制动减速度相关问题研究

为制定在特殊天气情况下(雾、雾霾)列车出库时的应急预案,以及准确掌握列车在不同初速度下的紧急制动距离,在试车线对西安地铁1、2号线车辆在不同初速度下的紧急制动距离进行测试。对测试结果进行理论分析与现场验证,得出:在制动系统相同的情况下,制动初速度越大,空走时间对制动减速度的影响就越小,平均减速度越接近瞬时减速度,在同等制动级位下,纯空气制动和电控混合制动虽然均满足减速度要求,但减速度值大小不尽相同;在制动系统不同的情况下,制动供货商设计和确定的系统减速度下限值、闸瓦材质、空走时间、所选的理论计算模型,以及外界测试工况对制动减速度和制动距离均有影响。     

高速动车组制动距离及制动减速度参数研究

我国现有动车组技术条件规定了速度350km/h及以下速度等级动车组的制动距离,对于更高运行速度的动车组,国内外均还未有制动减速度参数和制动距离标准。由于动车组的制动动能与速度的平方成正比,动车组在更高运用速度时,施加空气制动会产生更大的热负荷,现有的制动盘的耐热裂性能和抗热衰退性能无法满足。在分析速度350km/h中标准动车组的制动距离、控制减速度等参数基础上,讨论了初速度400km/h的制动距离参数,对于初速度400km/h的纯空气紧急制动EB和UB,分别提出两种制动控制减速度方案,并进行了热负荷计算和制动距离校核,对比之后,给出了合理的方案建议。     

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。     

撒砂装置在低地板车辆上的应用

低地板车辆紧急制动时减速度要求达到2.8 m/s2,即使考虑到不依靠轮轨黏着的磁轨制动,车辆对轮轨间的黏着要求也很高,正常轮轨条件下很难保证车辆不发生滑行.低地板车辆在坡道60％.的线路上运行,牵引时同样存在空转风险.车辆设计时必须配置撤砂装置,通过对轨道喷砂增加轮轨间的黏着,以减少车辆运行时的空转和滑行.     

高寒动车组粉末冶金闸片研制

针对冬季冰雪天气CRH380B型高寒动车组制动盘易发生划伤的实际情况,对制动盘异常划伤原因进行研究,优化闸片结构,设计出适用于冬季的大间隙粉末冶金闸片。干燥及冰雪工况的1∶1制动动力试验结果显示,新研制闸片瞬时摩擦系数平稳、平均摩擦系数符合既有车辆要求,与其对偶的制动盘摩擦面状态良好;装有大间隙粉末冶金闸片的整车紧急制动试验结果显示,制动初速度200 km/h纯空气紧急制动距离为1 525 m,小于2 000 m评价指标要求,制动初速度300 km/h纯空气紧急制动距离为3 711 m,小于3 800 m评价指标要求;正线载客运营结果表明,大间隙粉末冶金闸片对改善高寒地区冬季动车组运营中出现的制动盘异常划伤问题有较好的效果。     

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。     

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。     

基于单轮对试验台的高速制动防滑试验研究

利用高速轮轨关系试验台,接入制动气路设备,建立试验台与制动防滑器间的信号和指令传递,进行高速制动防滑试验。首先,采用电惯量模拟的方式,实现制动条件下试验台轨道轮的运动惯量与实车试验车辆轴重的运动惯量一致,通过控制轨道轮的圆周速度,使试验台试验车速与实车试验车速保持一致,并将其作为防滑控制系统的参考速度;然后,依据试验台制动防滑试验流程,通过干燥条件下的纯空气紧急制动试验结果对试验方法的可靠性进行验证;在此基础上,试验某动车组制动防滑器在200和300 km·h^-1制动初速度及在喷水和喷防冻液条件下的制动防滑特性。结果表明:干燥条件下的纯空气紧急制动试验,实际减速度与目标减速度基本吻合,试验台试验的制动距离较实车试验的相对误差满足标准要求,试验方法可靠;喷水条件下,制动初速度为200 km·h^-1时初始滑行阶段的制动率更高,而喷防冻液条件下,制动初速度为300 km·h^-1时初始滑行阶段的制动率更高;喷防冻液条件下的轮轨黏着利用比喷水条件下更充分,制动率更高,制动距离更短。     

我国铁道列车紧急制动距离限值核定原则的探讨

列车紧急制动距离限值涉及列车制动限速、信号机布置、速度监控模式等相关重大技术问题,并受粘着条件、非粘制动介入程度以及制动减速度等条件限制。基于列车动能与列车制动力功(含阻力功)相等的条件,建立了普遍的铁道列车紧急制动距离限值的核定原则及计算模式,分析与选择了回转质量系数、制动粘着系数、粘着系数利用程度、列车单位基本阻力、非粘制动比例系数、安全距离、制动空走时间以及制动减速度等相关参数。描述并阐明:我国制动粘着系数公式(湿轨)可扩展应用于更高速度范围;粘着系数利用程度因制动装备技术水平而异;非粘制动比例系数可达20%～40%;旅客列车的紧急制动平均减速度宜控制在0 08g～0 1g以内,最大不宜超过0 12g,货物列车的紧急制动平均减速度可按旅客列车的60%～70%考虑。推荐的核定原则与计算模式适用于所有轮轨系列车。     

时速100 km 地铁车辆踏面制动热负荷分析

建立了地铁车辆时速100 km时的车轮热负荷计算模型,叙述了计算过程和评定方法.基于均布热源法,采用ANSYS软件分别计算了仅空气制动连续2次紧急制动和仅空气制动正常运营制动2种条件下新轮(840 mm)和磨耗到限车轮(770 mm)的踏面制动热负荷,并进行了强度校核.结果表明,磨耗到限车轮连续2次紧急制动、新轮正常运营制动满足车轮踏面损伤要求,新轮连续2次紧急制动和磨耗到限车轮正常运营制动不满足车轮踏面损伤要求.     

速度250 km/h中国标准动车组常用制动减速度曲线设计

动车组制动系统减速度是依据运营线路情况(黏着)和车辆追踪间隔时间要求,确定的列车顶层技术指标。制动控制系统减速度曲线设计,必须满足减速度顶层指标确保制动距离安全,还需统筹考虑黏着利用降低滑行风险、最优化电制动利用;兼顾司机操作及乘客的舒适度、基础制动磨耗的经济性,使列车安全舒适,制动系统经济效益最大化。以速度250km/h中国标准动车组常用制动减速度曲线设计为例,介绍动车组制动系统常用制动减速度曲线设计方法及关键点。     

南京地铁1号线增购车辆清洁制动方案的应用

针对南京地铁1号线既有车辆在例行检修中发现紧急制动距离存在超标现象,提出在增购车辆项目中引入清洁制动概念,即在高速时施加纯空气制动,达到清洁摩擦副效果,以保证列车紧急制动距离达标。介绍了清洁制动的基本控制逻辑,阐述清洁制动的开始、过程控制、结束等阶段的具体实施方案,经过1年多的应用表明紧急制动距离超标这一现象得到有效抑制。     

铁道车辆制动热负荷的计算及应用

制动热负荷对铁道车辆的制动能力和装置使用寿命有重要的影响。文中根据轴重、速度和紧急制动能力(减速度)，对不同客货车辆的制动热负荷从停车制动能量和平均轴制动功率两方面进行了计算比较。并按照不同基础制动装置的制动热负荷能力，分析了踏面制动方式和盘形制动方式适应的速度范围，包括准高速客车提速到200km·h-1的盘形制动设计问题和高速列车复合制动的制动热负荷问题。从而提出了重载、高速铁道车辆的有关制动热负荷的设计限界。     

货物列车紧急制动距离延长对通过能力的影响

120 km/h货物列车紧急制动距离从1400 m延长到1600 m,相应的常用制动距离也要延长,这涉及信号机布置、列车操纵、车轮踏面损伤、对通过能力影响等许多方面,是一个十分重要的技术问题。本文首先检算了120 km/h货物列车不同条件下的紧急制动距离和常用制动距离,根据制动距离确定闭塞分区长度,根据闭塞分区长度采用牵引计算的方法确定追踪列车间隔时间,从而判定紧急制动距离延长对追踪间隔时间的影响。同时,还采用牵引计算的方式确定紧急制动距离延长前后的列车停车附加时分,计算停车附加时分延长对通过能力的影响程度。认为120 km/h货物列车紧急制动距离放宽到1600 m后,闭塞分区计算长度要增加70 m,这对新线信号机布置有重要影响,既有线不满足要求的,需要限速,或者改造。同时还造成货物列车90 km/h初速时紧急制动距离超过800 m,新车和既有货车的制动率不一致,当新旧车混编时会加剧列车纵向冲动。因此建议对《铁路技术管理规程》这一条款的修订应慎重。     

120 km/h提速机冷车制动距离计算及制动系统分析

根据提速机冷车的制动系统方案对制动初速120 km/h的紧急制动距离进行了计算,校核了车辆在各种工况下的制动率并提出了较为理想的制动率范围,分析了制动系统方案及参数对制动安全性的影响.     

高速动车组电空制动系统的建模和参数分析

高速动车组电空制动系统是由气动元件、电子元件和基础制动装置组成的复杂系统。基于现代流体力学的仿真分析软件AMESim建立制动系统中关键气动元件的仿真模型,通过试验数据对仿真模型进行验证和参数修正;将封装的气动元件模型与电子元件模型和基础制动装置进行系统集成,建立单车以及列车级电空制动系统仿真模型。基于列车级电空制动系统仿真模型,对高速动车组电空制动系统参数进行配置和分析,设计高速动车组电空制动系统。在最大常用制动和紧急制动2种工况下对基于仿真模型设计的高速动车组电空制动系统进行验证。结果表明:最大常用制动时减速度仿真值与减速度设计值相符;紧急制动时制动距离试验值为5 670m,仿真计算值为5 795m,相对误差为2.2%,仿真计算值与试验值吻合程度高。     

城市轨道交通车辆制动模式研究

概述了城市轨道交通车辆制动系统(电制动、空气制动以及电空混合制动)的制动原理和特点。在相同速度级不同载荷的情况下,对车辆分别施加常用制动、快速制动以及紧急制动,监测车辆在制动过程中的相关信号,并对制动距离进行计算及对比分析。结果表明,在制动过程中综合考虑舒适性和低能耗性,常用制动模式为最优的制动模式。     

列车制动减速度控制问题的探讨

针对高速列车或城市轨道交通列车高精度停车距离的要求,依靠ATP或司机根据前方停车距离不断修正制动指令来实施停车制动这一方法大多情况下是有效的,但是对于弯道和坡道等特殊情况下的制动,这一方法难以满足要求.为了更好地在各种路况下精确停车,本文首先对目前各列车制动控制模式进行比较,并分析各自不足,提出减速度控制方法;分析减速度控制采用车体减速度的必要性,并分析建立了直线下坡道以及下坡道和弯道同时存在情况下减速度计算模型,运用Matlab软件对模型进行了计算.计算结果表明:制动减速度可以用列车绝对纵向减速度近似代替.这一结果为减速度控制中减速度的获取提供了理论依据.最后对减速度控制作了展望.     

为新干线提速而开发的制动系统

在将新干线的运行速度提高到360 km/h的研发过程中,一直坚持将高速时的紧急制动距离保持在新干线现有的运营车辆水平.为此,开发出可满足高速运行和快速减速要求的制动装置,并用FASTECH360新干线高速试验列车进行性能检验,试验结果良好.