安装风阻制动装置的高速列车制动距离研究

随着高速列车运行速度的提高,采用包括风阻制动技术在内的组合制动方式以保证高速列车紧急制动时达到规定的制动距离成为热点研究方向。文章针对目前研发中的新型分布式风阻制动装置,采用计算流体力学(CFD)方法对安装风阻制动装置的列车进行了制动力计算,并将相关结果作为输入参数,评估不同布置工况下风阻制动装置对高速列车制动距离的影响。依据评估结果,确定了风阻制动装置的适用速度范围、使用特点及效果。     

高速度的安全保障--旅客列车制动技术装备的发展

制动技术装备的发展是旅客列车速度不断提高的必要条件。本文介绍了国内外旅客列车制动技术装备的发展概况和高速列车制动系统技术装备的概要。     

具有输入时滞特性的列车自适应制动控制

为了提高高速列车的制动控制精度,保障列车的安全平稳运行,针对具有不确定性参数和已知输入时滞的高速列车制动系统,设计高速列车制动系统模型参考自适应制动控制策略。在保证闭环系统所有信号有界的前提下,实现对给定速度曲线的渐近跟踪,从而确保高速列车能够安全可靠运行。通过分析高速列车制动时的动态过程,基于动力学原理建立具有延时环节的高速列车制动系统状态空间模型,采用状态预测的方法对模型中的输入延时进行相应变换。利用模型参考自适应控制的方法善于处理系统不确定性的能力,设计基于状态反馈状态跟踪的直接模型参考自适应控制器,实现列车对给定速度曲线的渐近跟踪。以CRH380AL型高速列车制动系统为被控对象,采集列车从济南—青岛段实际制动过程中的速度数据进行仿真实验。仿真结果表明,所设计的高速列车自适应制动控制器实现了对给定速度曲线的渐近跟踪控制,且跟踪精度较高,验证了该方案的有效性。采用的模型参考自适应控制算法不仅解决了系统参数不确定性和输入时滞问题,而且优化了高速列车的制动性能,改善了列车的瞬态性能,使列车运行时更加平稳,达到了系统的控制目标。     

关于高速列车制动距离的研究

根据高速列车的运行特点和制动性能要求，概述高速列车的制动课题，从而说明高速试验列车制动系统技术条件编制的主要依据和设计原则，特别对纯摩擦制动和复合制动两种不同工况的紧急制动距离进行分析比较，并提出高速列车制动能量分配的设计建议，以供高速试验列车的应用。     

高速列车制动模式探讨

高速列车的功能比普通列车的大几倍，而高速下轮机间的粘着系数及闸瓦与动轮之间的摩擦系数都降低了一个数量级，故高速列车必须采用新的制动体系，电阻制动技术成熟，而再生制动能回收大部分动能，且制动特性较好，在直流牵引电动机和交流同步，异步电动机驱动中得到广泛应用。盘形制动在高速车辆上是必不可少的。在非粘着的电气制动中，磁轨制动的磨耗大，适用于紧急制动，而轨道涡流制动在８０～３００ｋｍ／ｈ速度内，制动特性平     

350km/h高速动车组制动技术的最新进展

高速列车作为高速铁路新技术的核心,其技术进展日新月异。在350km/h速度级高速列车中,最难解决的核心技术之一是制动系统的研制。中国铁道科学研究院首席专家钱立新研究员,就350km/h高速动车组制动技术的最新进展这一专题接受了本刊编辑部的专访。钱立新研究员重点介绍了350km/h高速动车组在制动系统设计时,采用强化复合制动的方式,加大动车再生制动功率,提高制动盘的制动功率,用微处理器控制的制动控制器协调各种制动方式的作用。同时指出首次采用电阻制动作为安全制动方式确保安全制动距离,也为减轻制动系统簧下质量创造了条件。     

高速列车制动方式的比较研究

对高速列车制动系统的几种典型制动方式的机理及性能进行比较研究，介绍国外高速列车制动系统的技术现状，对我国高速列车制动系统的发展有一定的借鉴作用。     

地铁列车制动系统速度信号模拟的研究

速度信号是地铁列车制动系统的一个关键信号,对速度信号进行模拟是实现地铁列车制动实训系统和制动测试系统的基础工作。根据地铁列车架控式制动系统中速度传感器输出信号的要求,提出并实现一个实时可控的速度传感器输出信号模拟方案;利用STC15系列单片机输出高速脉冲电压信号,再将电压信号转换为电流信号,输出7 mA~14 mA脉冲电流信号,作为模拟地铁列车行驶过程中速度传感器的输出信号。仿真结果表明:该方案满足地铁列车速度传感器输出信号的模拟要求,有助于提高地铁列车制动测试系统和制动实训系统的可操作性。     

外国铁路工程师谈制动

列车提速与列车制动是一对矛盾的统一体。也就是说在考虑提高列车速度的同时,必须考虑列车的制动问题,使列车既要跑得快,又要停得住。列车速度上去了,制动问题未解决,必将制约速度的提高。跑得快,停不住,必然会闯下大祸。 早期的制动 刚有铁路的时候,铁路工程师首先关心的是要制造出以适当的速度牵引装载货物车辆的机车,制动问题是第二位的。但随着列车运行速度的不断提高,以及开始利用信号,在更小的运行间隔内控制列车,信号工程师就提醒机车车辆工程师——“提高机车速度的权力取决于你们能够控制机车的能力”。     

高速列车基础制动系统的设计研究

结合270km·h-1高速列车基础制动系统的研制现状,在大量试验和仿真计算的基础上,计算和分折盘形制动的受载机理、材料性能及盘形制动功率极限。通过比选分配复合制动和纯空气制动等不同工况的制动力,计算动力车和拖车的制动缸压力。通过计算分析得出,270km·h-1高速列车采用动力制动和盘形制动时的制动距离为3514 7m,能够满足高速列车的制动初速为270km·h-1时紧急制动距离小于3700m的要求。但是,经分析认为当运行速度超过250km·h-1时,除采用动力制动和盘形制动外,还是应同时采用涡流制动、磁轨制动等多种制动方式,以减轻盘形制动的负荷,延长制动盘和闸片的使用寿命,降低运营成本。     

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.     

高速列车的制动技术装置

为了使运行中的列车降低速度、停车,机车和车辆都装备制动机构。当前国外开行高速客运和重载货运,促使列车制动技术有了很大的发展。除了司机的操纵技术、微机程序控制、各种管系和控制阀门外,这里着重介绍高速列车的基础制动机构的进展。 国外高速列车的制动方法主要分为两大系统:1、动力制动系统。如电阻制动、再生制动,它是利用列车的运行惯性使牵引动力装置发生反扭矩实现制动。2、用其它能量,加压缩空气、液压、电能等的制动系统中的踏面制动、盘形制动、涡电流制动。 机车车辆机构部分统称基础制动;从制止车轮旋转的制动方式分为粘着制动与非粘着制动。它们的分类如下表:     

货物列车制车率的选取与运行限速的探讨

通过计算分析,阐述了车轮保持制动过程中不产生滑行的条件,货物列车制动率的选取以及列车最高运行速度、紧急制动距离限值、制动率和轴重间的关系.阐明了轴重提高到25～30t后,制动距离限值不延长,必须降低列车最高运行速度;要保证货物列车最高运行速度,必须延长制动距离限值.     

翼板制动气动性能数值分析

在列车上布置若干翼板.采用K-ε湍流模型,通过求解三维黏性N-S方程,对不同行车速度下、翼板工作与否多种工况,进行流动结构分析和气动阻力计算.各翼板的阻力系数采用不同运行速度下阻力系数的平均值,对列车不同运行速度下翼板的制动减速度进行计算.随着列车运行速度的提高,翼板制动能力不断提高.列车运行速度为300、400 km/h时,翼板所提供的制动减速度分别为-0.139、-0.248 m/s2.翼板制动可以作为高速列车辅助制动的一种方式.     

DK—1列车电空制动系统

随着提速列车与准高速旅客列车的开行，列车电空制动技术的应用与推广已成大势所趋。文章通过对ＤＫ－１列车电空制动系统的介绍，帮助读者了解我国列车电空制动技术的现状。     

高速列车的制动技术

高速列车需要特殊的制动系统。以ＩＣＥ高速列车为例，介绍了对制动系统的要求以及圆盘制动，磁轨制动、电－空制动和电动紧急制动的功能和设计方案，还介绍了电子防滑装置和诊断装置以及未来制动系统技术的发展方向。指出未来新型动车的制技术应按速度大于２５０ｋｍ／ｈ以及坡度大于１２．５％来设计。     

刹车神手——合成闸瓦

高速行进的列车遇到险情,如果不能及时刹车,那将是一幅十分可怕的情景。为了使高速运行中的列车降低速度和停车,机车和车辆都必需装备制动机构。由于铁路运输向高速和重载方向发展,促使列车制动技术有了很大的发展,其中包括司机的操纵技术、微机程序控制、各种管     

高速列车的制动装置与控制

介绍了最近日本高速列车电力制动种类、电力制动与空气制动的协调配合、保证列车安全运行的自动制动控制及防滑控制技术。     

关于高速列车制动系统的思考

简述了高速列车对于制制动系统的基本要求，重点介绍了在制动系统方面引发的高新技术－复合制动设计，微机应用技术和提高轮轨粘着利用，并提出了在高速列车运输组织，通信信号和线桥工程设计中必须考虑的若干制动问题。     

空气动力制动风翼在车上布置数值仿真研究

采用流体仿真分析软件FLUENT研究制动风翼尾迹的影响范围及制动风翼纵向间距对制动效果的影响,同时分析制动风翼不同横向间距对制动阻力影响的规律.结果表明:2幅制动风翼的纵向间距越大.列车前部制动风翼对后部制动风翼的尾迹影响越小,当2幅制动风翼的纵向间距超过2节车厢长度时,这种影响完全消失;在制动风翼面积相同的条件下,增大每幅2片制动风翼的横向间距,能够提高风翼的单位面积制动阻力;由制动风翼产生的制动瞬时减速度随制动初速度的增加而增加,在紧急制动初速度为500km>h-1时由制动风翼产生的制动合阻力约为160kN.此时的制动瞬时减速度约为0.33m.s-1,可知,列车高速运行时由空气动力制动产生的制动阻力对高速列车制动贡献很大,空气动力制动在高速时具有优良制动性能.