动车组保持制动性能研究

来源:用户上传      作者:

　　摘要：随着我国的经济水平不断发展，城市化水平的进一步加强。城市如雨后春笋般崛起，然而没有先进的铁路技术就没有现代的铁路运输。也是为了国民出行，我国的铁路事业近几年迅速发展。我国铁路在07年再次进行大提速，使我国铁路运输进入一个高铁时代。以至它的安全性能受到了国民的广泛关注。动车组列车的核心部分是制动控制系统，所以也是重点分析重点检查的部位。尤其是在如今300km/h以上的速度动车组，制动系统是最难解决的难题之一。本文笔者依据我国铁路的现状对动车的制动系统进行简要介绍，通过分析动车制动系统中的组成部分分，介绍动车的制动系统和运用原理。
　　关键词：动车组 制动性能 研究 原理 运用
　　我国南方地形恶劣，斜坡较多，在保证大的载客量的前提下，就对动车组的制动系统提出了严格的要求。特别是对动车组制动系统的可靠性和制动效果，在斜坡丘陵恶劣环境下行驶保持制动性能提出了严格要求。在一般情况下，制动控制系统分为2种，一种为正常行驶中的常规制动与紧急情况下的紧急制动。对于在动车行驶过程中遇到突发事情和一些故障等问题时，该系统能有效的做出相应措施。基于此，笔者就动车制动系统的原理、组成和运用进行分析。
　　1、动车组制动系统简要介绍
　　动车制动系统分为常用、紧急、非常、辅助制动。动车组制动系统分别由电制动系统、空气制动系统、防滑装置、制动控制系统组成。采用电、空联合制动模式，电制动优先，且普遍装有防滑装置。具有制动能力强、响应速度快;动车组制动系统制动力计算和分配准确性高，制动作用采用微机控制，可为保证列车正点运行精确提供所需要的动力;因为设有空气制动、微型计算机控制的电空制动和计算机网络等多级制动控制方式，以便在制动系统发生故障时能向安全方向动作，所以故障导向非常安全;制动指令传递的同步性高，各车的制动一致性好，在动车组平均减速提高的同时，限制减速度的变化率，所以制动冲动小。下面笔者具体的对以下几种制动的工作原理进行讨论。
　　针对于动车组列车的制动系统具有耐雪制动、快速制动、保持制动、紧急制动等功能。它的制动方式是各个制动单元再生制动优先。为了减少零件的磨损程度，延迟空气制动，当动车列车高速行驶的过程中，优先采用电制动，在低速行驶时或者制动不足时采用空气制动。
　　1.1动车电制动控制系统的工作原理
　　（1）一般制动
　　如上文所述，列车在正常行驶过程中对于制动的控制采用的一般控制。列车司机通过采用制动控制器来进行减速，对列车进行制动控制。制动控制前根据停站目的地来进行减速，明确制动大小力。当然在实际行驶过程中根据列车的行驶速度的不同，制动控制力的强度也会有及时做出改变，直至列车停止。
　　动车在行驶的过程中，常用的制动指令有多种。并且对应着不同级别。级别越高制动减速效果越强，为了保证列车的轮轨粘着力极限。因为轮轨粘着力会根据列车行驶速度的改变而改变。
　　（2）紧急制动
　　紧急制动系统是在列车遇到紧急情况下实施的一种制动，是高速列车安全行驶的根本保障，为此需要有足够的制动力才可以保障列车在安全距离内停车。一般情况下紧急制动多是爱用纯空气制动，也叫紧急制动UB，也可以用紧急制动EB系统，都可使满足列车的停车要求，从而保障列车的安全和乘客的安全。
　　但是列车的紧急制动力也不是越大越好，因为列车紧急制动受到轮轨黏着力的限制，如果超过了极限会引起列车滑行。使列车安全受到影响。
　　当然，在列车遇到紧急情况时启动紧急制动系统是，我们也要将具体的铁路黏着力和制动盘所承载的负荷能力计算在内，不能盲目启用。否则会给铁车安全造成重大影响。
　　2、动车空气制动的工作原理
　　2.1一般制动控制
　　动车组的空气制动系统由风源系统、直通EP制动系统、转向架制动装置等组成。空气制动的过程是，当列车司机通过制动系统发出制动指令，列车EBCU系统可以接受到相应的指令，并且解读后发给下一个系统。然后PBCU接收到指令后开始进行空气制动， 使空气压缩后逆流到风缸内，在压力相对小的时候，可以通过止回阀来使压力稳定。制动的风缸可以提供风源，而制动系统主要是由PBCU来控制的，当然空气的压力预控值是由EBCU的电信号来决定。但是电信号需要转换，就要靠电磁阀来工作了。当一般制动系统启动时，通过压缩空气的压力来控制，从而起到制动作用。
　　2.2紧急制动
　　当列车行驶的过程中遇到突发情况需要启动紧急制动时，列车的安全回路会陆续断开，当电路回复畅通后电磁阀变会启动，压缩的空气就会通过紧急电磁阀产生负荷力从而产生制动压力。除此之外，列车的备用制动系统也会得到相应的命令进行紧急制动：压缩的空气被紧急排风阀迅速的排空，减小压力，产生制动控制行为，自动式的制动系用会与直通式制动系统产生的压力进行比较，压力较大的一方会经过称重阀到达中继阀，有的去控制制动缸力的压力，从而达到紧急制动的效果。
　　3、动车组制动系统的特点
　　3.1.动车组制动系统具有可操控性强，安全稳定，并且作用的时间短暂，可以使动车组的各个车厢之间可以保持一致的制动力。
　　3.2动车组制动系统制动力强，在列车正常行驶过程中，启动制动可以充分的发挥制动力的最大值，从而大大降低铁路运输的运营成本以及列车的制动时间;保证列车的制动稳定和可靠。
　　3.3动车组制动系统可以保证动车组各节列车车辆在制动能力上保持一致，根据列车上乘客的数量，可以随时调控列车的制动能力，从而避免纵向冲动带来的安全问题。
　　3.4动车组制动系统的紧急制动可以保障列车在遇到突发情况下，保证最大程度的安全距离内停车，将列车的损失降到最低。
　　4、动车组制动系统的功能
　　制动指令由直流电制动通过高速铁路动车的网格系统发出，对BCU单位产生控制，从而实现管控的制动力。动车组优先选用电制动，只有在紧急的特殊情况下才会使用空气制动进行补充制动，设计团队的初衷就是“故障导向安全”，给动车组建立一套安全稳定的回路，包括紧急制动和停放制动等回路，控制台可以监控动车组关键零部件的状况，从而保障列车出现故障可以第一时间掌握信息，保障高铁列车的安全行驶。因为高速列车在高速行驶过程中，如果在制动系统上出现任何故障或问题都将产生巨大的影响。给乘客、铁路公司带来不可估量的损失。
　　5、总结
　　在经济水平迅速发展的今天，为了满足我国的铁路运输发展，加强城际之间的联系，高速铁路已经成为了铁路运输的重要组成部分，由于高速列车的载客量多和速度快等特性，从而高速列车组在制动系统性能和制动方式上都要比普通列车要求的技术更高。我们通过上文对动车组制动系统的原理和工作方式进行了分析和探讨。但是与国外的先进技术水平还是存在一定的距离，随着动车組列车的不断提速，制动系统是最难解决的难题之一，对于制动能力要求更高，也就需要我们需要投入更多的精力和财力，去培养有关制动技术的人才。本文笔者就此对我国动车的制动系统进行简要介绍，通过分析动车制动系统中的组成部分分，介绍动车的制动系统和运用原理。也希望能有更多的工程师加强技术的研究，使我国制动技术更上一层楼，真正的突破国外的技术垄断。促进我国高速铁路的发展。
　　参考文献
　　[1]我国高速铁路运输技术体系研究[J].魏瑜，田长海，王钰滨.中国铁路. 2011（11）
　　[2]高速铁路动车组运用计划编制问题相关研究[D].李萍.兰州交通大学.2014
　　[3]动车组牵引与制动[M].中国铁道出版社，彭俊彬， 2007
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14972458.htm