高速列车制动技术综述_彭辉水
高速列车制动装置与控制技术的研究及论述
高速列车制动装置与控制技术的研究及
论述
摘要:阐述了列车制动的基本方式,对当前高速列车复合制动系统进行了综述;分别介绍了基于轨道电路和无线通信的列车控制系统,论述了列车控制技术
的智能化发展趋势。
关键词:复合制动轨道电路无线通信列控系统智能化
1引言
随着我国高速列车技术的快速发展,列车的安全问题成为速度继续提升的一
大瓶颈。在确保旅客乘坐舒适的情况下缩短制动距离,控制列车的运行速度是高
速列车技术需要突破的难点。本文将对高速列车制动技术和列车控制技术进行研
究综述。
2高速列车制动分类
高速列车制动按制动力的来源可分为摩擦制动和非摩擦制动两类。摩擦制动
通过摩擦力消耗列车动能,非摩擦制动与之相反。
2.1摩擦制动
摩擦制动包括空气制动、轮盘制动、磁轨制动等。空气制动和轮盘制动是将
力作用在闸瓦上使其压紧车轮上或车轴上的制动盘;磁轨制动是将电磁铁接通激
磁电流吸附在钢轨上,由磨耗板与钢轨轨面进行摩擦。这类制动的特点是把列车
的动能转化为内能散放与大气[1]。
2.2非摩擦制动
非摩擦制动的包括动力制动,再生制动,电阻制动,涡流制动等。再生制动
将牵引电机作为发电机,使列车动能转化为电能反馈给电网,电阻制动与之类似,
将动能转化为电能后消耗在电阻上转变为内能[2]。由于再生制动节能环保等优势,现已经得到广泛应用,如德国ICE350、日本新干线700系、我国CRH系列等高速
列车。
目前高速列车的制动控制模式正朝复合化的方向发展,日本E1-E4系到动车
组采用再生制动和空气制动结合的复合制动模式,优先采用再生制动,不足部分
由空气制动补充,并尽可能最大发挥电制动的作用。
高速列车制动系统的设计与实现
高速列车制动系统的设计与实现
随着科技的不断进步和人们生活节奏的加快,人类对于交通运输的需求越来越高。高速列车成为了现代交通领域的重要组成部分,它不仅能够大幅缩短人们的旅行时间,而且还具有节能环保的优势。然而,高速列车的制动系统设计是一个非常重要的环节。本文将详细介绍高速列车制动系统的设计与实现。
一、高速列车的制动系统种类
目前,高速列车的制动系统主要有7种类型,分别为转向架制动系统、车轴制动系统、电磁制动系统、电气制动系统、液力制动系统、空气制动系统和电液制动系统。其中,空气制动系统是目前使用最广泛,也是最为成熟的一种。
二、电磁制动系统的设计
1.电磁制动系统的结构
电磁制动系统由定子、转子、电枢、电磁铁、刹车盘等构成。其中,转子和刹车盘固定在车轴上,定子则位于车轴两侧。通电后,电磁铁产生磁力使转子减速,刹车盘也会随之减速,从而实现高速列车的制动。
2.电磁制动系统的实现
电磁制动系统的主要实现方式是将电枢输出的电信号转换成电磁场,从而产生制动力。具体流程可以概括为:由原车信号经过电气传感器,再经由微控制器进行分析处理,最终将收到的信号转换为电磁场信号。从而实现高速列车的制动。
三、电气制动系统的设计
1.电气制动系统的结构
电气制动系统由电控系统、电机、监控系统、主变压器等组成。电机使用锰铜合金电线圈,单个电机的转矩可达到1500牛米以上,使列车减速时更加平稳。
2.电气制动系统的实现
电气制动系统的实现方式是使用同步电动机抑制列车运动。具体来说,电控系统通过控制电机的电流、电压和频率来实现列车的制动,同时监测电气制动系统运行的各种参数,确保列车制动的平稳和可靠。
高速列车运行安全技术研究与应用
高速列车运行安全技术研究与应用第一章引言
高速列车作为一种重要的交通工具,其运行安全至关重要。为了保证高速列车运行过程中的安全性,需要对相关安全技术进行深入研究与应用。本文将围绕高速列车运行安全展开,探讨其相关技术及其应用。
第二章高速列车制动技术
高速列车制动系统是保障列车运行安全的重要部分。本章将介绍高速列车制动技术的发展历程,包括制动原理、制动装置以及制动系统的优化和改进等方面。同时,还将重点讨论制动系统在高速列车过弯运行中的应用,以及相关技术对列车制动性能的影响。
第三章高速列车通信技术
高速列车通信系统是实现车载设备与网络之间信息传输的重要环节。本章将介绍高速列车通信技术的发展现状及其在列车运行安全中的应用。内容包括列车通信网络的构建、通信协议的选择与优化、数据传输的可靠性保证等方面。
第四章高速列车故障诊断技术
故障诊断技术对高速列车运行安全具有重要意义。本章将重点
介绍高速列车故障诊断技术的研究现状和应用,包括故障检测方法、故障定位技术以及故障诊断系统的建立等方面。同时,还将
讨论故障诊断技术在高速列车维修过程中的应用,以提高列车的
可靠性和安全性。
第五章高速列车轨道安全监测技术
轨道安全监测技术是确保高速列车运行安全的关键。本章将介
绍高速列车轨道安全监测技术的研究进展以及其应用情况,包括
轨道偏心检测、轨道位移监测、轨道裂缝检测等方面。同时,还
将重点讨论轨道安全监测技术在高速列车运行中的重要性和作用。
第六章高速列车供电系统安全技术
高速列车供电系统是保障列车正常运行的重要部分。本章将介
绍高速列车供电系统的安全技术研究现状和应用情况,包括供电
高速列车制动技术研究
高速列车制动技术研究
随着高铁时代的到来,高速列车的制动技术也逐渐成为了人们关注的焦点。高速列车制动技术的研究,不仅对列车的安全性有着重要的影响,更是对高速铁路系统的可靠性和稳定性具有重要意义。本文将从列车制动原理、高速列车制动技术现状和未来发展等方面来探讨高速列车制动技术的发展。
一、列车制动原理
列车制动是以增大列车运动阻力为目的,使列车减速停车的过程。列车制动一般分为片制闸制动、液压制动和电阻制动三种类型。目前,高速列车采用的制动方式主要是电阻制动和液压制动两种。
电阻制动是指通过给制动电机加电阻使电机转化成发电机,将制动能以电能的形式回馈给电网,达到制动的效果。液压制动则是通过将列车动能转化成热能,使制动器具有制动力,然后通过管道、阀门控制制动力的大小,达到控制列车减速的目的。
二、高速列车制动技术现状
高速列车的制动系统是目前铁路技术研究的重点之一。随着高速列车技术的不断发展,列车制动技术也在不断提高。但目前高速列车制动技术存在的问题还是比较突出的。
1. 制动距离过长
高速列车制动距离长,是当前列车制动技术的主要问题。高速列车在高速运行状态下,惯性大,制动难度大。目前,高速列车的制动距离在500-1000米左右,存在较大的安全隐患。
2. 制动系统失效容易发生
高速列车的制动系统是高速列车的安全保障之一。但制动系统的失效也是目前
高速列车制动技术的一个难点。当列车发生制动失效时,所导致的后果是灾难性的。
3. 制动噪音问题
高速列车的制动噪音是高速列车制动技术发展过程中的一个难点。高速列车制
动噪音问题不仅影响了列车的行驶舒适度,也影响到了周围环境的安宁。
高速列车新型制动系统设计与优化
高速列车新型制动系统设计与优化
随着人们对出行速度的要求不断提高,高速列车的发展也日渐迅猛。高速列车的制动系统在保证安全的基础上,也承载着对列车减速和停车的需求。因此,设计和优化高速列车的制动系统显得尤为重要。本文将探讨高速列车新型制动系统的设计和优化方法。
一、高速列车的制动系统设计要求
高速列车的制动系统设计应考虑以下几个方面的要求:
1. 安全性:首要的要求是确保高速列车的安全。制动系统设计应满足列车在不同速度下的制动距离和减速度要求,以保证列车能够稳定地减速和停车。
2. 稳定性:高速列车制动时需要保持稳定性,避免产生过大的震动和不良的制动效果。
3. 效率:制动系统的设计需要考虑制动效能和能量回收利用等因素,以提高制动效率和能源利用率。
4. 维护性:制动系统应设计为易于维护和维修的结构,以提高列车的可靠性和运营效率。
二、高速列车新型制动系统设计方法
为了满足上述设计要求,可以考虑以下几种方法来设计高速列车的新型制动系统:
1. 制动力分配优化:根据高速列车的速度和质量等因素,通过优化制动力的分配来实现制动系统的稳定和均衡。可以采用电子控制系统来实现制动力的分配优化,并通过传感器实时监测列车的运行状态。
2. 制动能量回收利用:高速列车制动时产生的能量可以通过回收利用系统储存或供给给其他设备使用,以提高能源利用率。可
以采用能量回收装置或能量储存装置来实现对制动能量的有效利用。
3. 制动力调节:根据实际需要,通过调整制动力大小和时间来
实现对列车速度的精确控制。可以采用电子控制系统和传感器,
实时监测列车速度和制动距离,精确控制制动力的施加。
高速列车牵引与制动控制系统的研究和应用
高速列车牵引与制动控制系统的研究和应用
近年来,高速列车的发展呈现出了井喷式的增长态势。在这个行业的发展过程中,牵引与制动控制系统起到的极其重要的作用。本文将从牵引与制动控制系统的原理和功能、应用现状以及未来发展和应用前景等方面加以探讨。
一、牵引与制动控制系统概述
牵引与制动控制系统是一种集电传动、制动及控制于一体的装置,广泛应用于
地铁、高速列车等各类电动车辆上。通过对电机的控制,实现列车的动力和制动,使列车运行时具有更高的效率和更好的安全性能。
牵引控制器是牵引与制动控制系统中的重要部分,主要通过对电机的控制实现
列车的牵引和制动。在列车运行过程中,通过控制司机室内的牵引手柄,调整牵引控制器输出的直流电机电流,实现不同牵引模式和控制策略的切换。
制动控制器也是牵引与制动控制系统中的重要组成部分,通过对电机的控制实
现制动。当列车需要制动时,牵引控制器将列车的动力装置(电机)颠倒为制动装置,通过反向工作来削减车速。
二、牵引与制动控制系统的应用现状
在我国高速列车的发展过程中,牵引与制动控制系统一直是技术研究和应用的
重点。目前,我国的高速列车中,大部分都采用了牵引与制动控制系统,使列车在运行过程中具有更高的安全性和效率。
我国目前牵引控制器的研发水平已有所提高,多项牵引和制动模式的实现和控
制策略的优化已经成为了技术研究的新特征。特别是在振动和噪声控制方面的研究,已经成为牵引与制动控制系统技术研究的一个重点。
另外,牵引与制动控制系统也越来越注重生态环保和节能降耗。通过发展新型
的低调递减速度指令策略、制动能量回收措施等,实现车辆能量的回收和再利用,以降低动力损耗,达到节能降耗的目的。
高速动车组制动技术
关键词
动车组 ;制动方式 ;技术分析
文献 标 志码 :A
中图 分 类 号 :U 6 .3 262
动 车组 有两 种牵 引动力 的分 布方 式 ,一 种 叫动 力 分散 ,一 种 叫动 力集 中。动 力 集 中式 的头 尾 两 端为 带
司机室 的动力 车 ,中部 为供 旅 客 乘 坐 的车 辆 ,称 为拖
第 2 卷 增 刊 8 2 0 年 1 月 0 8 2
铁 道 机 车 车 辆
R 皿 WAY I 0 A oC MOⅡV & C R E A
Vo . 8 S p l 12 u p De c. 2o 08
文章编号 :10 —74 20 )S 04 0 08 82(08 一 26— 2
车常用制 动时 ,制动控 制 装 置 的动 作 过程 与 动 车基 本
车 ,也有 一 端 为带 司机 室 并 有 坐 席 的可 操 纵 的拖 车 。 动力分散 式动 车组 的头 车 、尾 车 和 中部 的全 部 或部 分 车辆带有 动力 ,或部 分 转 向架 带 有 动力 ,头 车 和尾 车
动车组在两端头车的司机室设有制动控制器当转动制动手柄时同轴的凸轮组接通或断开不同电接点从而形成制动指令经列车信息监控系统传送到每辆车的制动控制装置由制动控制装置的制动控制单元运算按制动控制规律控制ep阀电磁部并经中继阀送出压缩空气到增压气缸由基础制动装置完成制动作用crh2型高速动车组制动系统采用电气指令是微机控制直通式电控制动制动指令的接收处理和动力制动与空气制动协调配合等一般都是由微机来完成动车组各车辆上的制动控制装置由制动控制单元ep阀中继阀空重车调整阀紧急制动电磁阀等组成载荷调压装置直接来自空气弹簧空气压力空气弹簧压力通过传感器转化为与车重相应的电信号制动控制单元根据制动指令及车重信号计算出所需的制动力并向组动力制动控制装置发出制动信号动力制动控制装置控制动力制动产生作用并将实际制动力的等值信号反馈到制动控制器制动控制器进行计算并把与计算结果相应的电信号送到中继阀中继阀进行流量放大后使制动缸获得相应的压力拖车常用制动时制动控制装置的动作过程与动车基本相同但是因为没有动力制动所有不必进行动力制动与空气制动的协调所需制动力全部通过ep阀转化为相应的空气压力信号然后由中继阀使制动缸产生相应的制动力
我国高速动车组制动技术现状及未来技术发展探讨
我国高速动车组制动技术现状及未来技术发展探讨
摘要:高速动车组诞生以来,以其安全、快捷和舒适等特点在世界上多个国家
得到了广泛的应用和发展。高速动车组是高速铁路发展的核心。高速动车组运行
时受到空气动力学作用,对动车组结构提出了更高的可靠性和气密性要求。作为
动车组的重要装备,高速动车组一般使用塞拉门结构代替普通的折页门结构。其
是旅客上下车及列车发生火灾等需要疏散时的主要通道,其运行状态的好坏直接
关系着旅客的乘坐舒适性与安全性。在历年检修运用过程中,车门故障成为影响
动车组运行安全的一项重要因素,因此,研究分析动车组车门故障及故障处理方
法具有重要的意义。
关键词:CRH380B系列动车组;车门常见;故障检查;处理方法
1车门无法开启故障原因分析及检查处理方法
1.1门控器内部故障或线插松动
检查方法:(1)检查门控器工作指示灯是否正常(正常工况显示为绿色)。(2)检查门控器线插有无松动。处理方法:门控器内部故障需更换门控器;门
控器线插松动重新安装紧固。
1.2?主锁机构故障
检查方法:检查主锁机构润滑是否良好,是否存在机械卡滞。处理方法:对
主锁机构进行润滑。
1.3?上下气动锁快排阀故障
检查方法:检查上下气动锁快排阀工作是否正常。处理方法:更换上下气动
锁快排阀。
1.4?气动锁故障
检查方法:(1)下载DCU数据,查看DCU是否报故障代码
“82Doorisblockedinclosedposition(门被阻挡在缩回位置)”。(2)检查上下气动
锁润滑是否良好,是否存在机械卡滞。(3)检查K3电磁阀是否正常排风。处理
对于高速动车组制动系统技术分析探讨
对于高速动车组制动系统技术分析探讨
1. 前言
高速动车组是当前中国铁路系统的核心发展方向之一,而高速动车组的制动系统是保证列车安全、稳定运行的重要系统之一。本文将对高速动车组制动系统的相关技术进行分析和探讨。
2. 高速动车组制动系统概述
高速动车组的制动系统是由主制动系统和辅助制动系统两大部分组成的。主制动系统主要由制动转向架、制动盘、制动鞋、制动缸、空气制动器等部件组成;辅助制动系统主要由制动软管、限压装置、真空泵、压缩空气储存器等部件组成。
制动转向架是高速动车组制动系统的核心部件,它通过空气压缩和释放管路控制列车制动。制动盘和制动鞋则是通过制动转向架将制动力传递到列车车轮上的部件。此外,制动缸则通过控制制动盘和制动鞋的间隙来控制列车的停车和刹车。
辅助制动系统由真空泵和压缩空气储存器等部件组成,主要用于提供制动失效或异常情况下的备用制动力。
3. 高速动车组制动系统技术分析
3.1 主制动系统
3.1.1 制动盘
高速动车组制动盘的材质一般采用耐热合金钢,因为高速动车组在
行驶过程中会产生大量的热量,需要具备对高温有较好的耐受性。同时,制动盘的结构也需要具备良好的减震能力和抗疲劳能力,以确保
列车在高速行驶和制动过程中的稳定性和安全性。
3.1.2 制动鞋
高速动车组制动鞋的材质一般采用有机金属复合材料,因为这种材
料具备耐高温、低磨损、减震性能较好等特点,可以满足高速动车组
运行时对制动鞋的要求。
3.2 辅助制动系统
3.2.1 真空制动系统
高速动车组真空制动系统是通过带驱动摆杆的真空泵产生负压,将
汽车制动器、制动缸、制动放气器、总闸缸等制动元件相连,从而控
适应高速重载 发展制动技术——第6次制动学术研讨会综述(2005·眉山)
任 务 , 逐 渐暴露 出一 些 问题 , 也 直接 影 响着 特大 型货 车
的运输 安 全及 货 物 的 运 达 时 间 。通 过 总 结分 析 , 出 提
了采取 的对策 和相 应 的建议 。对我 国特 大 型货物 的铁
路 运输 具有 重要 的现 实意 义 。 源 于西 电东 送 的 安 顺 换 流 站 超 大 型设 备 运 输 需
研 讨会 取得 以下 几 点共 识 :
会 议依 据我 国铁 路运输 发 展战 略对 制 动技术 发 展 的要求 , 以车辆 高速 和重载 为 主题 , 着重 对货 车制 动技
术 的发展方 向、 制动 系统 可靠性 的研 究 、 型制动 系统 新 的研 制 、 有技术 标 准 的适 应 性 研 究 与 修 订 等 问 题 进 现
6 细化特种货车检修技术 条件
对 于 大 吨位 、 用 率低 的特 种货 车 , 运 实行状 态修 较
4 货物装 载加固技 术
. } .: ;
由于 运输货 物 的 特殊 性 , 载 加 固方 案 是 保 证 特 装
4 ; 《 k 0 .; _ _ l 《 l
{
为合 理 ; 吨位 较小 、 散 运用 的 特种 货 车 , 实行 计 对 分 以
4 人 。会 议 收到学 术 论 文 2 7 2篇 , 中 , 车 制 动 机 8 其 货
高速列车制动系统的性能优化与安全研究
高速列车制动系统的性能优化与安全研究第一章:引言
高速列车制动系统是确保列车运行安全和准确控制列车速度的关键部件。随着高铁技术的不断发展,人们对高速列车制动系统的性能优化和安全研究的需求也越来越迫切。本文旨在探讨高速列车制动系统的性能优化和安全研究的重要性,并提出相应的解决方案。
第二章:高速列车制动系统的原理和组成
高速列车制动系统主要由制动设备、制动控制系统和制动辅助系统组成。制动设备包括制动盘、制动鼓、制动片等,制动控制系统负责控制列车运行状态和制动力的大小,而制动辅助系统则提供必要的辅助信息和保障措施。
第三章:高速列车制动系统的性能评估指标
高速列车制动系统的性能评估指标主要包括制动距离、制动效率、制动稳定性等。制动距离是指列车在完全停下来之前所需的距离,制动效率是指制动力和列车总质量之比,而制动稳定性则是指制动系统在各种工况下的稳定性能。
第四章:高速列车制动系统的性能优化
针对高速列车制动系统存在的问题,我们可以采取一些措施来优化其性能。首先,通过改进制动设备材料和结构来提高制动效果和减小制动距离。其次,优化制动控制系统的算法和参数设置,使其能更好地适应各种运行状况。此外,通过增加制动辅助系统,如制动辅助电机、制动辅助装置等,来提高整个制动系统的性能。
第五章:高速列车制动系统的安全研究
高速列车制动系统的安全性是保证列车运行顺利的关键。对于制动系统的安全研究,我们可以从多个方面入手。首先,建立完善的制动系统检测和监控机制,及时发现和处理制动系统的故障和异常情况。其次,加强对制动系统的维护和保养,确保其长期稳定运行。此外,进行制动系统的风险评估和安全分析,为制定相应的安全预防措施提供依据。
高铁列车制动技术研究与应用
高铁列车制动技术研究与应用
一、引言
高铁列车是目前世界上最快的铁路交通工具之一,其高速行驶给列车制动带来了巨大挑战。高铁列车制动技术的研究与应用对于保障列车运行安全、提高列车制动性能至关重要。本文将对高铁列车制动技术进行深入研究,探讨其发展趋势、技术挑战及应用前景。
二、高铁列车制动原理
1. 制动系统组成
高铁列车的制动系统通常包括制动盘、制动钳、液压控制系统、制动传动系统等部件。制动盘通过制动钳施加制动力,实现列车刹车,液压控制系统通过控制液压油的流动实现对制动盘的控制,制动传动系统将制动力传递给制动盘。
2. 制动原理
列车制动的基本原理是利用制动盘与制动钳之间的摩擦力来减速列车。当制动盘受到制动钳的夹紧时,制动盘会发生摩擦磨损,转动速度逐渐减慢,从而使列车减速停车。
三、高铁列车制动技术研究现状
1. 制动系统优化
目前,高铁列车制动系统已经取得了显著进展,制动盘材料、制动钳结构、液压控制系统等方面都进行了优化设计,提高了列车的制动性能和安全性。
2. 制动力分配控制
针对高速列车制动时容易发生滑行等问题,研究人员提出了制动力分配控制技术,通过智能控制系统实现对各个车轮的制动力分配,提高了列车的稳定性和安全性。
3. 制动辅助系统
为了进一步提高高铁列车的制动性能,一些研究机构开始研究制动辅助系统,如防抱死系统、紧急制动系统等,用于提供额外的制动支持,确保列车在紧急情况下能够及时停车。
四、高铁列车制动技术面临的挑战
1. 高速运行下的摩擦磨损
高铁列车高速行驶时,制动系统面临着摩擦磨损的问题,制动盘和制动钳的寿命将受到影响,需要研究新型材料和润滑技术来解决这一问题。
高速列车制动技术
有关制动的基本概念 制动的分类 高速列车制动技术特点
不同型号高速动车组技术比较
有关制动的基本概念
制动:人为地制止列车运动,包括使其减速、阻止 其运动或加速,均可称之为制动。 缓解:对已经施行制动的列车,解除或者减弱其制 动作用,均称为缓解。
为使列车能施行制动和缓解而安装在列车上的一整 套设备,总称为制动装置。
动车组的制动系统特点 制动能力强,响应速度快
制动力分配的准确性和一致性高 故障导向安全 制动冲动小
动车组制动技术比较
动车组制动技术比较
电制动
CRH2
空气制动:风源两套,三台主空气压缩机组成的 主风源,三台辅助空气压缩机,还包括安全阀, 空气干燥装置
空气制动控制
• 电空转换阀(EPLA) • 中继阀(FD-1) • B10型调节阀 • B11型调节阀
制动距离:从列车施行制动作用开始,到其完全停 止所驶过的距离(有时候也采用制动减速度作为评 价指标)
制动减速度和制动距离的关系
v a 2 2 3.6 S
2
国家规定:国产时速200km/h的动车组,制动初速度 160km/h,紧急制动距离1400m,制动初速度200km/h, 紧急制动距离2000m。
• 增压缸
• 制动缸
防滑装置:防滑检测使用安装在牵引电机或车轴 轴段的速度传感器,每20ms对速度进行检测;如 果滑行,减小制动力进行再黏着控制。 制动控制系统:
高速列车制动系统中的控制与优化研究
高速列车制动系统中的控制与优化研究
摘要:高速列车的安全性和运行效率是现代铁路系统中的关键问题。其中,制动系统在保证列车安全停车的同时,也对列车的能耗和乘坐体验产生着重要影响。本文通过综合分析现有的相关研究成果,对高速列车制动系统的控制与优化进行研究。
1. 引言
随着现代交通网络的不断发展,人们对于高速列车的需求与日俱增。高速列车以其安全、快速、高效的特点,成为人们出行的首选方式之一。而制动系统作为高速列车不可或缺的重要组成部分,其控制与优化研究具有重要的理论和实际价值。
2. 高速列车制动系统的基本原理与组成
高速列车制动系统主要由制动器、制动辅助设备、控制系统和制动传动系统组成。其中,制动器负责将列车动能转化为热能,制动辅助设备提供制动液压、空气供给等功能,控制系统负责控制制动力和制动模式,制动传动系统则将制动力传递到制动器上。
3. 高速列车制动系统控制策略
高速列车制动系统的控制策略包括制动力调整、制动模式选择、制动力分配以及制动触发时机等方面。在具体实现过程中,需要考虑列车载荷、速度和运行环境等因素,以实现精密的控制。
3.1 制动力调整
制动力调整是根据列车速度和制动需求,动态调整制动力大小。涉及的主要因素有列车质量、速度、运行条件以及制动机构的性能。
3.2 制动模式选择
高速列车制动模式的选择需要根据列车运行状态进行灵活切换。一般分为紧急制动、常规制动和再生制动等模式。紧急制动用于紧急停车,常规制动用于一般停车,再生制动则利用电动机反接电网产生制动力。
3.3 制动力分配
制动力分配是将制动力在列车车辆间进行合理分配。通常应考虑列车的质量分布、牵引力和制动车辆的不同特性。
中铁第一勘察设计院轨道交通领域主要科技创新成果
铁道学报第42卷中铁第一勘察设计院轨道交通领域主要科技创新成果
中铁第一勘察设计院集团有限公司立足国家交通运输行业重大发展需求,依托重大项目积极开展重大难题技术攻关,取得了大批代表性科技成果,掌握了多项核心技术,支撑了我国轨道交通事业的持续发展㊂1秦岭特长隧道修建技术
以我国当时最长铁路隧道 西康铁路秦岭特长隧道(全长18456m)为依托,采用综合勘探技术开展大面积地质选线确定最优方案,首次在国内采用二台48.8m新型敞开式T B M施工,创造了在特硬岩中月掘进530m的最高成绩,提出了适合T B M施工圆形断面的直呼结构和衬砌模式;首次研究采用湿喷钢纤维混凝土作为隧道结构永久支护㊂成果获得2003年国家科技进步二等奖㊂
2牵引供电自动化系统成套技术及应用
项目首次提出了牵引供电系统自动操作ң故障隔离ң故障定位ң抢修辅助决策ң供电快速恢复的设计思想,建立了牵引供电自动化系统的结构体系,实现牵引供电系统运营控制与管理的自动化㊁信息化与智能化㊂研制了具有自主知识产权的融控制㊁保护㊁测量㊁测距于一体的 牵引变电所安全监控及综合自动化系统 ㊂为我国铁路提供了先进的技术装备,实现了牵引供电自动化系统成套装备的国产化㊂成果获得2005年国家科技进步二等奖㊂
3高原冻土铁路修建技术
以青藏铁路为依托,成功解决了 多年冻土㊁生态脆弱㊁高寒缺氧 三大世界级难题,实现了设计思想的 三大转变 ,即对冻土环境的认识 从静态向动态转变,从采用被动保温措施向主动降温措施转变,从单一的工程措施向综合处理措施转变 ,铁路的建成及安全运营标志着我国高原冻土铁路修建技术达到世界领先水平㊂成果获得2008年国家科技进步特等奖㊂在2013年获得国际"菲迪克"百年工程项目优秀奖㊂4湿陷性黄土地区高速铁路修建关键技术
高速列车制动技术综述_彭辉水
高速列车制动技术综述
(1、株洲南车时代电气股份有限公司技术中心,高级工程师,彭辉水,湖南株洲,412001)
(2、株洲南车时代电气股份有限公司技术中心,高级工程师,倪大成,湖南株洲,412001)
摘要:本文首先阐述了制动系统与高速列车安全性的关系,然后综述了高速列车的制动方式及其性能,并给出各自在国内外高速列车上的应用情况。同时介绍了高速列车制动力的控制模式,并就各种模式的优缺点进行对比,然后概述了高速列车的防滑再粘着控制技术并给出了其应用实例,最后论述了高速列车制动技术的发展趋势。
关键词:高速列车 制动 控制模式 防滑行再粘着控制
中图分类号:U260.35 文献标志码:A
Braking Technology of the High-speed Trains
Peng Hui-shui, Ni Da-cheng
(Technology Center , Zhuzhou CSR Times Electric Co.,Ltd.,Zhuzhou,Hunan 412001,China)
Abstract: This paper firstly presents the strong relationship between the braking system and the security of the high-speed trains, supplies the comparative analysis about the brake modes and the corresponding Braking performance, and reviews their applications in the high-speed trains. Then introduces the control mode of braking force in the high-speed trains and gives out the comparative analysis about their pros and cons. This paper reviews the technologies of Anti-skid re-adhesion control and supplies their application cases. Finally prospects the development trend of the braking technology of the high-speed trains.
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高速列车制动技术综述
(1、株洲南车时代电气股份有限公司技术中心,高级工程师,彭辉水,湖南株洲,412001)
(2、株洲南车时代电气股份有限公司技术中心,高级工程师,倪大成,湖南株洲,412001)
摘要:本文首先阐述了制动系统与高速列车安全性的关系,然后综述了高速列车的制动方式及其性能,并给出各自在国内外高速列车上的应用情况。同时介绍了高速列车制动力的控制模式,并就各种模式的优缺点进行对比,然后概述了高速列车的防滑再粘着控制技术并给出了其应用实例,最后论述了高速列车制动技术的发展趋势。
关键词:高速列车 制动 控制模式 防滑行再粘着控制
中图分类号:U260.35 文献标志码:A
Braking Technology of the High-speed Trains
Peng Hui-shui, Ni Da-cheng
(Technology Center , Zhuzhou CSR Times Electric Co.,Ltd.,Zhuzhou,Hunan 412001,China)
Abstract: This paper firstly presents the strong relationship between the braking system and the security of the high-speed trains, supplies the comparative analysis about the brake modes and the corresponding Braking performance, and reviews their applications in the high-speed trains. Then introduces the control mode of braking force in the high-speed trains and gives out the comparative analysis about their pros and cons. This paper reviews the technologies of Anti-skid re-adhesion control and supplies their application cases. Finally prospects the development trend of the braking technology of the high-speed trains.
Keywords: High-speed Trains; Braking; Control Mode; Anti-skid Readhesion Control
高速铁路是新兴产业、战略性产业、带动性产业,是世界轨道交通发展的潮流。我国高速铁路异军突起,迅猛发展,打破了世界高速铁路技术的相对垄断格局,截止2011年1月底,我国高速铁路总里程达8358公里;规划到2012年底,总里程达到13000公里。高速铁路快速发展国人翘首以盼,但其安全性也备受瞩目!高速列车制动技术对于列车安全运行至关重要,在意外情况下,高速列车紧急制动距离越短,高速列车才能越安全,旅客安全系数越高,本文将对当前高速列车制动技术领域的关键技术及其进展进行综合论述。
作者简介:1、彭辉水,男,1979年生,2001年毕业于北方交通大学电气学院,高级工程师.现主要从事机车粘着控制理论研究及应用与高速列车牵引制动系统研究。2、倪大成,男,197年生,2001年毕业于湖南大学电气学院,高级工程师.现主要从事机车整流逆变控制理论研究及应用与高速列车牵引制动系统研究。
1、制动与安全的关系
制动的实质是列车动能转换为其它形式的能量或列车动能在制动装置间的传递和消散,高速列车制动能力主要体现停车制动过程列车的制动距离。在线路、制动系统、制动方式和司机操纵方式等条件不变的情况下,列车制动距离基本上与列车制动初速度平方呈正比关系。所以,因而随着列车速度的提高,必须改进其制动装置和制动控制方式来满足高速列车制动距离相对较短的要求。高速列车一般都包括常规制动和紧急制动,其中紧急制动距离最短,是检验列车制动能力和运行安全性的重要技术条件,同时也是通信信号系统设计和运输组织合理规划的重要依据。目前,国外运行速度300h km /高速列车紧急制动距离一般在3000-4000m.我国CRH3列车时速300h km /平直道紧急制动距离为3700m,时速350h km /则为6500m,而CRH380高速列车时速380h km /,平直道紧急制动距离还不到8500m [1]
! 当然,影响制动距离的因素还包括列车组成和线路条件等等,应按不同列车的运行阻力和坡道、曲线阻力进行具体计算。为保证满足列车运行安全性的基本要求,在设计高速列车的制动能力时应留有充分的安全裕量。
2、高速列车的制动方式
高速列车的制动系统一般包括电制动系统、空气制动系统、防滑装置和制动控制系统等组成,所以高速列车采用的制动方式主要包括电制动和空气制动,此外还有涡流制动、磁轨制动和风阻制动等制动方式[2,3]。
2.1 电制动
电制动是通过控制电机电流大小和方向,使电机产生一个列车运行方向相反的力使列车减速。电制动主要有电阻制动和再生制动[1,4 ]。
电阻制动是将列车的动能通过电机转换为电能并消耗在电阻上的制动方式,而再生制动则是将列车动能转换为电能回馈至电网的制动方式,其能量由电机传递给牵引变流器、牵引变压器,最后回馈至接触网上,如图1所示。电阻制动主要应用于早期的高速列车上,如法国的TGV-R 等高速列车;而再生制动由于可使电能回馈电网供其它列车使用,是一种节能环保的制动方式,备受当代高速列车设计者的青睐,得到广泛应用,如德国ICE350、法国
TGV-TMST、日本新干线700系、我国CRH系列等等高速列车[3 ,5]。
图1 高速列车再生制动能量传递示意图
2.2 空气制动
空气制动,是通过控制空气压缩机输出的空气压力大小,来控制制动闸片作用到制动盘上的力。这种制动方式属于机械制动,是通过制动盘和制动闸片的摩擦产生制动力,在列车其他制动方式失效的情况下,空气制动必须保证高速列车能够在规定的距离之内停车,以确定列车运行的安全,因而又称基础制动[1]。
高速列车的空气制动主要采用轴盘制动和轮盘制动两种盘形制动方式,其区别在于轴盘制动是在车轴上安装制动盘(如图2所示),而轮盘制动是在车轮辐板侧面安装制动盘。
图2 轴盘制动示意图
盘型制动是通过制动盘与闸片之间的相互摩擦来实现列车减速和停车,制动盘和闸片材