地铁车辆制动系统空气制动施加方式及特点分析

列 车动 能转 换 为热能 ， 最终耗 散 于 大气 。空 气 制动 方 并 式 需要 通过 车轮 踏 面与 闸瓦之 间 的摩擦 来 产 生制 动 力 ， 车 轮踏 面与 闸 瓦的摩 擦过 程必 然带 来 车轮 踏 面 的磨 损 ， 因此一 般在 电 制 动力 不 足 的情 况下 空 气 制 动 才 投 入 使 用 。动 车 和拖 车都 配备有 空 气制 动装 置 ， 可 以通 过 ］ 都 空 气制 动 的方式 来实 现列 车减 速 的 目的 。 空气 制 动 系统主 要 由风源 系统 、 制 系统 和执 行 装 控 置（ 基础 制 动 装 置 ） ３个 部 分 组 成 。其 中控 制 系 统 是 制 动 系统 的核 心 ， 主要 由带有 防滑 控制 的制动 微 机控 制 单 元 （ Ｂ Ｕ） 制 动控 制单 元 （ Ｃ 和 空气 制 动控 制 屏 组 ＥＣ 、 Ｂ Ｕ）
第 ３ 卷第 ６ １ 期
２１ ０ １年 １ ２月
铁 道 机 车 车 辆
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Ｖｏ １ ＮＯ ６ Ｌ３ ．
Ｄｅ ． ｃ ２０１ １
文章 编号 ：０ ８ ８ ２（０ １ ６ ０ ６ ４ １ ０ —７ ４ ２ １ ）０ —０ ６ 一Ｏ
式。
４ 两 种 空气 制 动 施 加 方 式 对 比பைடு நூலகம்分 析
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４ １ 车轮 踏 面 温度 场影 响对 比分 析 ． 为 了研 究等 黏 着制 动 方 式 与 等 磨 耗 制 动 方 式对 车
两 种 空 气 制 动施 加 方 式 下 ， 轮 踏 面 的温 度 变 化 情 况进 行仿 真 分 析 。通 过 踏 面 温 度 影 响 及 踏 面 磨 耗 影 响 说 明 了两 车
种 空气 制 动 施 加 方 式 的 特 点 。 关键 词 地 铁 车 辆 ； 气 制 动 ；等 黏 着 ； 磨 耗 空 等
地 铁 车辆 制动 系统 空气 制 动施 加 方式 及 特 点分 析
刘 卓 （ 阳地铁 有 限公 司，辽 宁沈 阳 １ ０ １ ） 沈 １ ０ １
摘 要 对 地 铁 车 辆 电 空 混 合 制 动 方 式 及 空 气 制 动 施 加 方 式 进 行 介 绍 ， 利 用 有 限 元 仿 真 软 件 对 等 黏 着 、 磨 耗 并 等
列 车制 动过 程 中当 电制动 力不 足 ， 或列 车 电制动 出
现故 障无法 施加 需要 补充 空气 制动 时 ， 常可 以采 用 以 通
下 两种 方式 ：
方 式 １ 等 黏着 方 式 ： 优 先 以拖车 空气 制动 作为 补充 ， 至拖 车 空气 制 动 直
力 达到 某一 黏着 力 限制 ， 果此 时制 动力 还 不 能使 列 车 如
刘 卓 （９ ３ ） ， 宁 沈 阳人 ， 级 工 程 师 （ 稿 日期 ：０ １ ４ ２ ） １６一 男 辽 高 收 ２ １ 一Ｏ — ９
３ 空气 制动施 加 方式介 绍
必 要 的制 动力 ， 以此 达 到 制 动 的 目的 。正 常 情 况下 ， 地 铁 车辆 有较 强 的 电制 动 能力 ， 这种 制动 方 式没 有 机械 磨 损 ， 动力 大 ， 率 高 ， 以实 现 这 类 车 型 动 能 的 回收 ， 制 效 可
因此优 先采 用 ｌ 。 ＿ 】 ］ 空 气制 动方 式 是通 过 车轮 踏 面 与 闸瓦 摩 擦 生 热 将
成 。制 动控 制 系统基 本机 构如 图 １所示 ［ ］ ３ 。
Ｔ ｒ Ｃａ ＭＶＢ Ｍ Ｃａ ｒ
达 到规 定减 速度 ， 再 以动 车 空 气 制动 力 作 为补 充 ； 则 该 方 式下 动车 、 车 的轮 轨 黏 着 力基 本 保 持 一 致 ， 拖 因此 称 之为等 黏着 控制 方式 。 方 式 ２ 等磨耗 方式 ： 将 需要 补 充 的空 气 制 动 力 在 各 车 平 均 分 配 ， 动 即 车 、 车均施 加 相 同的空 气 制 动 力 。该 方 式 下 动 车 、 拖 拖 车空气 制动 闸瓦 压 力 基 本一 致 ， 空气 制 动 过 程 对 动 车 、 拖 车车 轮踏 面 的磨耗也 基 本一致 ， 因此称 之 为 等磨 耗 方
文 献 标 志 码 ：Ａ
中 图 分 类 号 ：Ｕ２ ０ ３ １ ６ ． ５
１ 地 铁 车辆 制动 方式 简介
２ 电空 混合 制动原 理简 介
地 铁车辆 编组 基本 采 用 动力 分 散动 车 组 的形式 ， 其 车 辆的基本类 型分为 动车（ ｃｒ和拖车 （ － ｒ两种 。 Ｍ－ａ） Ｔｃ ） ａ 动车带 有 牵引 电机 ， 在给 车辆 提供 必 要 的牵 引驱 动
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轮踏面 热负 荷 的影 响程 度 ， 特利 用有 限元 分 析 软件 对 两 种 方式 下制 动 时列 车 车 轮 踏 面 的温 度 场 变 化情 况进 行 了仿 真计 算 。 由于 车轮 为 轴对 称 结 构 ， 因此 仿 真过 程 中
图 １ 制 动 控 制 系统 基 本 结 构 示 意 图
力 的 同时 当列 车需要 减 速时 ， 以通过 电机反 转 的方 式 还 将 列 车动 能转 变 为 电能 反 馈 到 电 网或 通过 电阻 发 热 的 形 式 消散 于大 气 。 电机 反 转 的 过程 给 列 车 提 供 了一 个
以常 用制 动 为 例 ， 当列 车 控 制 系 统 发 出制 动 指 令 后 ， 先采 用 的是 电制 动 ， 电 制动 产 生 的 电能 反 馈 到 首 将 电网或通 过 电阻发 热 的方 式耗 散 于大 气 ； 当列 车 速度 继 续下 降到 一定 速度 值 时 ， 电制 动 开 始 退 出 ， 气 制 动 逐 空 步代替 电制 动 ， 车停 止后 ， 车制 动 系 统 再 自动 对 列 列 列 车施加 一个 保持 制动 。