城轨车辆制动系统研究

赵密强 李振

摘要：在进行城轨车辆研发的过程中，制动系统是非常重要的一项内容。相关人员需要对这项系统的组成内容以及作用原理进行全面的了解，从而明确系统的应用思路。要引进更加先进的技术和设备，对系统的功能进行优化，确保系统在应用时，能够发挥更大的作用。还要开展制动性能实验工作，要严格按照实验要求进行标准操作。可以根据实验结果，对城轨车辆的运行情况进行判断，为后续车辆的高效运行，提供有效的支持。本文就城轨车辆制动系统进行相关的分析和研究。

关键词：城轨；车辆；制动系统；分析研究

对于城市轨道交通车辆的生产来说，制动技术的应用是非常重要的。制动系统的性能和应用可靠性，会对车辆的运行品质，产生直接性的影响。要想保证车辆的稳定运行，在进行制动系统建设的过程中，一般采用微机控制的形式，并且融合了国内外的先进技术，提高了系统的应用稳定性和可靠性。目前我国在进行制动系统研发时，已经开始进行自主创新，在现有技术的基础上，对其进行了创新和优化，并且通过实践促进了技术的发展成熟。研发出的制动系统性能优良，可以满足城轨车辆的运行需求^[1]。

一、城轨车辆制动系统主要组成内容

就以我国克诺尔公司的城轨车制动系统为例，采用了再生电制动和空气制动组合的复合制动形式，优先采用再生电制动形式。这项系统主要由车轮防滑设备和基础制动装置等内容组成。其中的风源装置，主要存在电器控制箱和空气压缩机等组件。这个装置在使用的过程中，可以为制动系统的运行，提供清洁干净的压缩空气。对于制动控制系统的运行来说，主要存在控制单元和辅助控制装置。将转向架作为了主要控制单位，每个转向架可以独立运行，存在常用制动和紧急制动控制等功能。在进行CAN总线技术应用时，可以对所有的自动控制单元进行有效的连接。在对自动控制单元进行设计的过程中，要严格遵循可维护性和模块化的设计原则。通过构建电子控制单元，应用控制阀等构件，提高综合控制效果。这个单元存在紧急制动和防滑控制等功能^[2]。

辅助控制装置，主要存在辅助的控制模块和管路等结构，存在停放制动控制和空气弹簧供风等功能。车轮防滑设备在使用时，能够充分利用轮轨的粘着作用力，可以防止车轮的滑行和擦伤。制动控制单元内部，存在防滑排风扇和控制板，采用了轴控的方法。基础制动装置采用了卧式的安装形式，每个转向架配置了4个踏面的单元制动器。制动控制系统可以对基础制动装置进行有效的控制，使其产生符合运行要求的制动力。空气悬挂设备存在集成性功能，可以对控制装置内部的溢流阀和减压阀进行有效的控制^[3]。

二、城轨车辆制动系统运行原理

在进行系统设计的过程中，可以通过控制器设备或者信号系统，将命令传输给管理系统。管理系统利用总线技术，将指令发布给控制单元。在进行常用制动时，可以选用电空复合制动的形式。控制单元可以根据相关命令以及车辆的负载情况，对所需的空气制动力进行科学的计算。如果数值满足车辆的运行要求，不需要继续施加空气制动力。如果数值不满足运行需求，需要对空气制动进行平均分配^[4]。

三、城轨车辆制动系统应用

在对制动系统进行应用时，要融合CAN总线技术，建立分布式的控制系统。通过各个制动控制单元，组成综合网络控制单元。总控制单元可以发出相应的命令，且存在空气制动控制和防滑控制等功能，也可以进行紧急的制动。在进行制动管理的过程中，可以通过总控制单元，对各项数据信息进行有效的传递^[5]。并且对数据信息进行实时的采集和系统化的处理，在此基础上开展制动力的计算和分配工作，从而发挥制动系统的功能，实现列车在运行过程中的正常制动，发挥制动功能，保证制动效果，确保列车运行的稳定性与安全性。具体的制动系统功能应用如下：

1、常用制动

在列车正常运行过程中通过常用制动可以实现速度调节，例如进站停车制动等，此种制动方式具有较大的缓和性，对于乘客舒适性不会产生影响，而且还能够根据列车实际运行情况调整制动力，通常只用到制动力一半便能够达到理想的制动效果。常用制动只是为了满足列车正常运行中的减速及停车需求，通常采用电空混合制动方式，并且电制动优先，如果电制动不足则补充空气制动。

2、紧急制动

紧急制动是为了满足列车的尽快减速而实施的制动方式，目的是为了实现列车的快速停车，此种方式作用较为迅猛，因此需要用上全部的制动力。在实施紧急制动时是全空气制动，会受到空气制动控制单元（PBCU）所产生的紧急电磁阀作用。紧急制动下的操作属于不可逆的，发出此指令后不能撤销，列车只能减速且到完全停止，通过零速来实现封锁。

除上述制动功能外，还有快速制动、停放制动、保持制动、防滑制动、检测及故障 诊断等功能，这些功能的应用都充分体现了制动系统应用的可靠性，对于城轨车的整体运行水平提升具有重要意义。

结语：综上所述，现阶段我国在进行城轨车辆制动系统研发的过程中，已经可以自主开展静态实验和动态实验，并且制定了专项的型式实验。在开展空载运行考核、载客运营等工作时，提高了工作的开展质量和效率。虽然研发出的系统运行稳定，但科研人员还需要对系统的运行状态进行全方位的跟踪和管理，才能为市场提供更加优质的产品。我国自主研制的技术在应用时，已经突破了国外企业的技术限制。在进行产品研发的过程中，初步掌握了核心控制技术，可以对产品进行改良，能够满足用户的个性化需求。

参考文献：

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[2]李小兵,齐增强.城轨车辆制动系统国产化研制及应用[J].轨道交通装备与技术,2020(04):24-27.

[3]张杨,付建鹏.大连金州线不锈钢快轨车辆制动系统制动控制单元的作用及工作原理[J].铁道机车与动车,2020(03):31-33+5-6.

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[5]纪铅磊,王超恒,孙全涛.城轨车辆踏面制动单元内部摩擦力对制动系统性能的影响[J].机车电传动,2019(01):114-116.