地铁车辆两种典型制动方式的对比分析VIP免费

地铁车辆两种典型制动方式的对比分析摘要：随着近年来的技术进步，轨道交通车辆在提高电气制动与空气制动的协调性，提高冗余度，最大限度地致力于黏着、小型化、轻量化、模块化制动系统的开发方面发挥了重要作用。文章分别对NABTESCO公司的HRDA制动系统、KNORR公司的EP2002制动系统的车控与架控两种制动形式进行了梳理，介绍了两种制动控制方式原理、制动布置方式以及制动控制装置的差别。关键词：地铁车辆；架控；车控；控制原理；制动布置文献标识码：A中图分类号：U270文章编号：1009-2374（2016）18-0102-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.0501概述近年来，随着技术的不断进步，轨道交通车辆在提高电气制动与空气制动的协调性，提高冗余度，最大限度地致力于黏着、小型化、轻量化、模块化制动系统的开发方面发挥了重要作用。对于地铁车辆来说，制动的形式也逐渐成形，主要是分为了车控与架控两种控制形式，各地铁车辆公司根据自身轨道交通环境的状况选择所需的制动形式。2制动系统及制动形式目前国内城市轨道车辆主要应用的系统有NABTESCO公司HRDA型系统、KNORR公司EP2002型系统。两种系统均为直通式电空制动系统，该类型系统具有响应时间短，制动力施加准确，容易控制，结构简单，容易与牵引、列车监控系统（TCMS）及列车自动控制系统（ATC）配合等特点。由于目前各制动系统供应商均能提供架控制动控制单元及车控制动控制单元，因此，目前地铁车辆按照这两种控制方式建立制动系统平台，一套为架控制动系统平台，另一套为车控制动系统平台，以满足不同用户的需求。2.1车控制动系统车控制动系统主要包括如下系统：供风系统、车控制动控制单元、辅助控制模块、防滑控制装置、基础制动装置、回送系统。车控制动模式下每辆车设有一套制动控制装置，以每辆车为单位控制制动系统。以日本NABTESCO-HRDA型电空制动系统为例。HRDA型电空气制动装置是反应迅速、性能良好的电气指令制动系统，并可与列车自动保护系统（ATP）配合，是充分考虑安全性而设计的系统。该型制动系统主要包含两个部分：微机控制部分和空气制动部分。两个部分装于一个制动控制箱内。两个部分共同实现车辆的制动控制。制动指令由司机室制动手柄发出，该指令由司机将制动手柄置于不同的位置产生，该位置的电信号由制动手柄模块中的编码器转化为PWM信号，通过列车控制线传输给该系统的微机控制部分。根据制动指令，由控制装置中的微机进行电空混合制动的计算，最终确定空气制动与电制动的分配比例。并据此向牵引系统及制动系统中的EP阀发出指令，由牵引系统施加电制动，由EP阀实现空气制动。制动过程中最主要的制动功能为常用制动及紧急制动。2.1.1常用制动。常用制动指令是由制动控制器，通过3根列车贯通线（2进制码）送给制动控制装置。手动常用制动分为7级。M车的制动电子控制单元，检测本车及T车的空气弹簧压力（T车的空气弹簧压力是通过T车的制动电子控制单元检测），控制M-T单元的制动力。这个控制不仅是进行本车的电空协调配合，由再生制动优先方式，对T车优先使用空气制动补足，采用T车优先延时投入。另外，制动电子控制单元为改善常用制动时的舒适性，减少制动力的变化率而减少冲动。常用制动工作原理如图1所示：2.1.2紧急制动。紧急制动是列车在紧急情况下才会施加的制动。因此其安全性及可靠性必须被充分考虑。在HRDA型制动系统中设置有贯穿全列的紧急制动线。处于故障导向安全的原则，该制动线采用失电制动。即当改线处于断电状态时，制动控制装置会将该失电状态转化为紧急制动指令信号，控制EP阀施加紧急制动。紧急制动指令的触发因素有很多种，例如ATP指令、司机制动阀指令、紧急制动按钮，而且在列车断钩及有较大漏风处使得总风压力显著降低时。列车往复线（EB1线、EB2线）组成力列车的紧急制动环路。紧急制动工作原理如图2所示：2.2架控系统架控制动系统主要包含如下系统：供风系统、架控制动控制单元（2套/车）、辅助控制模块、防滑控制装置、基础制动装置、回送系统。每辆车设有两套制动控制单元，独立控制每个转向架。其具有如下优点：（1）可以测量每个转向架上空气弹簧的准确压力，通过...