(中車長春軌道客車股份有限公司)
地鐵已經(jīng)成為國內(nèi)常用的出行交通工具之一,提高地鐵車輛的運行性能,為人們提供良好的出行體驗,是國家重點工作任務(wù)之一。地鐵車輛制動系統(tǒng)會對地鐵車輛運行造成直接的影響,如果制動系統(tǒng)的性能較差,在使用過程中存在問題,那么地鐵車輛運行效率,地鐵車輛的運行安全性也都無法保證。當今地鐵車輛中使用的制動系統(tǒng)可以分為電制動與空氣制動,對這兩種技術(shù)的研究可以有效提高車輛性能。
當今地鐵車輛中使用的制動系統(tǒng)可以分為電制動與空氣制動,而電制動系統(tǒng)還可以劃分為電阻制動和再生制動,電制動系統(tǒng)是地鐵車輛優(yōu)先使用的制動技術(shù)。首先,再生制動是利用定子控制定頻率原理,通過減少定子控制定頻率,來實現(xiàn)地鐵車輛電機的降速、停機,通過再生制動也能夠保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。但是因為地鐵車輛存在慣性,所以電機的轉(zhuǎn)子在運行過程中就會處于被動狀態(tài),還會形成再生循環(huán)使用。其次,電阻制動是借助制動電阻實現(xiàn)的車輛制動,當接觸網(wǎng)無法吸收再生制度產(chǎn)生的能量后,就會轉(zhuǎn)化為電阻制動,制動電阻由鎳鉻金制成,因此不會被磁化,但會產(chǎn)生大量的熱量,需要通過風機進行降溫。
在地鐵車輛中使用的制動系統(tǒng)都是借助一個制動控制裝置實現(xiàn)的,而空氣制動系統(tǒng)就是借助這種控制裝置,利用制動電控單元形成壓力空氣,根據(jù)計算得出壓力空氣的量,并分配到不同的制動缸中??諝庵苿酉到y(tǒng)主要利用地鐵車輛車輪踏面和閘瓦的摩擦產(chǎn)生,以此將動能轉(zhuǎn)化為熱能,繼而在空氣中消耗。此外,利用地鐵車輛車輪踏面和閘瓦的摩擦還可以達到減速的目的。
現(xiàn)如今,加強地鐵車輛性能的安全是地鐵工程中的重點任務(wù),在簡單了解了電制動技術(shù)原理與空氣制動系統(tǒng)中的技術(shù)原理后,還要對電空混合制動系統(tǒng)運行中存在的問題進行分析,進而有針對性的提出具體的改進措施。
當今地鐵車輛中使用的制動系統(tǒng),實際上還存在一定的不足,需要得到進一步的完善,常見的地鐵車輛制動系統(tǒng)問題,如:列車制動減速度會在電制動系統(tǒng)和空氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的過程中瞬間增大,這是因為在轉(zhuǎn)化過程中電制動下降、空氣制動施加,如果出現(xiàn)銜接不當,就會發(fā)生上述情況。此外,當今地鐵車輛中使用的制動系統(tǒng)會受到空氣制動的影響,最終導(dǎo)致地鐵列車提前停車,列車和車站安全門對位出現(xiàn)誤差,乘客的通道空間縮小,存在安全隱患,也會對車輛的正常運行造成影響。其次,在制動過程中,制動控制系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)無法確定,也會對散熱情況造成影響。
針對文章中提出來的問題進行分析后發(fā)現(xiàn),現(xiàn)如今大部分地鐵車輛在制動中優(yōu)先采用的是電制動,然后才會采用空氣制動,因此可知空氣制度的前提是電制動無法滿足地鐵車輛的制動需求。[1]因此都可以采取以下幾種改進措施:第一,適當增加制動電阻功率,以此降低電制動無法滿足地鐵車輛的制動需求的情況,讓空氣制動系統(tǒng)只需要負責保持制動的作用。第二,適當增大地鐵車輛車輪踏面和閘瓦的摩擦系數(shù),隨著摩擦系數(shù)的增加,就可以讓電制動系統(tǒng)和空氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)化過渡過程更加的順暢。第三,加強對合成閘瓦的研究,開發(fā)出摩擦系數(shù)變化較小、性能穩(wěn)定的新型合成閘瓦,以此減少電制動系統(tǒng)和空氣系統(tǒng)過渡過程中出現(xiàn)的不平滑現(xiàn)象。
為了對上文的分析進行全面的驗證,本文借助N市的地鐵交通二號線為實際應(yīng)用案例,對電空混合制動系統(tǒng)運行的實際情況進行分析,首先簡單了解該處地鐵車車輛情況。N市的地鐵交通二號線主要采用的是電空直通式制動系統(tǒng),在制動正常運行的過程中,采用了踏面制動,以此讓地鐵車速可以達到每小時80km。[2]在對 N市的地鐵交通二號線的過往檢測數(shù)據(jù)進行分析,從近年來的檢測數(shù)據(jù)情況可以看出,牽引制動停車的功能良好,實用性較強,尤其是在牽引制動方面,可以看出停車功能極為優(yōu)異。此外,還借助了ATO定位停車技術(shù)和MVB通信技術(shù),保證地鐵的正常運行,讓地鐵列車得到良好的成效。但是在實際應(yīng)用中,電空直通式制動系統(tǒng)需要在電制動系統(tǒng)中和空氣系統(tǒng)中進行切換,以此保證列車動力。通過電空混合制動系統(tǒng)運行中的實際應(yīng)用??梢圆扇煞N模式實現(xiàn)電制動和空氣制度的轉(zhuǎn)化,一種為EBO,另一種為非EBO,這兩種模式都可以讓電制動力速度得到合理的控制。比如,ATO定位停車可以有效記錄停車位置和站點之間的距離,繼而可以根據(jù)具體的速度對整體節(jié)奏進行把控,以此滿足地鐵的性進行過需求,在調(diào)控功能過后,調(diào)速達到了2km/h,與此同時,就會開始電制動力的應(yīng)用,而在列車速度降低的過程中,電制動力不能夠滿足制動力需求時,就會過渡到空氣制動中,并且發(fā)送相應(yīng)的指令給地鐵列車,確保制動持續(xù)增加,并且保持動力命令,以此有效改變了傳統(tǒng)電制動系統(tǒng)和空氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)化過程中存在的不足。
綜上所述,電空混合制動系統(tǒng)在實際運行中發(fā)揮和十分重要的作用,在地鐵車輛運行過程中發(fā)揮著重要作用,保證電空混合制動系統(tǒng)的穩(wěn)定性,最終保證全車人民的安全,以及地鐵車輛的穩(wěn)定運行。通過本文對電空混合制動系統(tǒng)運行的分析和 N市的地鐵交通二號線的案例發(fā)現(xiàn),完善電空混合制動系統(tǒng),可以有效提高地鐵車輛的運行情況。不僅如此,電空混合制動系統(tǒng)也能夠充分滿足地鐵車輛的制動力需求。