地铁车辆制动系统浅析
地铁车辆制动系统分析
地铁车辆制动系统分析摘要：近年来，随着国家对基础建设的不断投入，城市地铁因运输速度快、运载量大、安全高效、方便快捷也得到大力的发展。
本文针对地铁车辆制动系统，从制动系统的特点、系统关键技术等方面入手，进行了分析研究。
希望对制动系统效应的后续优化提升，提供一定的借鉴意义，从而提升地铁车辆的制动效果，为车辆运行保驾护航。
关键词：地铁车辆；制动系统；技术分析一、引言随着我国经济不断发展，城市现代化进程明显加快，城市规模、城市人口和外来人员的不断扩大，给城市的交通结构布局和公共交通的发展带来了前所未有的压力。
城市地铁交通运输，采用封闭式运行管理，充分利用地下空间，具有车厢编组灵活，载客量大，受外界干扰因素小等优点。
同时，由于地铁车辆的高速发展，以及车辆部分设备老化，地铁车辆在运行时会出现不同程度的安全隐患，该隐患是不容忽视的。
2019年地铁车辆发生5分钟以上延迟次数高达1416次，延误率为0.346/百万车公里；而地铁车辆退出正线故障共计8953次，平均退出正线运营故障率0.022次/万次公里。
2011年上海地铁，设备信号系统故障，系统自动控制列车停车，致使多趟列车追尾，造成271名人员受伤。
地铁从车辆的运行具有准时准点、密度高、安全可靠的特点，若是在车辆运行过程中出现故障，则会造成交通堵塞，影响其他车辆的运行情况；严重者会对乘客的生命财产造成不可逆的损害，造成国家巨大的巨大损失。
因此，保证地铁车辆的安全运行是至关重要的一件事。
地铁车辆在运行时，其制动系统是保证车辆正常运行和人员安全的关键。
随着科学技术的发展，国家对区域一体化的发展规划，以及人工智能技术在地铁运行上的使用，对地铁车辆的高频启动和制动系统提出了更高的需求。
众所周知，地铁列车系统其制动系统结构复杂，并且整个制动系统在车辆上分布位置不同，导致发生的故障不能完全的统计出来，这也为安全分析故障的发生带来了诸多困难。
因此，本文对地铁车辆制动系统进行了研究分析，为进一步提高制动系统的安全运行，有效完善地铁车辆制动系统，掌握故障规律、便于维护车辆运行具有重要的意义。
地铁车辆制动系统关键技术分析
地铁车辆制动系统关键技术分析地铁车辆的制动系统是其安全运行的核心部件，其性能和可靠性直接影响着乘客的出行安全。
随着地铁行业的发展，制动系统的技术水平也在不断提高，关键技术已经取得了重大突破。
本文将对地铁车辆制动系统的关键技术进行分析。
地铁车辆制动系统的关键技术主要包括制动力传递、制动系统控制和操作以及刹车性能监控等方面。
首先是制动力传递技术。
地铁车辆的制动系统通常采用电磁制动、气动制动或液压制动等方式，将能量转化为制动力。
制动力传递技术的关键在于对转动能量的准确控制和转换，以实现对车辆行驶速度和停车距离的精确控制。
随着电子技术的发展，地铁车辆制动系统中的电子制动技术越来越成熟，其具有反应速度快、控制精确等优势，能够更好地适应复杂的运行环境。
其次是制动系统控制和操作技术。
地铁车辆的制动系统需要进行精密的控制和操作，以确保其在各种复杂路况下的可靠运行。
制动系统控制和操作技术的主要目标是实现对制动力的精确控制，以确保车辆的平稳减速和安全停车。
在实际应用中，制动系统需要根据不同的运行情况进行自适应调整，以保证乘客的舒适性和安全性。
此外，制动系统的操作接口也需要考虑到乘客的便利性和人性化需求，以提高整个乘车体验。
最后是刹车性能监控技术。
地铁车辆的制动系统需要保持良好的运行状态，以确保其在发生故障时能够及时发现并采取相应的措施。
刹车性能监控技术主要包括刹车力测量、刹车温度监测、刹车片磨损检测等内容，通过对这些参数的监控和分析，可以及时发现制动系统的异常情况，并进行相应的维修和保养。
刹车性能监控技术的发展，能够有效提高地铁车辆的安全性和可靠性，减少因制动系统故障而引发的事故。
综上所述，地铁车辆的制动系统关键技术包括制动力传递、制动系统控制和操作以及刹车性能监控等方面。
随着科技的不断进步，地铁制动系统的技术水平也在不断提高，可以预见的是，未来地铁车辆的制动系统将更加智能化、自适应和精准，为乘客的出行安全提供更加有力的保障。
简析地铁车辆主流制动系统
简析地铁车辆主流制动系统
地铁车辆的主流制动系统主要有电制动系统、气制动系统和电气联合制动系统。
电制动系统是地铁车辆主要的制动方式之一。
它通过电动机反转工作，将电能转化为机械能，产生制动力。
电制动系统具有快速响应、精确控制等特点，可以实现较高的制动能力和制动精度。
电制动系统还可以通过回馈能量给电网，实现能量的再利用，减少能量的浪费。
气制动系统是地铁车辆的另一种主要制动方式。
它通过气缸等装置将气体压缩储存，并通过控制气源的进出来控制制动力的产生和释放。
气制动系统具有快速响应、动作灵活等优点，适用于瞬态条件下的制动操作。
气制动系统还可以通过紧急切断气源的方式实现过载制动和防滑制动，确保地铁车辆的安全性。
地铁车辆的主流制动系统主要包括电制动系统、气制动系统和电气联合制动系统。
它们各具特点，可以根据地铁车辆的需求和运行条件选择合适的制动方式。
这些制动系统还可以通过技术创新和优化设计来提高制动效能和能量利用效率，进一步提升地铁车辆的安全性和运行效果。
简析地铁车辆主流制动系统
简析地铁车辆主流制动系统
地铁车辆的主流制动系统包括电制动和机械制动两种。
电制动是地铁车辆中常用的制动方式之一。
它是通过电动机产生的反电动势或电磁力来制动车辆。
电制动有直接制动和间接制动两种方式。
直接制动是指通过电机的反电动势将动能转化为电能，并通过电阻、充电设备或回馈电网等方式消耗掉。
而间接制动则是通过电机的电磁力抑制车轮转动来实现制动效果。
电制动具有响应速度快、制动力可调、稳定性好等特点，对车辆的磨损和噪音也较小。
机械制动是地铁车辆中另一种常用的制动方式。
它通过摩擦和离心力来实现制动。
机械制动主要包括蹄形制动器、盘式制动器和滑轮制动器等。
蹄形制动器是最常见的机械制动器，它通过压紧制动蹄来阻止车轮转动。
盘式制动器则是将制动盘与车轮相对摩擦，通过刹车盘的阻尼转矩来制动车辆。
滑轮制动器则是通过牵引绳带动制动滑轮，使制动施加到车轮上。
机械制动具有制动力大、制动距离短、可靠性高等特点，但它也存在制动力不可调节、易受湿气和灰尘影响等缺点。
地铁车辆的主流制动系统包括电制动和机械制动两种方式。
电制动具有快速响应、制动力可调和稳定性好等特点，而机械制动具有制动力大、制动距离短和可靠性高等特点。
地铁车辆通常采用这两种制动方式的组合来实现安全高效的制动操作。
简析地铁车辆主流制动系统
简析地铁车辆主流制动系统
地铁车辆的主流制动系统主要有两种，分别是电制动系统和气制动系统。
电制动系统是一种通过电磁力控制车辆减速和停车的制动方式。
它的主要原理是通过电流的变化来改变电磁铁的磁场强度，进而影响制动器的压紧程度。
具体来说，电制动系统包括了制动台和制动鞋两部分。
制动台通过电磁铁控制制动鞋的压紧和松弛，从而实现车辆的制动或释放。
电制动系统具有制动力平稳，响应时间短等优点，能够有效提高车辆的制动性能。
这两种主流制动系统在地铁车辆中的应用各有特点。
电制动系统由于其制动力平稳、响应时间短等优点，广泛应用于地铁车辆以及高速铁路等场合。
而气制动系统由于其制动力大、可靠性高等特点，适用于地铁车辆等重载运输工具。
为了提高车辆的安全性能和制动效果，现代地铁车辆通常会采用电气混合制动系统，即同时采用电制动系统和气制动系统，以充分发挥两者的优势。
地铁车辆制动系统关键技术分析
地铁车辆制动系统关键技术分析地铁车辆制动系统是地铁列车安全运行的关键部件，它的稳定性和可靠性直接影响着乘客的出行安全。
制动系统关键技术的研发和应用对于地铁运输的安全性与可靠性具有重要意义。
本文将对地铁车辆制动系统的几个关键技术进行分析。
制动系统的制动能力是制动系统最基本的要求。
地铁车辆的制动能力需要满足列车在各种工况下的制动需求。
根据地铁车辆的不同工况，制动系统需要具备快速制动、缓解制动和紧急制动等多种制动模式，并能够在不同速度和负载条件下提供稳定可靠的制动效果。
制动能力的提高需要对制动器的结构和控制系统进行优化设计，使得制动系统具备更高的制动力和更好的制动效果。
制动系统的运行稳定性是保证地铁运输安全的重要指标。
地铁车辆制动系统在长时间运行过程中容易出现制动效果不稳定、制动系统故障和制动盘磨损等问题。
为了保证制动系统的运行稳定性，需要对制动系统进行定期检查与维护，并采用优质的制动材料和制动器设计，以减少制动系统的故障发生率和故障修复时间。
制动系统的能耗和环境影响也是制动系统的重要问题。
随着能源问题和环境保护意识的日益提高，制动系统的能效和环境性能日益受到重视。
如何降低制动系统的能耗和噪音，减少对环境的污染，成为制动系统技术研发的重要方向。
研发和应用低能耗的制动系统、降低制动噪音的技术以及减少制动灰尘对环境的污染等技术将会成为未来地铁制动系统的研究热点。
制动系统的智能化发展也是当前研究的重点之一。
随着科技的不断进步，制动系统的控制和监测技术得到了很大的发展。
通过引入先进的传感器技术和数据处理算法，可以实现对制动系统的实时监测和故障诊断。
智能化制动系统能够提前预警制动系统的故障，并采取相应措施进行维修，保证地铁列车的安全运行。
地铁车辆制动系统的关键技术包括制动能力、运行稳定性、能耗与环境影响以及智能化发展等方面。
不断提升制动系统的技术水平和研发新技术，将有助于提高地铁列车的运行安全性与可靠性，为乘客提供更加舒适、安全的出行体验。
简析地铁车辆主流制动系统
简析地铁车辆主流制动系统
地铁车辆主流制动系统主要包括电气制动和机械制动两种类型。
电气制动是地铁车辆主流制动系统中的一种常见制动方式。
电气制动通过控制车辆牵
引电机的电流和转矩来实现制动。
具体来说，当车辆需要制动时，系统会通过改变电机的
转矩和电流大小来降低车辆的速度。
电气制动的优点是制动响应快，制动效果稳定且可靠，同时对整车的磨损较小。
电气制动系统还可以将制动过程中产生的能量回馈到电网中，实
现能量的回收再利用，提高能源利用效率。
地铁车辆主流制动系统还包括辅助制动系统和电控制动系统。
辅助制动系统主要通过
空气制动和液压制动来实现制动，提供车辆制动力的补充。
电控制动系统则通过电子控制
单元对电气制动和机械制动进行协调控制，以实现更精确的制动效果。
地铁车辆主流制动系统主要由电气制动和机械制动两种类型组成，其中电气制动通过
控制电机电流和转矩来实现制动，具有制动响应快、效果稳定和能量回收利用等优点；机
械制动通过摩擦作用实现制动，具有制动力强的优点，但也存在热量产生和磨损问题；辅
助制动系统和电控制动系统则提供制动力的补充和协调控制，进一步提高制动效果的精确性。
最终，地铁车辆主流制动系统的设计旨在保证车辆安全、稳定和高效运行。
地铁列车制动系统浅析
地铁列车制动系统浅析摘要:近年来，随着国内重点城市人口规模不断壮大，城市地铁因安全高效、载客量大、方便快捷得到大力的发展。
本文针对地铁车辆制动方式的特点方面入手，进行分析研究。
关键词：城市地铁制动方式地铁列车制动模式主要分为三种，第一种为牵引电制动，无磨损，常用制动的主要制动模式；第二种为电－空制动，常用制动的辅助制动系统；第三种为停放制动，列车需要长时间保持静止时，由停放制动缸施加的制动。
一、常用制动列车正常运行时，实施常用制动。
制动力设定与制动控制手柄的扳动角度成比例，另外，也可由列车保护系统来定义。
常用制动设计如下：常用制动指令系统包括司机控制器的制动指令、ATO指令以及ATP在列车超速时的最大常用制动指令。
控制逻辑：在正常运营模式下，制动指令以网络指令优先，将按照网络指令的具体要求施加不同的制动力。
在备用模式下，制动系统读取来自硬线的控制指令，按制动指令施加50%最大常用制动或100%最大常用制动。
当制动系统接收到列车的制动模式指令及制动需求指令后，根据不同制动需求，优先使用电制动，如电制动能力达不到列车需求，空气制动将自动补充电制动力缺失的部分。
在常用制动过程中，若收到来自列车的快速制动或紧急制动指令，根据不同的激活指令，将自动转为相应的制动模式。
控制过程：制动控制单元根据接收的制动力需求指令和列车载荷计算每辆车所需的总的制动力。
同时，制动控制单元还将接收和处理已施加的电制动力值，从而完成制动力混合的功能。
优先使用动车上的电制动力作为主要的制动力。
实施原则：1.制动方式的选择是自动的。
2.优先次序是：电制动，空气制动。
3.在整列车范围内进行分配电制动力和空气制动力。
电空配合时空气制动补足分配原则：空气制动力补足采用先拖后动的原则。
即：当电制动力不足时，制动控制单元根据接收的总的制动力指令、已施加的电制动力值、载荷信号等信息计算每辆车每个转向架需要补充的空气制动力，并发送相关数值给控制每个转向架的制动单元。
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毕业论文(设计)任务书题目城轨车辆制动系统浅析
学生姓名李星燃学号 ******** 班级： 110223 专业：城市轨道交通车辆
分院：工程技术分院
指导教师：**
2013 年 11 月 1 日
城轨车辆制动系统浅析
0、引言
为适应车辆运行速度高、站间距离短、起动制动频繁等要求，轻轨车辆采用了Knorr公司的微机控制电空制动系统，该系统具有反应迅速、制动距离短、部件集成化程度高、可以实现平稳停车等特点。
车辆在制动过程中电制动优先，然后施加空气摩擦制动。
车辆正常状态下使用的空气制动是常用制动，紧急制动是在紧急情况下由司机触发或列车紧急制动环线失电而自动施加的，停放制动是制动系统自动施加的弹簧制动。
列车在运行过程中，当速度在电制动零速点（ v=3km/h）与淡出点之间时，通过编码器输出“电制动力达到多大值”信号，使得电制动和空气摩擦制动混合施加。
当列车运行在恒电制动力最高速度和电制动淡出点之间时，仅使用电制动，当列车运行速度超过恒电制动力最高速度时，电制动和空气摩擦制动又混合施加（图1）。
下面分别介绍这几种制动方式的制动原理及应用方式。
1、电制动
城市轨道车辆电制动采用再生制动与电阻制动。
当“制动列车线”激活发出制动指令时，优先采用电制动。
如果“运行系统网络”允许，使用的主要制动模式是再生制动，当接触网网压高于750 V时，不能够吸收再生制动反馈回来的能量，则采用牵引控制单元控制的电阻制动。
（1）再生制动。
在变频调速系统中，电机降速和停机是通过逐渐减小定子给定频率来实现的，由于惯性原因，电机的转子仍旧处于被动的运行状态，当同步转速ω1小于转子ω时，转子电流相位几乎改变了180°，电机从电动机状态变为发电机状态；与此同时，电机轴上的转矩变成制动转矩 T e，电机处于再生制动状态。
电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路，再生循环使用。
（2）电阻制动。
当接触网不能够吸收再生制动反馈能量的时候，1.55Ω制动电阻将提供电阻制动。
制动电阻安装在车体底架上的牵引逆变箱外，制动电阻由不会被磁化的镍铬合金制成。
在使用电阻制动时会产生大量的热量，制动电阻通过一个 1 500 W 三相风机进行强迫风冷。
2、空气摩擦制动
每一个车底架上都安装一个制动控制装置，从空气压缩机里产生的压力空气通过制动电控单元的计算与分配进入制动缸，从而推动闸瓦产生摩擦制动力。
2.1、空气制动的电气控制
（1）常用制动。
在车辆正常状态下使用的空气制动是常用制动。
在每辆车上都有一个继电器箱，内部设有反映制动缸压力状态的制动缓解控制器的压力开关触点，空气制动的施加与缓解两根列车线在经过每辆车时串入制动缓解控制器的压力开关触点，其中空气制动施加列车线串入的是常开触点，缓解串入的是常闭触点，并组成电气环路，通过制动缓解控制器内压力变化反映到相应的触点。
当列车所有制动都施加时，驾驶台上的所有“制动施加”指示灯亮；当列车所有制动缓解时，司机台上的所有“制动缓解”指示灯亮。
（2）停放制动。
停放制动控制是通过停放制动指令来实施的，正常情况下，是否实施停放制动，通过压力空气的充排气来实现。
当总风管的压力空气增压后，压力空气充入制动缸，阻止停放制动缸弹簧制动作用的实施；当车辆停车时，总风管的压力空气逐渐排光，停放制动缸中的压力空气也逐渐排入大气，这时停放制动由于弹簧力作用而实施。
也可以由司机操纵驾驶台上的停放制动按钮来执行停放制动，激活电磁阀，排出压力空气来实施停放制动。
停放制动执行机构的设计要求其停放制动力永远不衰减，当停放的车辆在总风管和制动缸的压力空气排光时，停放制动接
管常用制动，以保证车辆停放的要求。
在每节车二位端左侧，都有一个停放制动指示灯。
列车在激活状态下，本节车停放制动缓解时，绿色指示灯亮；停放制动没有缓解时，蓝色指示灯亮；当列车所有停放制动缓解时，停放制动缓解继电器激活，司机室驾驶台上一个绿色缓解指示灯亮，否则红灯亮。
（3）紧急制动。
紧急制动是在紧急情况下施加的制动，在列车紧急制动环线失电时，自动施加或由司机按下驾驶台上蘑菇状按扭施加。
紧急制动只采用空气制动，而且制动命令是不可更改的。
当需要执行紧急制动时，所有车辆都按最大值施加空气摩擦制动。
紧急制动必须是安全可靠的，此时电制动是不予考虑的。
至停车，若要恢复牵引，必须在列车速度等于零时重新设置（由司机按下紧急制动复位按扭）。
2.2、空气制动中的气路执行
每一辆车上都安装一个制动控制单元，（图2）
制动缸不同的空气压力由制动电控单元控制信号反馈，它包含的控制阀按比例提供制动时载荷信号。
在不同状态下各电磁阀的工作状态（见表1）
表1电磁阀的工作状态
制动控制单元在各个状态下的响应过程如下。
（1）紧急制动。
当施行紧急制动时，紧急电磁阀不被激活的，这种设计是出于安全考虑。
由于紧急电磁阀未被激活，关闭压力控制室“X”和制动风缸及称重阀入口的通路，从称重阀出来的压力空气将直接进入压力控制室“Y”。
控制室“Y”向下的作用力使排风阀活塞推杆向下运动，打开通往制动缸进气口，使得制动风缸的压力空气进入制动缸，推动踏面制动单元上的闸瓦作用在车轮上实施相应载荷的最大空气摩擦制动。
压力空气按照控制室“A”设定的压力值，当设定的压力控制室“A”压力上升，使得控制模板向上移动，促使弹簧力作用在阀体集成的阀体上，当压力控制室“Y”和“A”压力相等时，输入.. /输出阀将充分地移动而关闭阀体集成上的阀体，这样切断制动风缸和制动缸的通路。
（2）常用制动。
当需要执行常用制动时，从制动电控单元传送过来的信号激活并打开.. 2个常用制动电磁阀，同时激活缓解电磁阀并且关闭压力控制室“X”的排气口通路，
于是制动风缸的压力空气进入压控制室“X”，其压力值由控制压力传送器预先设定并反馈给制动电控单元，当反馈的信号等于初始设定的制动压力要求时，常用制动电磁阀将关闭，并且截断制动风缸继续向内输送压力空气。
压力控制室“X”内压力空气也通过紧急电磁阀来打开称重阀的输出/输入阀，从输
出/输入阀进来的压力空气返回到制动控制单元控制室“Y”并使得控制模板向下偏移，控制模板的偏移量决定活塞推杆的位移量大小，迫使阀体集成上的阀体打开，使制动风缸的压力空气进入制动缸。
对控制模板下方的压力控制室“A”的输出压力设定一定的值，当输出压力和控制模板的作用力相等时，阀体集成上的阀体将关闭，这时输出压力将不再上升。
如果需要一个更大的制动力时，通过制动电控单元发出指令，使上述描述的动作继续运行，直到制动缸的压力值达到需求为止。
（3）缓解。
正常运行时列车不实施制动，紧急电磁阀将激活，切断制动风缸和称重阀入口及压力控制室“X”的通道。
制动风缸的压力传送到2个常用制动电磁阀，这2个电磁阀没有被激活而关闭，这样压力空气就不能进一步前进，两个缓解电磁阀未被激活，排空压力控制室“X”的空气。
控制室“Y”的压力空气通过称重阀里的检查阀排出，这样制动缸里的压力使控制模板向上移动，制动缸中的压力空气通过阀体集成上的排气通道排向大气，达到车辆缓解的状态。
..
3、结束语
城市轨道车辆已经在长春成功运行了多年，制动系统准确性高、可靠性高、维护简单方便并带有自我诊断和故障显示功能，为轻轨的安全运营提供了保障。
4、参考文献
[1] GB/T 7928-2003 地铁车辆通用
技术条件.
[2] 郭景英，刘玉民，骆起. 北京地铁5号线电动客车. 现代城市轨
道交通，2008（1）.
[3] 陶功安，袁立祥，马喜成. 广州地铁3号线地铁车辆. 机车电传
动，2006（4）.
[4] 丁荣军，陈文光. 地铁车辆用交流传动系统的设计. 机车电传
动，2001（5）。