轨道车辆制动系统管路布置优化探讨
轨道交通车辆制动系统用软管总成的优化设计
轨道交通车辆制动系统用软管总成的优化设计摘要：长编动车组列车长度一般超过400米，短编动车组列车长度也达到200米以上，因为空气粘度小，在制动系统管路中压力损失小，适合集中供气及远距离传输，此时采用气压制动的优势就很明显了。
所以空气制动仍然是动车组列车、地铁车辆使用最多的一种制动方式。
制动系统用软管总成用于动车组列车、地铁车辆制动系统的柔性连接，减少冲击振动对设备带来的影响。
制动系统用软管总成是动车组列车的关键零部件，该部件的质量直接影响行车安全。
过往已经出现过因软管总成失效导致列车清客救援的事故，对轨道交通车辆制动系统用软管总成的优化设计是非常有必要的。
关键词：动车组列车制动系统软管总成（关键词还可以再收集一点）制动系统用软管总成主要功能是连接气动原件和输送空气，要求其具有足够的承压强度、良好的气密性、拆装方便、较高的抗拔脱性能。
软管总成由橡胶软管、管接头、螺母、钢套组成，有时会根据使用环境在橡胶软管外面增加一层保护套。
图1 软管总成的结构示意图1 目前国内外制动系统用软管总成现状目前国内主要的动车组列车车型有CRH5型动车组、CRH380系列动车组、CRH3A型动车组、CRH2型动车组、时速350公里标准化系列动车组、时速250公里标准化系列动车组、时速160公里动力集中动车组，每种车型的制动系统都采用了软管总成来传输空气。
一些动车组车型引进国外的技术，零部件也直接使用原有的进口的部件。
某型动车组采用的软管总成采用进口橡胶软管，其一端为外螺纹固定接头，另一端由管接头、螺母、活接头组成，该软管总成的橡胶软管壁厚达到7mm⁓8.5mm、管接头质量大，导致软管总成质量大，不利于动车组轻量化；橡胶软管耐低温性能差，在零下25℃时已经失去柔性，不利于在高寒条件下使用。
时速160公里动力集中动车组使用的制动管和总风管在铁路客车、货车、机车上应用多年，制动管和总风管采用连接器体实现快速连接和拆解，便于将车辆分解开，该制动管和总风管质量非常大，其中制动管在以往的运用中出现过爆管等故障，影响行车安全。
轨道交通列车牵引和制动系统的优化设计
轨道交通列车牵引和制动系统的优化设计随着城市化进程的不断加剧，城市的交通问题也越来越严重，交通拥堵和环境污染成为人们头痛的难题。
而轨道交通作为一种高效、快捷、环保的交通方式，越来越受到人们的推崇。
轨道交通列车作为轨道交通的核心组成部分，其牵引和制动系统的优化设计对轨道交通的效率、舒适性和安全性都有着重要的作用。
轨道交通列车的牵引系统主要由牵引变流器、电机、牵引电缆等部件组成。
其作用是将电能转化为机械能，使列车运转。
牵引系统的优化设计可以提高列车的加速度和起动力，减少能量损耗，降低噪音和电磁干扰。
首先，牵引系统中的牵引变流器的优化设计非常重要。
牵引变流器是将直流电源转换成交流电能，供给列车电机运转的装置。
其设计可以影响列车起步和加速性能，同时也会对牵引电机的寿命和能量利用率产生直接的影响。
在优化设计中，应该重点考虑牵引变流器的效率、功率因数和噪音，采用高效、低噪音的牵引变流器，可以提高列车的加速性能，节省能源和降低噪音污染。
其次，轨道交通列车的电机也是牵引系统的重要组成部分。
电机的优化设计可以提高列车的爬坡能力和牵引能力，减小能量损耗和噪音。
常见的列车电机有异步电动机、同步电动机和永磁同步电动机等。
其中永磁同步电动机具有高效、小型化、低噪音等优点，其优化设计可采用无感矢量控制等技术，可以使电机的效率和转矩性能得到进一步的提升。
最后，轨道交通列车的牵引电缆也是牵引系统的重要组成部分。
在牵引电缆的优化设计中，应该考虑电缆的输电效率、电磁干扰、可靠性和绝缘性等因素，采用低损耗、低噪音、高可靠性的牵引电缆可以提高列车的效率和运行质量。
除了牵引系统的优化设计，轨道交通列车的制动系统也是决定列车运行安全和舒适性的重要因素。
轨道交通列车的制动系统主要由空气制动系统、电力制动系统和电液制动系统等部分组成。
其作用是在列车运行时，根据需要减速、停车或保持车速稳定。
制动系统的优化设计可以提高列车的制动效率、稳定性和安全性，减少能量损耗和噪音污染。
高速铁路列车制动系统的优化设计及控制研究
高速铁路列车制动系统的优化设计及控制研究随着现代化城市化的迅速发展，高速铁路交通的需求日益增长。
高速铁路列车的速度可以达到400km/h，对于刹车系统的要求也越来越高。
高速铁路列车制动系统既要高效，又要安全，为了保障车辆的运行安全，需要进行优化设计及控制研究。
一、高速铁路列车制动系统的结构高速铁路列车制动系统基本上是由制动器、制动阻尼器、控制器、制动液系统等构成。
高速铁路制动器的一般原理是利用摩擦力将列车剩余的动能转化成热能进行消耗，实现列车的制动功能。
而制动阻尼器则是指列车在行驶过程中对轨道和车体之间的空气动力进行控制，从而更好的实现制动。
高速铁路列车制动器一般可以分为三种类型，分别是电阻式剪切制动器、磁的圆筒式剪切制动器、气浮式制动器。
电阻式剪切制动器通常运行在直线轨道上，其参数更加稳定，具备比较高的控制性能。
磁的圆筒式剪切制动器操作简单，适合于用于曲线轨道上。
气浮式制动器则是使用气浮原理，与轮轴、制动盘直接接触而不使用剪切力，这样可以减少零件间摩擦。
二、高速铁路列车制动系统优化设计要想实现制动系统的优化设计，首先要把各个制动部件进行组合。
再从机械结构、控制系统和制动液系统等方面进行考虑和优化。
高速铁路列车制动机械结构的结构不断提高，以提高强化和刚度，以更好地保证系统结构的颠簸性能，稳定性能和安全性能。
在控制系统方面，高速铁路列车制动器需要有稳定的制动能力，并在必要的时候能够进行紧急制动。
为了实现同时优化安全和能耗，需要利用数字电子技术，改进制动器的控制方式，增加制动力监测及故障诊断系统等。
高速铁路列车制动液系统是一个重要的部分。
现在高速列车普遍采用的是电液比例制动阻尼器比例阀，其输出量可以通过电信号调整，而不是机械调节。
在升级改造时，需要注意电液比例阀的灵敏度，以确保较高的控制精度。
三、高速铁路列车制动系统的控制研究高速铁路列车的制动系统控制研究需要考虑到制动器的特性和动力学方程，以寻求最优控制效果。
地铁车辆制动管路动应力分析与结构优化
地铁车辆制动管路动应力分析与结构优化发布时间：2021-06-17T11:54:50.510Z 来源：《基层建设》2021年第7期作者：张鸣磊宋金祥李文龙[导读] 摘要：本文主要分析制动管路不同位置的动应力水平，找到管路动应力较高且易于出现疲劳断裂的位置，然后利用制动管理动应力有限元模拟仿真分析了增加制动管路壁厚、改变管路管卡刚度、管路管卡数量等对管路动应力的影响，并根据仿真地基结果得出制定管路结构的优化建议。
中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛摘要：本文主要分析制动管路不同位置的动应力水平，找到管路动应力较高且易于出现疲劳断裂的位置，然后利用制动管理动应力有限元模拟仿真分析了增加制动管路壁厚、改变管路管卡刚度、管路管卡数量等对管路动应力的影响，并根据仿真地基结果得出制定管路结构的优化建议。
关键词：地铁车辆；制动管路；动应力分析；模态分析；结构优化1 地铁车辆制动管路动应力有限元建模分析本文以动车转向架架构制动管路为研究对象，动力转向架架构由两侧箱型侧梁与两根无缝较粗钢管横梁焊接形成，两根横梁之间又通过小纵向梁实现连接，在横梁上焊接了电机吊座和齿轮箱吊座等，在侧梁上则焊接了空气弹簧座和一系弹簧座，制动管路通过管卡和管路支撑板安装在构架上。
1.2 有限元建模将试验车辆动车转向架架构与制动管路三维几何图形道路到有限元软件中，金保留构架主体结构，在模型中简化了部分倒角和螺栓孔，并对构架侧梁顶板、底板、侧板、电机座以及各种加强筋板等薄壁结构使用壳单元进行网格划分，对一系悬挂座、空气弹簧座和齿轮箱吊座等非薄壁结构使用三维实体单元进行网格划分。
因为重点是对制动管路进行分析，为此对管路进行了更加具体的网格划分，并用一系刚度大的弹簧单元连接构架壳单元和管卡，模拟制动管路在构架上的状态，在一系悬挂座构建弹簧单元以模拟横纵向一系弹簧刚度的特性。
然后将构建的有限元网格模型导入到ANSYS有限元分析软件中[1]。
1.4 有限元仿真模型验证在有限元软件中计算构架固有模态和制动管路的固有模态，并通过试验分析得到构架和制动管路的模态振型对比分析结果，构架计算固有模态的频率最大误差和制动管路计算固有模态频率最大误差均符合精确度的要求。
高铁制动系统改进与优化
高铁制动系统改进与优化随着高铁的迅猛发展，制动系统在高铁安全性和运行稳定性方面起着极为重要的作用。
本文将从高铁制动系统的问题现状、改进方向、优化方法和前景等方面进行讨论。
首先，当前高铁制动系统存在的问题包括制动距离过长、制动冲击过大、制动效率低下等。
这些问题主要来自于两个方面。
一方面，高铁运行速度快，需要通过较长的距离才能停下来。
而传统的制动系统在高速制动时存在较大的制动距离。
另一方面，长期以来，高铁的运行速度一直在提高，但制动系统的设计和技术进步相对较慢，无法适应高速列车制动需求，导致制动冲击较大，并且制动效率低下。
为了解决上述问题，高铁制动系统的改进方向主要包括缩短制动距离、减小制动冲击和提高制动效率。
具体来说，可以采取以下措施：一是采用新型制动衬片材料。
当前高铁的制动衬片材料一般采用复合材料，其制造成本高、制动效果不佳。
可以尝试研发新型制动衬片材料，如陶瓷复合材料，以提高制动效率和减小制动冲击。
二是引入电子制动系统。
传统的制动系统主要依靠机械制动来减速并停车，而电子制动系统可以通过电子控制来实现更快的制动反应速度和更稳定的制动效果。
通过引入电子制动系统，可以减小制动距离和制动冲击。
三是改进制动系统的设计。
目前高铁的制动系统一般采用电磁阀控制气压传递的方式实现制动，但这种设计存在传输延迟和控制不精确的问题。
可以尝试改进制动系统的设计，采用更先进的电磁阀、传感器等设备，提高制动系统的响应速度和精度。
四是优化高铁运行管理和调度。
对高铁进行合理的运行管理和调度，可以减小制动距离和制动冲击。
通过制订合理的运行计划、优化列车停站和调整运行速度等措施，可以最大限度地减小制动系统的负荷。
五是加强制动系统的维护和保养。
对高铁制动系统进行定期的维护和保养，能够有效地延长其使用寿命，同时提高制动效率和稳定性。
定期检查和更换磨损的制动衬片、清洁和润滑制动系统的零部件等，可以保证高铁制动系统的正常运行。
综上所述，高铁制动系统的改进与优化需要从各个方面入手，包括材料、技术、设计和管理等方面进行优化。
轨道交通控制系统设计与优化研究
轨道交通控制系统设计与优化研究随着城市人口的增长和交通需求的不断增加，轨道交通系统作为一种高效、安全的公共交通方式，正成为现代城市重要的交通组成部分。
轨道交通控制系统设计与优化研究是为了提高轨道交通系统的安全性、便捷性和效率性，以满足日益增长的乘客需求。
首先，轨道交通控制系统的设计需要考虑交通安全性。
作为一种大规模的公共交通方式，轨道交通系统的安全性是首要考虑因素。
在设计阶段，应该充分考虑列车、信号系统和轨道结构的相互配合，确保列车与列车之间以及列车与乘客之间的安全。
同时，应该加强信号系统的可靠性和精确性，以减少事故风险。
此外，应该考虑应急疏散机制和紧急停车系统的设计，以应对紧急情况，并确保乘客的安全。
其次，轨道交通控制系统的设计应考虑乘客的舒适性和便捷性。
乘客是轨道交通系统的主要使用者，他们的舒适性和便捷性是评价交通系统优劣的重要指标。
在设计阶段，应考虑车厢的座椅布局、车厢的通风和空调系统等因素，以提高乘客的乘坐舒适度。
此外，应注重车站的设计与规划，例如设置便利的过道和指示牌，以方便乘客出行。
对于行动不便的乘客，还应设计无障碍设施，以满足他们的需求。
再次，轨道交通控制系统的设计应注重效率性。
随着城市人口的增长，轨道交通系统日益面临更大的运营压力。
在设计阶段，应考虑如何提高轨道交通系统的运输能力。
例如，可以采用列车自动化控制系统，以提高列车的运行频率和运行速度。
此外，还可以通过借鉴其他地方轨道交通系统的经验，优化线路和设备的布局，以降低运输成本。
最后，轨道交通控制系统的设计还需要注重创新与未来发展。
随着科技的不断进步，轨道交通系统也面临着新的挑战和机遇。
在设计阶段，应考虑如何利用新技术，例如人工智能和大数据分析，优化轨道交通系统的运营和管理。
同时，应尝试引入可再生能源和智能电网技术，以减少能源消耗和环境污染。
综上所述，轨道交通控制系统设计与优化研究是为了提高轨道交通系统的安全性、便捷性和效率性。
地铁车辆在制动方面的优化设计
地铁车辆在制动方面的优化设计第1章绪论1.1研究背景制动系统作为地铁车辆的重要子系统之一，在保证车辆安全方面发挥着重要作用。
我国城市轨道交通车辆制动技术的开始于20世纪60年代在北京建成的第一辆地铁车辆，考虑到当时的技术条件，列车采用了DK型自动电磁空气制动系统，基本制动系统采用踏面制动。
在电阻制动与空气制动的匹配中，系统采用切换方式。
因此，制动力控制性能较差。
此后，我国相关企业和高校共同开发了数字化气动电控制动系统，在动力制动与空气制动的协调性、制动性和缓解一致性方面有了明显的提高。
然而，在制动力的精确控制和动力制动能力的充分利用方面仍有改进的空间。
随后，AR12电控模拟指令制动系统应运而生。
该系统采用电气控制和模拟信号传输，实现了动力制动与空气制动的连续配合，制动力控制更为方便。
然而，由于该系统是由电子逻辑电路控制的，很难实现拖拉机的电制动能力的利用和系统的通用性。
不强，特别是不能实现实时故障监测。
简单地说，制动系统的发展经历了纯空气制动、主电制动为辅助控制制动、主空气制动为辅助电制动的过程。
制动系统的控制技术也从空气控制、电气控制发展到目前的数字化控制。
近年来，国产制动系统逐步开发并应用到个别的地铁车辆项目中，主要为中国铁道科学研究院和中车四方机车车辆研究所研制的车控及架控制动系统。
伴随着国产制动系统的逐步应用，将有利于提高目前城市轨道车辆国产化率，降低整车成本、但目前产品竞争力不足，例如零部件质量不可靠影响产品质量，研发投入不够导致基础试验设备及项目不足等方面，但最主要方面体现在产品的运用经验不足，造成系统性能较之外国产品不够完善，现在使用较多的制动系统伴随中国城市轨道交通市场的不断发展系统性能逐步完善。
1.2研究意义及目的本文研究的目的:针对城市轨道交的站间距较短(一般都在3公里左右)的特点，这就决定了城轨车辆制动系统的特性必须具备其制动装置必须满足操作灵活、动作迅速、停车平稳准确、制动率及制动功率相对较大等要求。
高铁列车制动系统的设计和优化研究
高铁列车制动系统的设计和优化研究近年来，随着科技的日益发展，高铁交通越来越普及，人们出行的速度也得到极大提升。
而高铁列车又以其运行速度快、安全可靠等优点而备受大众关注。
但是，在高铁列车的运行过程中，制动系统的作用至关重要。
因此，高铁列车制动系统的设计和优化研究变得尤为重要。
一、高铁列车制动系统的组成高铁列车制动系统是由制动器、制动转向架、制动缸、制动管路和刹车池等部件组成。
其中，制动器是制动系统最重要的组成部分之一。
在高铁列车制动过程中，通过制动器，列车能够迅速地减速停车。
高铁列车制动器的工作原理是：通过将制动器挤压在车轮上，使车轮缓慢失去动能，从而实现列车的减速或停车。
而制动器的稳定性和可靠性对高铁列车的安全行车非常重要。
制动器设计的优化也是制动系统设计的关键所在。
二、高铁列车制动系统的优化研究1. 制动器的设计制动器的设计是高铁列车制动系统优化的核心。
目前，高铁列车的制动器主要有两种：电控制动器和气控制动器。
它们分别采用不同的控制方式，满足了高铁列车不同的使用需求。
电控制动器通过电气信号控制制动器的操作，反应速度快，调节范围广。
它的特点在于精度高，电磁阀传动准确，控制精度高。
而气控制动器则是通过空气压力控制制动器的运作。
它的特点在于制动器有一定的蓄压能力，在一定程度上保护了制动器的安全性能。
2. 制动器的优化在高铁列车制动系统的运行中，不仅要考虑制动器的设计，还需要考虑制动器的优化。
制动器的优化是为了提高制动器的安全性能和使用效率，使列车在紧急制动或疏导危险情况时，能够更加稳定和可靠。
通过对制动器的具体结构、材料和工艺等方面进行深入研究，制动器的稳定性和可靠性可以得到大幅提升。
同时，对制动器的控制系统进行改进，可以使其工作更加准确、及时和可靠。
三、高铁列车制动系统的应用前景高铁列车制动系统的应用前景非常广阔。
随着高铁交通快速发展，制动系统的应用也将逐步扩大。
未来，高铁列车制动系统的设计和优化将围绕着更高的效率、更大的安全性和更可靠的运行，不断进行研究和改进。
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轨道车辆制动系统管路布置优化探讨
摘要：制动系统是保证城市轨道车辆安全运行的最重要的系统，其制动系统管路布置比较复杂，因此怎样将制动系统管路原理图在车辆上较好实现工程化，适当的优化管路布置，提高设计效率，这一方面很值得我们研究。
本文主要以动车组制动系统管路为研究对象，对其进行分析讨论。
关键词：轨道车辆；动车组；制动管路；弯曲半径
中图分类号：p135
1 引言
当前我国城市轨道交通正处于飞速发展的大好时机，地铁、轻轨、动车和磁悬浮等各种城市轨道交通纷纷在全国各大城市出现。
制动系统是保证城市轨道车辆安全运行的最重要的系统，同时它也是一个非常复杂的系统。
列车为了能施加制动或者缓解制动，需要在列车上安装由一整套零部件组成的一个完整的制动装置（即为制动系统）。
之所以说它“非常复杂”，是因为它与列车各个系统（牵引系统、信号系统等）都有紧密联系，列车上各个系统如若出现故障以危及乘客安全，列车上制动系统将施加制动，以确保列车和乘客安全。
加之现代列车制动控制方式复杂，再生制动、电阻制动及空气制动混合控制，优先使用再生制动，不足制动力由空气制动补充。
因此对于车辆来说，最重要的组成部分之一就是制动系统。
制动的施加和缓解自然离不开制动管路，制动管路设计质量将直接影响制动系统的功能要求。
制动管路是由管子、接头和阀体等器
件按照一定的顺序联接组装而成。
目前我司项目制动系统的管路布置均采用三维工程化设计，所有制动设备、管路、管卡和支架等部件均在ug三维设计软件中进行设计装配。
这种三维建模的设计方式，使得设计工作更简便，设计效果更为直观，设计差错率大为减少。
2 一般原则
2.1 可维护性原则
制动系统中有不少塞门、压力调整装置及指示仪表需日常操作及监视，管道的联结及阀类部件也需要定期检查泄漏及维修，这些均须在管路及设备布置时认真考虑可接近、易操作、维护方便省时。
通常为便于操作和维护，管路之间的联接件应避免布置在底架设备上方。
2.2 协调性原则
制动系统管路设计需与列车其他系统协调统一，制动系统管路设备的布置必须兼顾车体接口、转向架设备布置、布线方案等其他系统，在总体布置许可条件下择优布置。
2.3 设计原则
a）在管路布置过程中，应注意管道的平与直，配件与部件的外观设计也应注意美观；
b）空气管路系统的管路布置纵横交错有序，在满足功能的前提下，管路布置遵循最短路径以减少压力损失；
c）管路的设计应充分考虑可加工性。
需根据加工工艺的实际情
况，选择合适的弯曲半径，留有充裕的直线段。
城轨车辆制动系统管路主要存在以下几种规格的管子，如表2-1所示。
2）原因分析
“u”形结构设计，产生潜在危害，易导致制动失效或部分功能失效；加之由于空间限制，管与管之间的联接（三通接头）处非水平和垂直安装，不容易布置，对于安装人员来说，不易安装，安装精度不能保证。
3）解决办法
制动模块处管路，如下图3-6所示，管子向边梁处移动200mm，管路更易布置，既没有产生“u”形结构设计，并且管与管之间的连接处（三通接头）水平和垂直安装，安装方便，精度更易满足。
4 总结
制动系统管路设计是项目整个设计工作的重要组成部分，也是施工设计阶段的主要任务，制动系统功能实现很大程度上取决于管路在列车上的布置情况，因此我们应尽量遵循上述的一般原则，管路布置将不会出现较多不足，轨道车辆上制动系统管路设计也将变得简单。
参考文献
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选择和弯曲半径[s] .
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