高速动车组制动系统防滑控制探讨

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CRH380BL型动车组防滑阀工作原理及故障诊断

CRH380BL型动车组防滑阀工作原理及故障诊断

CRH380BL型动车组防滑阀工作原理及故障诊断摘要:通过CRH380BL型动车组防滑阀的工作原理,对其工作过程中可能产生故障的组件和原因进行分析,阐述不同情况下排查故障的思路,从而提升检修部门的工作效率,更加有效的保障动车行车安全。

关键词:CRH380BL型动车组;防滑阀;故障诊断前言:动车组作为现代化高速铁路交通工具,其安全运行和稳定性对于人民的出行安全和经济发展至关重要。

然而,防滑阀作为保障动车组行车安全的重要组件之一,经常出现故障的情况,这些故障可能会直接影响制动性能和行车稳定性,给乘客的生命财产安全带来威胁。

因此,对动车组防滑阀的维护和保养非常重要,只有保证防滑阀的正常工作和性能,才能确保动车组安全稳定地行驶,为人民的出行和社会经济发展做出贡献。

一、CRH380BL 型动车组防滑保护系统CRH380BL型动车组是中国高速铁路的最新一代动车组,其防滑保护系统是列车安全行驶的重要保障。

该系统涵盖了轮对防滑监测、制动防滑保护、牵引防滑保护和车速监测等多个方面,通过实时监测和控制列车的运行状态,保证列车在各种路况下都能够安全行驶。

轮对防滑监测系统能够通过监测轮对旋转速度,实时判断车轮是否出现打滑情况。

一旦发现车轮打滑,系统会自动调整牵引力或制动力,以保证列车安全行驶。

这一系统的作用是非常重要的,因为在高速行驶中,车轮打滑很可能导致车辆失控,造成严重后果。

制动防滑保护系统能够通过对制动力进行控制,防止列车制动时出现打滑现象。

在列车制动时,系统会自动调整制动力大小,根据车速和轮轴转速实时判断是否出现制动打滑情况,以确保列车制动安全。

这一系统也是非常重要的,因为列车制动时出现打滑容易导致列车制动距离过长,从而增加事故的风险。

牵引防滑保护系统能够通过对牵引力进行控制,防止列车牵引时出现打滑现象。

在列车牵引时,系统会自动调整牵引力大小,根据车速和轮轴转速实时判断是否出现牵引打滑情况,以确保列车牵引安全。

动车组速度防滑阀开路故障分析及解决措施探讨

动车组速度防滑阀开路故障分析及解决措施探讨

动车组速度防滑阀开路故障分析及解决措施探讨【摘要】根据动车组速度防滑阀开路故障现象,分析其造成原因,进而进行设计、工艺改进及检测验证,经装车考核后一并进行了改造,效果良好,确保了速度防滑阀电气连接的可靠性,从而保证动车组安全、正点运行。

【关键词】动车组;速度防滑阀;故障分析;设计改进;工艺改进;试验验证0.引言防滑阀是动车组电子防滑保护装置的组成部分,每个车轴有一个独立的防滑阀,在防滑保护系统中起执行机构的作用。

动车组运行中,因黏着情况复杂,既要充分利用黏着又不能抱死车轮,即车轴转速相对车速开始减小时,关闭供风;轴速继续降低,防滑阀打开十分之几秒;轴速持续减少,防滑阀再次打开;当轴速开始增加时,再打开向制动缸供风。

本文对速度防滑阀开路故障进行分析,提出了解决故障的措施和今后改进的方法,对保证动车组正常运用有重要。

1.故障描述检修后的动车组运用过程中,出现列控系统报速度防滑阀开路故障。

如D2213次交路动车组,00车主控。

21时40分,随车机师查看监控屏发现13车闪报防滑系统故障,防滑器系统故障,轴3防滑器阀断路,致使该次列车晚点。

2.原因分析2.1 查看故障数据及引起原因从数据上查看,在故障时闪报3轴防滑器阀,断路,防滑阀系统故障,引起防滑系统故障,3轴防滑器阀开路的原因有:防滑阀故障;制动计算机的控制版MB03B的线路至防滑阀器的线路故障,断路;制动计算机的控制版MB03B故障。

2.2检查测试清除制动计算机内的故障数据,动车组无任何故障;3轴防滑阀外观正常,插头外观无损伤;制动控制箱内防滑阀接线正常;使用万用表测量制动控制箱内U8.Y1.1.X11的36点和37点,阻值正常,为77.8欧;模拟运行中的震动情况,使用橡胶锤轻轻的敲击防滑阀与其连接的插头,发现阻值发生变化,变为112.5Ω的情况,松开插头,发现3个母针的开孔均比较大,如图2。

据此判断,造成此次防滑阀断路的故障原因为防滑阀母针插头与防滑阀插座存在接触不良,更换防滑阀后,再次使用橡胶锤模拟震动情况,无故障出现。

论动车组制动防滑系统的可靠性

论动车组制动防滑系统的可靠性

论动车组制动防滑系统的可靠性摘要:我国作为汽车制造工业强国,每年动车的销量也在与日俱增,然而随着动车销量的增加及运行速度的提升,对于铁路运输安全问题也提出较为严格的要求。

由于制动系统作为动车运行当中主要安全控制环节,因此在动车正常运行提速过程中起着至关重要的作用。

一般在动车正常运行过程中制动防滑系统会通过最大限度的利用轮轨间的黏着,从而有效的缩短在制动时产生距离的同时,有效的起到防滑的控制作用。

基于此,本文就动车组制动防滑系统的可靠性进行浅析。

关键词:动车组;防滑系统;可靠性引言随着我国加入世贸以来,国民经济一直处于稳步上升的状态,因此国内动车组的销量也在逐年呈现上升趋势。

随着动车组的问世,从而拉近人们之间的联系,为人们的出行提供了更多便捷。

动车组与以往的火车相比提升了运行速度,室内空间环境更为舒适。

然而随着速度的提升,对于动车组的制动防滑性能提出更高的要求。

只有做到最优质的防滑性能控制,才能保证动车运行的安全可靠性。

因此世界各国在发展铁路运输过程中,对于动车制定防滑问题的研究极为重视,一般都作为首要研究的对象,因此对于制动系统的安全性的要求格外严格。

一、动车组滑行的产生及危害针对滑行问题一般会想到下雨天的时候,汽车行驶在路面行驶制定环节很容易产生滑行问题。

动车亦如此,虽然行驶的轨道不一样,但是滑行问题依然会出现。

如果对于在轨道上运行的动车组,在恶略天气行驶中一旦制动力过大就会引起制动闸片抱死的状态,从而引发滑行的问题。

由于车轮与轨道接触滑行时所产生的线速度小于动车正常运行的速度,如果车轮继续受车身的牵引继续前行,就会使车轮及轨道受到严重的损害,不仅会严重损伤运行车辆,并且由于路面的不平稳,过往的其他车辆也会受到不小的影响,严重时会影响车轮偏离车轴的中心,从而影响安全出行,遗留后患问题。

由此可见,动车在制动过程中一旦出现滑行问题对于车辆的运行及轨道安全问题都会产生不利的影响。

因此,对于随时出现的滑行问题要做好充分的准备工作从而有效保障其安全可靠性的及时发挥。

高速列车滑行预防与控制系统设计

高速列车滑行预防与控制系统设计

高速列车滑行预防与控制系统设计随着科技的不断进步和人们对交通运输的需求不断增加,高速列车成为了当代城市交通运输的重要组成部分。

然而,高速列车在高速行驶过程中可能会出现滑行现象,给列车运行安全带来威胁。

因此,设计高速列车滑行预防与控制系统是至关重要的。

滑行是指列车在行驶过程中由于列车与轨道之间的摩擦力减小或不足以抵抗列车的惯性力而导致轮轨脱开。

滑行不仅会影响列车的正常运行,还可能引发严重的事故。

因此,设计高速列车滑行预防与控制系统旨在通过技术手段提高列车与轨道之间的摩擦力,防止滑行的发生,保证列车的安全运行。

设计高速列车滑行预防与控制系统首先需要考虑轨道的设计与维护。

轨道的几何形状、材料质量和表面光洁度等因素都会影响列车与轨道之间的摩擦力。

因此,需要对轨道进行合理设计和定期维护,确保其良好的摩擦特性。

此外,还可以在轨道上设置摩擦力增加装置,如摩擦片或轨道辅助系统,来增加列车与轨道之间的摩擦力。

其次,高速列车滑行预防与控制系统需要考虑列车的设计与制造。

列车的轮胎材料和轮轴设计都会影响列车与轨道之间的摩擦力。

需要选择适合高速列车运行的优质轮胎材料,并确保轮轴的质量和加工精度。

此外,还可以通过对列车轮胎和轮轴进行定期的保养和更换,保持其良好的摩擦特性。

在滑行预防与控制系统中,还需要考虑列车的制动系统。

制动系统是防止列车滑行的关键部件。

可采用电子制动系统或空气制动系统来提供列车制动力,并通过控制制动力大小和作用时间来控制列车的速度和滑行。

在系统设计中,还需要考虑滑行预警系统和制动系统的响应速度,以便及时预防和控制列车滑行的发生。

除了轨道、列车和制动系统的设计,高速列车滑行预防与控制系统还需要考虑列车的控制和监测系统。

控制系统需要能够实时检测列车的位置、速度和加速度,并根据检测结果进行相应的调整。

同时,监测系统需要能够监测列车与轨道之间的摩擦力和车辆的稳定性,并提供及时的报警信号。

可以利用传感技术和信息处理技术来实现列车的控制和监测,以提高列车滑行预防和控制的效果。

动车组防滑装置

动车组防滑装置

2 采用高性能的防滑装置 传统的防滑装置是在车轮发生滑行瞬间,防滑装置 制使动力全部或部分缓解 隔一段时间再恢复制动力 ,这种防滑装置的作用导致制动距离延长,黏着损 失大。随着计算机技术的发展,新型高性能防滑装 置能做到极为快速灵敏的阶段缓解及再制动,能使 制动时轮轨保持在最佳蠕滑状态,充分利用黏着, 基本不延长制动距离。而且,在防滑的同时还可以 进行撒沙,进一步提高了黏系数的利用值。
缩短制动距离与车轮防滑是一对矛盾, 对于列车黏 着制动方式来说, 欲缩短制动距离,又不发生滑行 ,必须采取如下措施 1 实行减速度控制 充分利用黏着 和谐号动车组可按列车速度分级来控制列车减速, 使之与黏着系数变化曲线趋势相接近,达到不滑行 而制动距离又短的目的,同时,也应考虑空电复合 制动电制动力简称滑控制系统的功能就是通过各车轴中安装的 速度传感器,对速度进行检测,在滑行即将发生的 短暂过渡阶段将其检测出,并及时动作,使作用在 车轮上的制动力迅速降低至黏着力以下,以防止车 轮滑行,恢复轮轨的黏着状态,在黏着恢复以后, 还要使制动力及时上升,并使其恢复到设定值。
防滑装置主要由速度传感器、滑行检测器、防滑电磁阀组成 速度传感器的输出是防滑控制中速度计算的基础,其精度非常 重要。动车组动车的速度传感器常安装在主电机轴端,拖车则安 装在车轴端部,主电机轴端安装有感应齿盘,在主电机轴转动时 产生感应电压,因为主电机轴通过小齿轮和大齿轮与车轮相连, 所以感应出的脉冲频率与感应齿盘的齿数、大\小齿轮的齿数比、 车轮转动速度(列车速度)成比例,因此,根据感应齿盘的齿数 、齿轮的齿数和车轮直径,就可计算出车轮的转动线速度。
防滑控制器 车轮防滑控制板安装在基于 微处理器的制动控制单元中 。制动控制单元检测每个轴 的速度并根据轮轨之间的可 用黏着激活防滑阀进而控制 制动缸压力。微处理器控制 逻辑包括一个故障诊断和故 障显示,以方便维护和操作 。当检测到轮对打滑时,电 子控制单元通过控制防滑阀 的电磁铁 缓解、保持、实施 制动。在实施紧急制动时, 防滑保护设备仍然可以运行 。

动车组制动滑行的原因分析与对策 付永明

动车组制动滑行的原因分析与对策  付永明

动车组制动滑行的原因分析与对策付永明发表时间:2020-03-11T16:52:16.067Z 来源:《建设者》2019年21期作者:付永明[导读] 轮轨间制动力超过最大黏着力会导致列车滑行或轴不旋转故障,影响列车运行的可靠性和安全性。

中车长春轨道客车股份有限公司吉林长春 130000摘要:轮轨间制动力超过最大黏着力会导致列车滑行或轴不旋转故障,影响列车运行的可靠性和安全性。

通过对动车组防滑速度传感器故障以及轮对踏面擦伤故障进行深入分析,从速度传感器、轨道、制动闸片、防滑阀、防滑控制关键参数等方面分析研究了影响防滑故障的因素,为深入了解动车组防滑控制策略以及故障处理提供了重要参考依据。

关键词:动车组;制动滑行;原因;分析;对策引言我国动车组按照“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”以及“先进、成熟、经济、适用、可靠”的总体要求,从 2004 年以来,通过自主创新,形成了CRH1、CRH2、CRH3、CRH5以及CRH380等系列产品,涵盖座车、卧车,长编组、短编组,时速250km、时速350km、时速380km等产品系列。

针对动车组系统高度集成和运营综合一体化的特点,从多方面全方位分析了制动滑行的原因,制定了有效的防范措施,以确保高速动车组运营安全。

1 防滑保护功能列车在制动过程中,如果轮轨间制动力超过了最大黏着力,车轮就会产生部分滑行或轴抱死。

列车滑动不仅会造成轮对踏面擦伤、加快基础制动装置磨损 ( 闸片、制动盘 )、降低乘客的舒适度,而且会延长制动距离,对车辆行驶安全带来隐患。

列车防滑保护系统的主要作用就是充分利用轮轨黏着得到较短制动距离,还能有效防止轮对因滑行而造成踏面擦伤。

2 防滑控制原理C R H3 型动车组车辆防滑保护系统制动控制单元把采集的高低电平的电流脉冲信号转化为速度信号。

防滑保护系统根据采集的硬线速度信号以及收到的网络列车速度等信号进行检测判断。

当车轴发生滑动现象时,通过牵引控制单元 TCU 缓解电阻制动,通过制动控制单元BCU 缓解空气制动; 当发生轴不旋转故障时,车辆控制单元 CCU 通过触发滚动测试进行故障确认或直接触发紧急制动停车,确保车辆运行安全。

动车组的防滑控制系统维护与操作

动车组的防滑控制系统维护与操作随着现代交通运输的快速发展,高速铁路成为人们出行的首选方式之一。

动车组作为高速铁路上的主要交通工具,其安全性和可靠性显得尤为重要。

为了确保动车组运行的安全与稳定,防滑控制系统的维护与操作至关重要。

防滑控制系统作为动车组的关键设备之一,主要负责监测和控制车轮与轨道之间的黏着力,防止车轮滑移。

本文将重点介绍动车组防滑控制系统的维护与操作。

1. 维护1.1 定期检查为了确保防滑控制系统的正常运行,需要进行定期的检查和维护。

首先,要检查传感器、连接线路和其他关键部件是否存在损坏或松动现象。

其次,要对控制器和显示器进行功能测试,以确保系统能够正常工作。

最后,还需要检查制动系统、牵引系统和供电系统等相关设备,以确保各系统之间的协调运行。

1.2 清洁保养动车组防滑控制系统处于复杂的工作环境中,容易受到灰尘、水分等外界因素的影响。

因此,定期的清洁保养工作十分重要。

首先,要清洁传感器和控制器表面的灰尘和污垢,以保证信号的准确传输。

其次,要清理连接线路上的杂物和氧化物,确保电气连接良好。

最后,还需要保持工作区域的干燥和整洁,避免水分或其他溶液对系统的影响。

1.3 故障排除在防滑控制系统维护过程中,可能会遇到一些故障。

及时进行故障排除是保证系统正常运行的关键。

首先,要借助系统的自检功能进行故障诊断,找出故障的具体位置。

然后,根据故障现象和经验判断,采取相应的维修方法解决问题。

最后,在维修完成后,需要进行功能测试以确保故障的彻底排除。

2. 操作2.1 熟悉控制系统操作人员在进行动车组防滑控制系统的操作之前,首先应该对系统的组成和工作原理有足够的了解。

熟悉系统的各个部件、传感器的位置和原理,能够正确地使用控制器和显示器。

2.2 监测信号在动车组运行过程中,操作人员需要密切监测防滑控制系统的信号。

通过控制器和显示器,可以实时获取系统的工作状态和各个传感器的数据。

当系统发出警报或异常信号时,操作人员应及时采取相应的措施,确保列车的安全运行。

CRH380A动车组制动系统常见故障处理方法与改进方案

摘要随着高速铁路在我国的普及,动车组的运行安全问题受到越来越多的关注。

如何保障列车安全可靠的运行,成为近期的研究热点和难点问题。

制动控制系统作为动车组制动系统的关键组成部分,能否正常稳定工作,直接影响动车组的安全可靠运行,因此对制动控制系统的故障处理显得尤为重要和关键。

由于动车组制动控制系统的复杂性及引进消化吸收的时间不长,制动控制系统故障仍较为多发,严重影响着动车组的正常稳定可靠运行。

因此本课题对动车组制动控制系统中关键设备和部件的故障及潜在故障隐患开展深入研究,分析了常见故障的出现原因和处理方法,同时详细介绍了常见故障的处理步骤。

以及提出了故障处理的改进方案,用于动车组制动控制系统关键设备和部件的故障处理,以提高制动控制系统的可靠性、稳定性。

关键词:制动系统;故障;处理方法;改进方案目录第1章绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 主要内容 (2)第2章CRH380A动车组制动系统 (3)2.1 CRH380A动车组介绍 (3)2.2 动车制动系统的设计原则和技术参数 (4)2.3 动车组制动系统组成 (5)第3章动车组制动系统常见故障及处理方法 (11)3.1 制动不缓解 (11)3.2 MMI制动界面制动功能为‘?’状态 (13)3.3 雨刷故障 (14)3.4 BCU电源故障MMI显示故障代码为6583 (15)3.5 BCU电源故障MMI显示故障代码为658A (15)3.6 防滑器排风阀故障 (16)3.7 制动力高低阶转换故障MMI显示故障代码为170C9 (17)3.8 常见制动失效 (18)第4章动车组制动系统故障处理改进方案 (20)4.1 制动系统的故障诊断系统 (20)4.2 制动系统的安全措施 (20)参考文献 (25)致谢 (26)第1章绪论1.1 选题背景随着高速动车组在我国的飞速发展,动车组运行的可靠性和安全性受到越来越多的关注。

作为动车组九大关键技术之一,制动系统能否稳定可靠工作直接关系到动车组的安全稳定运行。

crh3a型动车组自动速度控制模式下防滑控制及不旋转轴检测的研究

已 经 成 为 促 进 我 国 经 济 发 展,加强区域协调,构建综合交通轨道运 输 体系 的枢纽。 高铁技术的不断发展完善了我国综合运 输 体系,随着国 内外市场需求的不断增大,推动了高 铁动车 组 技术 的快 速发展。
制动系统是与车辆运行安全直接相关的重要系统, 动车组的制动形式分两种:空气制 动和 电制 动。无论空 气制动或电制动,都属于黏着制动。 黏着制 动 最大 的缺 陷就是黏着力有限,同时轮轨黏着受 轮轨间 状 态影 响较 大,如果制动力超 过 了 黏 着 限 制,车 轮 转 速 急 剧 降 低 甚 至停转而车速降得较慢,这叫“滑行”或“抱 死 轮”[1]。 一 旦发生这种现象则很有可能导致轮轨擦 伤,车 轮擦伤后 会产生偏心,踏面 产 生 多 边 形 效 应,不 仅 降 低 运 行 的 平 稳性和乘车的舒 适 度,还 会 增 加 对 转 向 架 的 冲 击 振 动, 缩短转向架部件的使用寿命,影 响 行 车 安 全 。 [2] 为 保 证 动车组能够安全可靠地行车,动车组 防滑系 统 必须响应 迅 速 ,防 止 车 轮 滑 行 ,恢 复 轮 轨 的 黏 着 状 态 。
图2 犆犚犎3犃 型动车组不旋转轴检测逻辑图
2 案 例 分 析 2.1 事 件 经 过 与 数 据 记 录
CRH3A 型动车 组 在 ASC 模 式 下 正 常 运 行,因 下 雨 而 发 生 滑 行 ,06 车 报 轴 抱 死 故 障 (00 车 占 用 ),未 发 生 擦轮。
处 于 制 动 或 惰 行 状 态 ,防 滑 功 能 就 会 激 活 。 1.3 不 旋 转 轴 检 测
不旋转轴检测功能不论在牵引或非牵引状态均会
进行检测,并且与防滑控制功能相互独 立。将 本车 速度 第2高的轴速作 为 参 考 速 度 狏2nd,参 考 速 度 狏2nd与 最 低 轴速狏min的差值同狏(狏=50+0.3狏2nd)进 行 比 较,如 果 差 值大于狏 并 持 续 10s,则 报 出 低 速 轴 的 轴 抱 死 故 障,不 旋 转 轴 检 测 逻 辑 见 图 2。

高速列车制动系统的设计与控制

高速列车制动系统的设计与控制随着现代化交通工具的日益完善,高速列车的出现给人们的出行带来了更加安全、快捷、方便的体验。

那么,作为高速列车的重要组成部分之一,制动系统便显得尤为重要,它的设计与控制直接关系着高速列车的乘客生命财产安全。

因此,本文将就高速列车制动系统的设计与控制进行详细探讨。

一、高速列车的基本情况高速列车,即时速在200公里以上的铁路列车,其优点是使用铁路交通运输的安全性与效率,同时又能兼顾到航空的速度。

目前,我国高速铁路的发展极为迅速,已成为国内外旅客最常用的出行方式之一,而高速列车的安全性显然是至关重要的,其中,制动系统就是保证安全的重要措施之一。

二、高速列车制动系统的主要形式高速列车制动系统主要分为两种形式:电气制动和空气制动。

电气制动主要是利用电磁感应的原理产生制动力,实现对车辆速度的控制;空气制动则是通过改变管路中的气压来获得制动力,实现对车辆的控制。

而在实际使用过程中,电气制动和空气制动相互配合,以达到最好的制动效果。

三、高速列车制动系统的工作原理高速列车的制动系统所采用的原理主要是摩擦力的原理,利用轮轴的刹车摩擦力将车辆制动。

在具体的操作过程中,制动系统分为两个阶段:施加制动力和缓解制动力。

(1)施加制动力施加制动力的过程是通过制动装置实现的,而常见的制动装置有踏板制动装置和手柄制动装置。

两者的原理都是将制动力传递至车轮以实现制动效果。

在这个过程中,制动气缸中的制动钳收缩、刹车附着在车轮上从而产生摩擦力,实现制动作用。

(2)缓解制动力缓解制动力的过程是为了使列车能够重新启动,防止车轮锁死,一般是通过释放制动钳的方式来缓解制动力。

在缓解过程中,制动器释放气或者通过机械手柄来实现。

四、高速列车制动系统的控制方法高速列车制动系统的控制主要有自动控制和手动控制两种。

(1)自动控制在高速列车的自动控制中,司机只需输入目标速度和列车当前速度,系统就可以根据两者差值自动计算制动力和施加制动压力,从而实现高速列车的自动控制。

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高速动车组制动系统防滑控制探讨
摘要:在刹车过程中,由于存在着粘性刹车,所以车轮的滑移是不可避免的。

车轮与轨道之间的有效粘着系数随速度的增大而降低,车轮对滑移的可能性也随
之增大。

为避免车轮在刹车过程中发生滑动,目前已有的动车组均装有刹车和防
滑控制系统。

防滑控制系统的工作性能决定着车辆的安全,因此需要对其进行全
面的测试和性能测试。

关键词:高速动车;防滑控制;制动系统
1防滑控制的相关概述
1.1防滑控制工作原理
在该系统中,通过车速传感器对车速进行测量,并将所得到的有关信息和信
号发送至防滑控制器,从而在某种程度上减小了车轮的刹车压力,减小了车轮的
制动力。

在列车滑移结束后,对机组进行制动恢复。

在此基础上,对车辆的防滑
控制系统进行了研究。

在确定了轮子的滑移状况之后,没有必要降低制动功率来
防止车轮打滑。

为了使列车的刹车性能得到最大限度的发挥,需要通过反复降低、保持和提高刹车压力,从而使列车的刹车性能得到最大程度的发挥,从而保证列
车的安全运行。

1.2高速动车组制动系统中防滑控制的特点
①高速列车刹车系统具有操作灵活、灵敏可靠、能迅速刹车的优点;②在正
常制动状态下,可以最大限度地发挥电力制动器的性能,有效地减少了运营费用;
③具有较好的刹车性能,可确保高速列车在一定的距离内安全地停稳;④具有自
动调整功能,在刹车过程中极少出现纵向碰撞;⑤具备应急刹车功能,可在特殊
紧急状况下确保列车在安全范围内停车;⑥高铁列车在某种程度上有防滑、防护
等功能。

高速列车在采用强力刹车时,其滑移频率明显高于高速列车。

因此,要
确保其防滑性能,就需要对其制动力进行有效的控制。

当轮被锁住时,其滑移会
对铁轨的表面造成很大的影响。

高速列车刹车系统的防滑控制一旦发生故障,将会给列车带来很大的安全隐患。

为了使列车能够及时地恢复轨道与轮毂的粘合,使列车的有效刹车距离大大延长。

1.3防滑控制系统的组成
以CRH2型动车组为例,其防滑控制系统由速度传感器、滑动检测器、防滑电磁阀组成,并对其进行了分析。

在驱动系统的轴端或者在牵引马达的轴端,转速传感器是安全的。

在轮轴转动的过程中,会有一种感应电压。

通过感应电压频率、齿数、轮径等参数,可以计算出轮子的速度。

滑动检测器主要是通过对车辆四个轴上的车速传感器的脉冲信号进行实时采集,然后求出各轴间的转速、刹车减速、基准车轴的转速,并对其进行对比,得出四个轴的减速、转速差异,并与有关规范值进行对比,在防滑装置探测到某个车轴滑动时,对其进行控制。

防滑动电磁阀是一种具有排泄功能的电磁阀。

在高速列车的防滑控制中,首先要关掉压力阀门,切断刹车控制器和助力缸的通路,再通过相应的防滑控制措施对其进行控制,从而实现对助力油缸的排气压力的降低。

当轮轨道胶着恢复后,应关闭排气阀门,开启压力阀,并将气体注入到辅助油缸中,以达到正常的刹车效果。

1.4滑行的判断
滑动检测器对来自转速传感器的脉冲频率信号进行计数和比较,并且基于一个预定的控制逻辑来判断是否出现了滑动。

滑移量的检测主要有两种:减速和差速。

减慢检测:对滑动轴进行独立的评价,能及时发现打滑现象。

这是由于车辆与车轮的质量差异比较大,而且车轮的转速也比较快速。

尤其是在由摩擦制动器造成的滑移过程中,制动器和制动器的摩擦因数因车轮的周向转速下降而增大,这时的滑移可以用减速器探测出来。

但是,如果所加的制动力稍大于粘合强度,则会发生较少的持续滑移和锁止现象,这是因为其敏感性不够。

如果车轮的转速比基准轴线的转速低,则判定为打滑。

而且,在低速磁场下,会使速度差异的探测灵敏度下降,从而有可能发生锁定。

目前的高速列车测试方法主要有减速和差速两种。

2防滑判据和参数架构设计
2.1参考速度计算
理想的基准速度应该是汽车转速,但是在汽车操作过程中难以得到汽车的速度,所以一般采用最接近汽车速度的仿真转速。

通过下列方法得到基准转速:①
将四个轴线的转速进行比较,并将其最大值作为基准转速。

在各种情况下,为了
得到更精确的基准转速,下面的计算应该继续下去。

②在粘附状况非常恶劣时,
四轴的速度长期下降,使等值直线拉长,使基准速度与汽车速度的偏差逐渐增大,这时,在最高转轮对上刹车缸的压力要特别减小,基准速度要重新调节到接近汽
车的速度。

2.2速度差判据
粘滞蠕变理论的试验结果显示,车轮对与基准转速有一定的差值,且与基准
转速之比为滑动速率。

在滑动比为5%~15%的情况下,车轮与轨道的粘附性能达到
最佳。

该防滑控制系统是基于轮轨之间滑动来实现滑动而不滑动的原理,设计了
一系列的速度差动式防滑控制参数及控制逻辑。

3防滑控制系统应用现状
目前,国内高速列车采用的防滑刹车系统多为德国、法国、日本等国家。


滑技术是国外企业所掌握的,在操作和维修过程中,其参数的调节也受到了国外
的制约。

同时,结合国内对粘合机制的研究,提出了适合我国轮轨粘着性能的国
外防滑系统的控制参数及控制策略。

由于国内铁路的运行环境及轮轨粘附性能与
国外相比存在较大差异,在早期运营过程中出现了不同程度的轮对摩擦,说明目
前中国的轮轨粘附性能并不能很好地适应。

所以,我们应该根据自身的经验,结
合国内的市场情况,积极探索适应我国高铁列车实际工况的防滑技术,研制出具
有自主知识产权的关键技术,从而提升我国铁路机车装备的技术水平。

4防滑控制新策略
4.1分层递阶控制方法
针对目前高速列车使用中存在的各种问题,本文对适合我国实际轮轨的粘着
性能进行了分析。

在此基础上,提出了一种基于层状结构的滑移控制方案,并将
其分成两个阶段,并分别使用不同的滑移控制策略。

在滑移初期,防滑系统根据
粘着与蠕变的关系,有针对性地维持一定的滑差,以改善轨道粘着系数,使车轮
在轨道发生轻微滑动时,仍能获得最优的粘着。

在打滑程度大,进入严重的打滑
状态时,防滑装置能快速地阻止轮对的打滑,使轴的速度回复正常。

该防滑系统
采用了一种分级、分级的粘着蠕变控制方式,在恶劣工况下,可以有效地减少车
轮和轨道之间的粘附,从而达到最大限度地减少刹车距离。

4.2多模式黏着切换策略
轮轨粘附受到多种因素的影响,并且会随着时间、地点、环境等多种因素而
发生改变。

因而,最优的车轮与轨道之间的粘合往往会随着位置和数目的不同而
有所改变。

防滑装置必须能自动追踪附着状况,并能起到其控制功能。

该系统利
用多模式粘着切换策略,实现了轮轨粘合状态的自适应跟踪,并通过不同的优化
粘着控制方案,解决了不同粘着条件下车轮的粘着滑移问题,从而改善了中国铁
路车辆在复杂工况下的轮轨粘合性能。

5结语
本文通过对粘附理论及防滑控制原理的分析,并根据 CRH高速列车制动试验
平台的研制与研制,提出了一种适用于高速列车的防滑动控制方案。

防滑仿真实
验及已有的防滑实验证明,该系统是有效、可靠的。

考虑到中国标准动车组在电
气制动器、空气制动器、防滑等方面的统一管理上,今后的工作将会继续进行中
国标准动车组的防滑控制,尤其是电刹车、空气刹车防滑统一管理模式的协调与
防滑控制。

参考文献:
[1]左建勇,任利惠,吴萌岭.铁道车辆制动系统防滑控制仿真与试验研
究[J].同济大学学报,2010(6):912.
[2]吴萌岭,姜靖国.我国高速电动车组制动系统方案研究[J].铁道车辆,1999(4):12.
[3]李培曙,刘转华.高速列车引进制动系统技术探讨[J].铁道车辆,2004(5):29.。

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