多鉸接輕軌制動系統(tǒng)研發(fā)

杜群威+曹科宇+李化明

摘 要：本文介紹了多鉸接輕軌制動系統(tǒng)組成，參照EN13452標(biāo)準(zhǔn)，按照常用制動、緊急制動、安全制動、保持制動和停放制動對制動系統(tǒng)功能進(jìn)行劃分，按照觸發(fā)方式對緊急制動劃分為緊急制動1&2和緊急制動3&4，介紹了基于車輛制動模式的自動撒砂系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：制動策略；空電制動；制動模式

中圖分類號：U270.35 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）09-0091-01

1 引言

多鉸接輕軌列車為5輛編組，每輛車由兩個動力轉(zhuǎn)向架和一個非動力轉(zhuǎn)向架組成，車輛定距為8m，車輛具有轉(zhuǎn)彎半徑小，運(yùn)動靈活的特點(diǎn)，適合當(dāng)?shù)鼐€路彎曲條件。列車在動力配置上動拖比為2：1，可以滿足當(dāng)?shù)鼐€路坡度條件。

2 制動系統(tǒng)組成

制動系統(tǒng)由風(fēng)源模塊、制動控制裝置、基礎(chǔ)制動、撒砂系統(tǒng)及管路附件組成，列車由5輛車，其編組形式為MD-M-M-M-MD，每輛車配置一臺風(fēng)源。每個轉(zhuǎn)向架設(shè)置EP2002控制閥，其中包括網(wǎng)關(guān)閥、RIO閥和智能閥，每個控制閥控制本轉(zhuǎn)向架的空氣制動施加和緩解。輔助控制單元進(jìn)行停放制動控制和空簧供風(fēng)的調(diào)節(jié)。撒砂裝置安裝在MD車車下，為前端第1根軸提供撒砂，提高輪軌黏著。

3 制動系統(tǒng)功能

制動系統(tǒng)制動力組成包括：電制動、空氣制動和磁軌制動。

制動系統(tǒng)的控制功能：制動控制，撒砂控制、防滑控制。

3.1 常用制動

常用制動是列車正常運(yùn)行時的一種制動形式，通過司機(jī)操縱牽引制動手柄，制動力設(shè)定與制動控制手柄的扳動角度成比例，制動指令通過電位器傳輸為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，制動系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制動指令，制動系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前車重確定總制動力，再結(jié)合牽引系統(tǒng)反饋的電制動力大小去計算本次制動所需的空氣制動力大小，并將空氣制動力進(jìn)行分配后進(jìn)行施加。

3.2 緊急制動

緊急制動是最大限度的確保乘客、司機(jī)以及其他人員的安全的制動模式，緊急制動是在非常用制動工況下由相應(yīng)特定工況觸發(fā)下執(zhí)行的制動級別高于常用制動的制動模式。

3.2.1 緊急制動1&2

此制動為乘客緊急制動、緊急開門機(jī)構(gòu)、司機(jī)Deadman裝置及超速等設(shè)備觸發(fā)的最大常用制動，也被稱作“自動常用制動”。此制動觸發(fā)最大常用制動。

超速情況包括：ATP檢測超速施加的100%最大常用制動、TCMS檢測超速等，其中TCMS超速還包括司機(jī)通過HMI手動設(shè)定的臨時限速值。

車速大于5km/h后，緊急開門機(jī)構(gòu)鎖定，無法轉(zhuǎn)動。當(dāng)車速小于5km/h時，緊急開門機(jī)構(gòu)可用，如果此時拉動緊急開門機(jī)構(gòu)，司機(jī)可以在5s內(nèi)旁路此信號，如果司機(jī)未在5s內(nèi)旁路此信號，則整車施加緊急制動1&2并且直至列車靜止。

3.2.2 緊急制動3&4

緊急制動3&4為停放制動意外施加、乘客緊急制動、門關(guān)閉信號失效、總風(fēng)壓力低、ATP緊急制動以及司控器EB位觸發(fā)的，制動形式包括電制動、空氣制動和磁軌制動，制動過程中有負(fù)載調(diào)節(jié)和防滑功能，制動過程一直施加直至列車靜止。

當(dāng)列車速度超過5km/h時，如果停放制動意外施加，此時觸發(fā)緊急制動3&4，直至列車停止。

當(dāng)司機(jī)扳動牽引/制動手柄至EB位時，列車觸發(fā)緊急制動3&4。

當(dāng)列車從靜止?fàn)顟B(tài)啟動后運(yùn)行距離小于60m內(nèi)，乘客緊急制動手柄拉下，此時列車觸發(fā)緊急制動3&4，直至列車停止。

當(dāng)總風(fēng)管斷裂或制動設(shè)備漏風(fēng)會導(dǎo)致總風(fēng)壓力下降，當(dāng)總風(fēng)管壓力低于6bar時，觸發(fā)緊急制動3&4。

ATP設(shè)備會觸發(fā)緊急制動3&4。

3.3 安全制動

安全制動相對常用制動和緊急制動來說是更高級別的制動，安全制動采用獨(dú)立的列車硬線環(huán)路進(jìn)行控制，脫離了整車網(wǎng)絡(luò)和制動內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，保證了安全制動施加的可靠性。安全制動一旦施加，直至列車停止。安全制動僅觸發(fā)空氣制動和磁軌制動，制動施加過程中防滑保護(hù)、載荷控制可用。安全制動無電制動施加。這種制動模式完全獨(dú)立于電網(wǎng)之外，確保了制動模式的完整性。

當(dāng)司機(jī)按下司機(jī)臺安全制動蘑菇頭按鈕后，整列車施加安全制動。當(dāng)車輛分離導(dǎo)致安全制動環(huán)路失電會觸發(fā)安全制動。

3.4 保持制動

保持制動為車輛停車時，當(dāng)車速小于1km/h時而自動施加的空氣制動，保證車輛到站停車時可以完全靜止，防止發(fā)生滑行和倒溜，也是確保車輛在坡道停車時狀態(tài)可控，確保牽引制動手柄處于惰行位時車輛可以靜止停住。

3.5 停放制動

停放制動是通過輔助控制單元控制停放制動缸的充排氣來實(shí)現(xiàn)停放制動的緩解和施加，通過司機(jī)臺上的停放制動施加/緩解按鈕控制分別控制停放制動施加/緩解列車線的得電。

3.6 撒砂

撒砂的觸發(fā)是通過撒砂電磁閥實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)列車激活時，本端的撒砂可用，司機(jī)臺設(shè)置長時/短時撒砂按鈕，司機(jī)可以選擇長時撒砂或是短時撒砂。當(dāng)車輪發(fā)生滑行時自動撒砂，當(dāng)滑行結(jié)束后停止撒砂。當(dāng)發(fā)生緊急制動3&4或安全制動是自動撒砂，當(dāng)列車靜止時停止撒砂。砂箱上安裝砂位傳感器，當(dāng)砂量低于砂量位置傳感器位置時，HMI上顯示警示信息。

4 結(jié)語

多鉸接輕軌制動系統(tǒng)參照EN 13452標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了各制動模式的功能和觸發(fā)方式，保證了制動系統(tǒng)完整性，做到了制動系統(tǒng)配置與系統(tǒng)性能之間的銜接，為后期產(chǎn)品優(yōu)化和改型提供技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)

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