膠輪導(dǎo)軌電車制動系統(tǒng)組成及特點

潘云龍

摘 要：以膠輪導(dǎo)軌電車制動系統(tǒng)為研究對象，通過系統(tǒng)組成和典型功能特點介紹，論述運用軌道車輛和汽車制動系統(tǒng)相結(jié)合設(shè)計理念可行性，并為低地板有軌電車制動系統(tǒng)設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：膠輪導(dǎo)軌電車；制動系統(tǒng)；電空制動

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.186

0 引言

隨著現(xiàn)代交通擁堵現(xiàn)象日益嚴(yán)重，有軌電車運力大、環(huán)境友好、資源節(jié)約等特點越來越受到世界各國重視。膠輪導(dǎo)軌電車作為現(xiàn)代有軌電車眾多類型之一，具備緊急停車距離短、回轉(zhuǎn)半徑小、占地面積小等特點，特別適合作為混合路權(quán)公共交通工具。制動系統(tǒng)作為膠輪導(dǎo)軌電車眾多關(guān)鍵設(shè)備之一，其性能優(yōu)越與否，對膠輪導(dǎo)軌電車能否安全、穩(wěn)定運行起到至關(guān)重要作用。

1 膠輪導(dǎo)軌電車制動系統(tǒng)簡介

膠輪導(dǎo)軌電車根據(jù)其膠輪驅(qū)動，100% 低地板型式特點，在制動系統(tǒng)設(shè)計時采用軌道車輛與汽車制動系統(tǒng)相結(jié)合設(shè)計理念，采用電空混合控制型式，具備制動力隨載重調(diào)整功能，適用于3～7輛編組運行。

制動系統(tǒng)在控制上采用常用制動、快速制動、緊急制動、保持制動、停放制動、極限制動6種制動模式，同時具備EBS制動力調(diào)整及防滑控制功能，安全冗余度高；結(jié)構(gòu)上采用汽車制動系統(tǒng)布置形式及配件選型，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕；性能上具備制動響應(yīng)快、制動距離短、維護(hù)成本低、安全冗余高、節(jié)能環(huán)保等特點。

2 膠輪導(dǎo)軌電車制動系統(tǒng)特點

膠輪導(dǎo)軌電車制動系統(tǒng)綜合了軌道車輛與汽車制動系統(tǒng)各自優(yōu)勢，具備如下特點：

2.1 壓縮空氣作為動力源，節(jié)能環(huán)保

膠輪導(dǎo)軌電車制動系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計上充分利用汽車制動部件體積小、重量輕特點，并采用壓縮空氣作為制動動力源，不同于大多數(shù)低地板有軌電車采用液壓制動。

空氣制動相比于液壓制動擁有如下優(yōu)勢：

（1）空氣從大氣中取之不竭，無需介質(zhì)費，用過氣體可以直接排入大氣，無需處理，不會污染環(huán)境，輕微泄漏不會影響制動性能；

（2）空氣粘性小，易于遠(yuǎn)程傳輸及控制；

（3）工作壓力低，元部件制造精度低，維護(hù)簡單。

2.2 電空混合制動控制方式

膠輪導(dǎo)軌電車制動系統(tǒng)采用電空混合制動控制方式，彌補空氣制動傳輸速度低缺點。在電制動有效的情況下充分利用電制動，將制動能力回饋電網(wǎng)，減少空氣摩擦制動使用，降低運用維護(hù)成本，節(jié)約能源。

2.3 制動響應(yīng)速度快

膠輪導(dǎo)軌電車制動系統(tǒng)采用電控作為基本控制方式和傳輸手段，見圖1，相比于傳統(tǒng)汽車氣控方式，大大縮短了制動響應(yīng)時間，縮短制動距離。

2.4 制動距離短

膠輪導(dǎo)軌電車制動系統(tǒng)充分利用膠輪制動時黏著力大的優(yōu)勢，將最大制動減速度提升至5m/s2，高于鋼輪鋼軌車輛所能提供的最大減速度約為3m/s2，大大縮短制動距離，充分保證膠輪導(dǎo)軌電車在混合路權(quán)道路安全、穩(wěn)定行駛。

2.5 制動滑行控制

膠輪導(dǎo)軌電車制動系統(tǒng)滑行控制采用更適用于膠輪驅(qū)動的EBS裝置，其在歐美等發(fā)達(dá)國家汽車上已經(jīng)普遍采用。EBS裝置根據(jù)橋荷及速度傳感器采集參數(shù)分配制動力，改善因輪胎與路面黏著降低所導(dǎo)致的制動滑行，縮短制動距離，見圖2。

2.6 維護(hù)成本低

膠輪導(dǎo)軌電車制動系統(tǒng)部件均選用汽車制動系統(tǒng)所用部件。汽車制動系統(tǒng)部件相對于軌道車輛制動系統(tǒng)部件具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、應(yīng)用基數(shù)大、運用范圍廣等優(yōu)勢，使膠輪導(dǎo)軌電車制動系統(tǒng)在運用、保養(yǎng)、維護(hù)階段擁有更廣闊選擇，降低維護(hù)成本。

2.7 安全冗余性高

膠輪導(dǎo)軌制動系統(tǒng)擁有6種制動控制模式，在制動控制傳輸上具備電路傳輸和空氣管路傳輸兩種途徑，其中空氣管路傳輸更是采用了汽車制動廣泛使用的雙回路控制方式，使得整個制動系統(tǒng)具備非常高的安全冗余性。

3 結(jié)語

現(xiàn)代有軌電車已經(jīng)成為綠色公共交通中不可或缺的組成部分，其中膠輪導(dǎo)軌電車以其獨特技術(shù)特點更適合在既有道路和混合路權(quán)道路上運用。電空制動系統(tǒng)在膠輪導(dǎo)軌電車上的成功運用為其安全穩(wěn)定運行提供強(qiáng)有力保障，并對有軌電車制動系統(tǒng)設(shè)計提供參考借鑒。

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