多鉸接輕軌制動系統研發

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組成，參照EN13452標準，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功能進行劃分，按照觸發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。

關鍵詞：制動策略；空電制動；制動模式

中圖分類號：U270.35 文獻標識碼：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向架和一個非動力轉向架組成，車輛定距為8m，車輛具有轉彎半徑小，運動靈活的特點，適合當地線路彎曲條件。列車在動力配置上動拖比為2：1，可以滿足當地線路坡度條件。

2 制動系統組成

制動系統由風源模塊、制動控制裝置、基礎制動、撒砂系統及管路附件組成，列車由5輛車，其編組形式為MD-M-M-M-MD，每輛車配置一臺風源。每個轉向架設置EP2002控制閥，其中包括網關閥、RIO閥和智能閥，每個控制閥控制本轉向架的空氣制動施加和緩解。輔助控制單元進行停放制動控制和空簧供風的調節。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 制動系統功能

制動系統制動力組成包括：電制動、空氣制動和磁軌制動。

制動系統的控制功能：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行時的一種制動形式，通過司機操縱牽引制動手柄，制動力設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絡系統，制動系統監控網絡系統的制動指令，制動系統根據當前車重確定總制動力，再結合牽引系統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，并將空氣制動力進行分配后進行施加。

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特定工況觸發下執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、緊急開門機構、司機Deadman裝置及超速等設備觸發的最大常用制動，也被稱作“自動常用制動”。此制動觸發最大常用制動。

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超速還包括司機通過HMI手動設定的臨時限速值。

車速大于5km/h后，緊急開門機構鎖定，無法轉動。當車速小于5km/h時，緊急開門機構可用，如果此時拉動緊急開門機構，司機可以在5s內旁路此信號，如果司機未在5s內旁路此信號，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、門關閉信號失效、總風壓力低、ATP緊急制動以及司控器EB位觸發的，制動形式包括電制動、空氣制動和磁軌制動，制動過程中有負載調節和防滑功能，制動過程一直施加直至列車靜止。

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

當司機扳動牽引/制動手柄至EB位時，列車觸發緊急制動3&4。

當列車從靜止狀態啟動后運行距離小于60m內，乘客緊急制動手柄拉下，此時列車觸發緊急制動3&4，直至列車停止。

當總風管斷裂或制動設備漏風會導致總風壓力下降，當總風管壓力低于6bar時，觸發緊急制動3&4。

ATP設備會觸發緊急制動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，安全制動采用獨立的列車硬線環路進行控制，脫離了整車網絡和制動內部網絡，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。安全制動僅觸發空氣制動和磁軌制動，制動施加過程中防滑保護、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立于電網之外，確保了制動模式的完整性。

當司機按下司機臺安全制動蘑菇頭按鈕后，整列車施加安全制動。當車輛分離導致安全制動環路失電會觸發安全制動。

3.4 保持制動

保持制動為車輛停車時，當車速小于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，防止發生滑行和倒溜，也是確保車輛在坡道停車時狀態可控，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現停放制動的緩解和施加，通過司機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

撒砂的觸發是通過撒砂電磁閥實現的。當列車激活時，本端的撒砂可用，司機臺設置長時/短時撒砂按鈕，司機可以選擇長時撒砂或是短時撒砂。當車輪發生滑行時自動撒砂，當滑行結束后停止撒砂。當發生緊急制動3&4或安全制動是自動撒砂，當列車靜止時停止撒砂。砂箱上安裝砂位傳感器，當砂量低于砂量位置傳感器位置時，HMI上顯示警示信息。

4 結語

多鉸接輕軌制動系統參照EN 13452標準，規范了各制動模式的功能和觸發方式，保證了制動系統完整性，做到了制動系統配置與系統性能之間的銜接，為后期產品優化和改型提供技術支撐。

參考文獻

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[2]匡如華.EP2002制動系統及其在城軌車上的應用[J].機車電傳動，2009，（5）.

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