地鐵車輛制動系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析

陳偉

摘?要：我國基礎(chǔ)設(shè)施和城市化不斷推進，很多城市都已經(jīng)有了地鐵，而在地鐵這種交通工具上，制動是很高的要求，所以本文就對地鐵的制動系統(tǒng)進行了探究，對于其關(guān)鍵技術(shù)進行了分析，以期可以對之后的地鐵實際工作有一定的借鑒作用，從而可以使地鐵的運營更加安全，可以有更廣闊的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地鐵車輛;制動系統(tǒng);關(guān)鍵技術(shù)分析

一、地鐵車輛制動系統(tǒng)概念

制動系統(tǒng)最重要的作用就是使地鐵和列車快速制動，而且會更加穩(wěn)定，是一整套的設(shè)備和裝備。制動的意義就是要減速，要組織地鐵進一步的運動，這些都需要人為去組織，并不是地鐵自己可以做到的。目前我國地鐵發(fā)展得較為迅速，也變得更加成熟，所以很多制動系統(tǒng)都實現(xiàn)了國產(chǎn)，我們自己生產(chǎn)的制動系統(tǒng)主要可以分為制動電子控制單元以及氣制動控制單元，制動電子控制單元由電腦控制，而氣制動控制單元組成較為復(fù)雜，主要由電控轉(zhuǎn)換閥、中繼閥等組件組成，和制動電子控制單元有所區(qū)別。這兩種制動方式可以簡稱為電制動和氣制動。

二、兩種制動方式制動力簡要分析

地鐵在平常行駛的時候，會使用常用制動進行制動，最先使用的方式是電制動，當(dāng)這種方式動力不夠的時候，就會進行其他方式的補充，也就是氣制動。其中，電制動又可以分為再生制動以及電阻制動，這兩種方式配合氣制動的方式也不同。當(dāng)?shù)罔F車輛不再行駛卻又不是很穩(wěn)的時候，電制動就很難發(fā)揮作用，也就是制動力不能及時施加，這個時候就需要氣制動介入，使列車可以停得更穩(wěn)妥一些。而這兩種電制動方式的區(qū)別就在于在什么時候需要氣制動方式的介入。再生制動會在列車已經(jīng)停得挺穩(wěn)的時候需要氣制動介入，也就是說氣制動起到的作用不是很大，這主要是因為再生制動的制動力可以及時施加，可以有更好的制動效果。而電阻制動情況下，氣動制動會在速度降到快為0的時候介入，會比再生制動更早一些，一般為6KM/h介入，這也就說明同為電制動，再生制動的制動力會更強一些。

電制動和氣制動的這種轉(zhuǎn)換，體現(xiàn)了地鐵電空轉(zhuǎn)換的制動力分配，這是因為電制動并不總是可以在所有情形下都可以及時制動，滿足地鐵的制動需求。在電制動力不夠的時候，氣制動必須補充進來，而氣制動的補充又不是憑空決定的，而是要遵循一些原則和時機。首先是平均磨耗。這一原則指的是每一根軸上面施加的氣動制動力都一樣。其次是平均制動力。這指的是每一根軸上的制動力大小是一樣的。在電制動不足的時候，就會按照平均磨耗原則去使用氣制動。而當(dāng)其中的某一個電制動失效的時候，就會按照平均制動力原則去滿足要求，實現(xiàn)正常的制動力要求，使列車穩(wěn)穩(wěn)地停下。

三、地鐵車輛制動系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析

（一）閘瓦材質(zhì)的選擇

閘瓦是地鐵制動時重要的裝置和材料，是制動效果好壞的重要組成部件。閘瓦其實就是制動時的制動塊，是制動時的損耗品，所以在選擇閘瓦的時候既要保證質(zhì)量，又要根據(jù)車輛進行科學(xué)合理的選擇。閘瓦的材料可以分為兩類，一類是鑄造類，以高磷鑄鐵類為主，另一類是合成類，以合成樹脂類為主。

高磷鑄鐵類的含磷量很高，達(dá)到了10%左右，有更好的耐磨性，在制動時可以產(chǎn)生更少的火花，更加好用也更加安全，是閘瓦經(jīng)常會采用的材料。但是磷含量并不是越多越好，含磷量高的話可以更耐磨，但是會更易損壞、更脆弱，所以在強度和耐磨性進行平衡的話，普遍會采用在高磷鑄鐵類閘瓦上加鋼背的方法。另外的合成閘瓦主要采用熱壓工藝，采用石墨、樹脂等材料，更先進、也更為好用。最主要的特點是這種閘瓦可以調(diào)節(jié)耐磨性和摩擦性，有更高的壽命，也不容易出問題，好維修，易于發(fā)現(xiàn)問題。所以這種閘瓦開始越來越廣泛地得到應(yīng)用。

（二）車輪的熱處理

制動系統(tǒng)中，車輪是不可或缺的組成部分。閘瓦和鐵軌之間，車輪在其中承擔(dān)了很多的摩擦熱量，所以車輪的熱處理也很重要。并不一定制動速度越快越好，因為這會產(chǎn)生很多的熱量，使車輪承擔(dān)很大的壓力。地鐵車輪的要求會更高，因為它會頻繁啟停，制動數(shù)量會比較多，所以應(yīng)該對車輪的熱處理要求較高。普通的客車車輪不能滿足其要求，所以就應(yīng)該調(diào)整工藝，使其滿足地鐵的車輪要求。在調(diào)整熱處理工藝的時候，可以拿一些普通鐵路的車輪進行試驗，看看它們的熱處理標(biāo)準(zhǔn)，然后進一步調(diào)節(jié)熱處理標(biāo)準(zhǔn)，打造出更適合的車輪。

（三）進一步提升和維護

目前的制動系統(tǒng)又有了進一步的進步，采用更為先進的制動系統(tǒng)，從而達(dá)到更平衡、更合適的制動體驗。比如車控式制動系統(tǒng)，這個系統(tǒng)是現(xiàn)在比較主流的模塊化設(shè)計，整體的設(shè)備較少，而且維護起來也更加容易，成本更低，使用操作起來也更加容易。又比如架控式制動系統(tǒng)，這種系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化程度更高，減少了防滑排風(fēng)閥等部件，接口也設(shè)計得更加合理，集成度更高，維護時間較短，但是出問題了維修時間較長，所以應(yīng)該小心使用，做好維護。

四、結(jié)語

地鐵的制動系統(tǒng)是地鐵安全行駛的基石，所以要格外重視。一些地鐵行業(yè)的從業(yè)人員一定要積極探究其中的關(guān)鍵技術(shù)。在以上的分析之中，電制動和氣制動要在合適的時機結(jié)合使用，以滿足地鐵整體的制動需求。而且地鐵制動材料和核心技術(shù)也要進行提升，同時應(yīng)該加強地鐵的維護，使地鐵整體的制動能力進一步提升。

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