浅析城市轨道车辆制动系统防滑保护措施

秦强 廖绍辉 韩宇

【摘要】制动系统是轨道车辆的主要系统之一，是车辆安全运行的保障，防滑功能影响着轨道车辆的制动性能。因此防滑保护的研究就是提高轨道车辆制动能力和保证车辆安全的重要课题。本文研究了城市轨道车辆制动系统的防滑问题。

【关键词】城市轨道车辆；制动系统；防滑保护；安全分析

随着我国城市化进程的加快，交通拥堵、交通事故、环境污染等交通问题日益成为城市发展中的难题。城市轨道交通以其大容量、高速度、准时、节省空间和能源等特点，逐渐成为我国城市交通发展的主流。在城市轨道交通系统中，轨道交通车辆系统由于面积小，可实现大坡度、小曲率线，其结构简单、噪声小、乘坐舒适、安全性好等优点越来越受到人们的重视。

一、城市轨道车辆未来发展

（一）为行驶车辆充电技术

加拿大铁路制造商庞巴迪公司正在研究一种无线充电技术，这种技术可以让相同的基础设施在驾驶过程中为不同的电动汽车充电。无线充电垫位于路面下方，理论上它能够使电动汽车、卡车、公共汽车和有轨电车在上面行驶。大多数无线充电技术是为充电站设计的，但庞巴迪的研究重点是如何为行驶中的电动汽车充电。他们有不同的大小，尤其是公共交通，都有常规行驶路线和停车模式。车辆通过充电器，发出无线电信号确认自身，并证明自己被授权使用充电站。

（二）陆地空客

为了解决交通拥堵问题，向下发展的是地铁，向上发展的是空轨，两种技术的应用已经比较成熟，那么我们可以考虑另一种地面交通方式，即陆地空客。这项技术基于机动车道、自行车道和人行道的分流。候车平台采用过街天桥及候车功能的天桥式候车站。此辆车被设计成天窗式上、下车门，车辆体积大，车厢高于地面，小车辆在行驶过程中可以从车上下来。在此之后，太阳能被用来给陆地空客不断充电。在驾驶过程中，在交叉口使用红绿灯，以保证其“先行”问题。

二、城市轨道车辆与制动系统

（一）城市轨道车辆

城市轨道车辆是在固定轨道、城市公共系统、地铁和轻轨车辆上运行的车辆。随着城市的发展，轨道交通在城市交通系统中的地位越来越重要。轨道交通相对方便，不易受天气、交通环境、轨道交通的影响，实际承载能力远高于传统的交通系统，因此我国大部分城市都开始了轨道交通的发展。

（二）制动系统防滑保护

制动系统是轨道车辆运行系统中最重要的系统之一。制动系统作为铁路车辆的关键系统，直接影响着车辆的性能以及安全，影响着乘客的乘坐舒适性。制动性能的好坏直接关系到运行速度和运输能力的提高。由于轨道车辆的实际承载能力越强，乘客越多，车辆的制动距离就越长。为了保证车辆的正常运行，各大院校学者及车辆厂工程师对制动系统进行了越来越多的研究，其中防滑保护功能就是他们研究的主要方向之一。由于制动过程中，减速率会受到许多因素的影响，例如基础制动部件的夹紧力，车轮与铁轨之间的黏着系数等。为了保证减速率及制动距离，我们往往会加大制动部件夹紧力。然而，当某些原因，例如天气、湿度等环境因素，导致轮轨间的黏着系数过小，过大的夹紧力会导致基础制动部件与车轮抱死，车辆产生滑动。滑动的产生，不但会导致车轮及基础制动装置的磨损，还会影响车辆的制动减速度降低，制动距离延长，更严重的甚至会导致列车脱轨等或重大事故。因此防滑保护措施必不可少。

三、防滑保护措施

（一）防滑技术提高

近年来，越来越多的防滑技术被电子技术所完成。车辆滑动传感器用于实时监控车轮的转动。一旦出现滑动现象，计算机系统会自动反应，实现防滑措施，使车辆防滑保护措施的响应能力和效果均有所增加。

从当前来看，我们国家地铁的防滑措施关键是轴控式微机控制防滑方式。牵引系统和制动系统会同时进行车辆滑动检测，当任一系统判定车辆出于防滑状态，制动系统将降低当前基础制动装置的夹紧力，来解除滑动状态，保持一段时间后，恢复原有夹紧力。以此逻辑来起到防滑保护的作用。

（二）零件维修保护

车辆的防滑效果与车辆的防滑部件有关，随着车辆承载能力的增加，防滑压力增大，防滑部件的更换将更加频繁。车辆承载能力的增加使车辆在制动过程中滑动距离大大增加，这必然会使刹车片与车轮之间的摩擦更加严重。这将导致车辆表面摩擦系数的降低很长一段时间，即使有良好的防滑措施，这种情况也无法实现良好的防滑效果。因此，日常维护工作应该更加频繁，及时更换防滑部件、车轮和刹车摩擦片，以确保车辆制动系统的防滑能力，从而减少车辆滑行的发生。

（三）运行环境维护

防滑系统的运行环境也是影响防滑效果的因素之一，因为车辆的运行环境是无法控制的，而且在车轮零件中经常会发现油类和异物。这些外来物体会影响车辆制动系统与车轮之间的制动效果，導致不稳定的发生。维护操作环境也很重要。目前我国的城市轨道交通工具具有清洁功能，但该功能需要人工操作，而不是自动运行，因此操作环境的维护能力是有限的。未来我国铁路车辆应增加更多的自动踏面清扫车，运行环境维护系统应随时保证车轮与摩擦面之间的黏着系数，以起到防滑的目的。

四、结语

城市轨道车辆的使用是保证城市公共交通能力的重要措施。随着人数的增加，车辆的安全驾驶将是最重要的问题，而车辆的滑行显然会引起很多安全问题。因此，制动系统的防滑保护将成为非轨道车辆发展的一个重要问题。

参考文献

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