简析低地板有轨电车制动系统方案

付子通 王翔远

摘 要：对低地板有轨电车制动功能与方案进行分析，提供经济可靠的制动方案，以保证车辆的行车安全，提高车辆的可靠性。

关键词：低地板有轨电车;液压制动;磁轨制动

1 前言

有轨电车作为现今城市轨道交通的重要成员，具有工程造价成本低，运力大，对环境无污染，快捷方便，安全环保等优点，作为地铁的补充和疏散型交通工具，日益受到城市交通规划者的重视。

制动系统采用电液制动系统，将主动式制动夹钳与被动式制动夹钳配合使用，同时采用了阀控制单元对制动系统进行控制，在制动系统控制逻辑方面也有较大不同，本文对低地板有轨电车制动系统方案进行介绍。

2 制动系统功能描述

该系统包含了三种独立制动方式：电制动，液压制动，磁轨制动。三种制动方式相互配合完成常用制动，紧急制动，安全制动，停放制动等功能。

电制动具备响应速度快，磨耗小但在车辆处于低速状态下效果不佳的特点;液压制动则具备安全可靠，不依赖车辆行进速度影响的特点;磁轨制动属于非黏着制动，制动力不受轮轨间黏着因素的限制。因此在日常使用当中，电制动、液压制动与磁轨制动互相配合是有轨电车制动控制中的主流方案。制动模式配置表见表1。

2.1常用制动、替代制动、停车制动和保持制动

常用制动采用减速度控制模式，优先使用电制动，不足由液压制动补充，根据制动计算，在AW2工况下，车辆施加最大全常用制动，动车施加全部电制动力，拖车适当补充液压制动。

拖车配置制动控制单元（EBCU），根据指令的减速度和车辆载重来计算目标制动力。其制动力随输入指令大小控制，并可随载重变化自动调整。

在常用制动级位≥4级时，TCMS向位于两个电制动全部故障的转向架的VSS发送“替代制动”硬线指令，低电平有效，动车转向架施加一定大小的液压制动，无载荷调节与防滑保护。

常用制动受纵向冲击率（即冲动）的限制，兼具空重车调整功能和防滑保护功能。

车速在5km/h时，TCMS向牵引系统与制动系统发出“停车制动”指令，牵引系统收到指令后控制电制动以一定斜率下降，制动系统收到指令后控制液压制动以同样的斜率上升，整个过程总制动力不变，电、液转换过渡平滑。

当列车速度低于1km/h时，TCMS发出“保持制动”指令，制动系统施加保持制动。

2.2紧急制动

当车辆运行过程中出现紧急情况时，司机可将司控器手柄扳至最后触发紧急制动。在该种情况下，为了获得最大减速度，缩短制动距离，电制动、液压制动和磁轨制动都会被用到。撒砂功能也会被激活，从而增大轮轨与轨道之间的黏着系数。紧急制动具有空重车调整功能和防滑保护功能，但不受纵向冲击率（即冲动）的限制。

紧急制动发生后，在列车完全停止前不允许缓解制动（零速联锁，以防止车辆减速过程中重新起动）。

紧急制动有较高优先级。

2.3安全制动

安全制动用于车辆出现故障情况时，给司机最后一个机会让列车停车。安全制动由司机按下操纵台安全制动按钮施加，此时，车辆安全回路断开，导致液压制动控制单元中的“安全制动阀”失电，通过机械机构对制动盘施加压力，车辆以最快速度施加制动，制动力大小由液控单元中限压阀进行设定，司機按下按钮的同时激活磁轨制动，因此，安全制动是由液压制动和磁轨制动组合产生的。

安全制动完全独立于所有的电气设备，没有电制动、载荷补偿及防滑控制，为避免擦伤轮对，安全制动会激活撒砂功能。

安全制动发生后，在列车完全停止前不允许缓解制动（零速联锁，以防止车辆减速过程中重新起动）。安全制动具有最高优先级。

2.4停放制动

停放制动用于避免车辆静止时溜车。停放制动只由动车转向架的被动式制动夹钳实施，停放制动力为被动式夹钳的最大机械制动力，停放制动可满足列车在AW3状态下停在60‰坡道上的能力。

2.5 防滑保护功能

动车转向架由电制动进行防滑保护功能，拖车转向架由液压制动进行防滑保护。

3 制动系统组成

制动系统主要由制动控制单元（EBCU）、液压制动控制单元（EHU）、蓄能器、泵控制模块（PCM）、载荷传感器、速度传感器、基础制动装置、磁轨制动装置等组成。系统采用集成化和模块化设计，集成度高，便于维护和检修。

有轨电车采用3节编组方式：MC1+TP+MC2，MC1车和MC2车各自配置两个动力转向架，TP车配置一个无动力转向架，制动系统主要配置清单见表2。

4 结束语

制动系统是车辆重要的子系统，涉及到车辆的行车安全。低地板有轨电车制动系统为微机控制直通电液制动系统，故障安全导向设计，该制动系统采用电制动和液压制动、磁轨制动的复合制动方式，能够适应频繁的制动、缓解，灵敏度高，空走时间短，制动减速度大，制动距离短，单点故障不会造成车辆无法运营，具有较高的可靠性，满足了低地板有轨电车对制动系统的功能要求。

参考文献：

[1]高小波，段继超，熊梅，李达.低地板有轨电车液压制动系统选型研究[J].电力机车与城轨车辆，2017，40（01）：7-10+15.

[2]李达，高小波.自主化低地板液压制动系统设计[J].技术与市场，2016，23（01）：14-15.

（作者单位：中车大连机车车辆有限公司）