地鐵車輛制動系統關鍵技術分析

陳偉

摘?要：我國基礎設施和城市化不斷推進，很多城市都已經有了地鐵，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進行了探究，對于其關鍵技術進行了分析，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，可以有更廣闊的發展。

關鍵詞：地鐵車輛;制動系統;關鍵技術分析

一、地鐵車輛制動系統概念

制動系統最重要的作用就是使地鐵和列車快速制動，而且會更加穩定，是一整套的設備和裝備。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。目前我國地鐵發展得較為迅速，也變得更加成熟，所以很多制動系統都實現了國產，我們自己生產的制動系統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雜，主要由電控轉換閥、中繼閥等組件組成，和制動電子控制單元有所區別。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。當地鐵車輛不再行駛卻又不是很穩的時候，電制動就很難發揮作用，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妥一些。而這兩種電制動方式的區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停得挺穩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換，體現了地鐵電空轉換的制動力分配，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，實現正常的制動力要求，使列車穩穩地停下。

三、地鐵車輛制動系統關鍵技術分析

（一）閘瓦材質的選擇

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量，又要根據車輛進行科學合理的選擇。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，達到了10%左右，有更好的耐磨性，在制動時可以產生更少的火花，更加好用也更加安全，是閘瓦經常會采用的材料。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節耐磨性和摩擦性，有更高的壽命，也不容易出問題，好維修，易于發現問題。所以這種閘瓦開始越來越廣泛地得到應用。

（二）車輪的熱處理

制動系統中，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，因為這會產生很多的熱量，使車輪承擔很大的壓力。地鐵車輪的要求會更高，因為它會頻繁啟停，制動數量會比較多，所以應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，所以就應該調整工藝，使其滿足地鐵的車輪要求。在調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準，然后進一步調節熱處理標準，打造出更適合的車輪。

（三）進一步提升和維護

目前的制動系統又有了進一步的進步，采用更為先進的制動系統，從而達到更平衡、更合適的制動體驗。比如車控式制動系統，這個系統是現在比較主流的模塊化設計，整體的設備較少，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，這種系統標準化程度更高，減少了防滑排風閥等部件，接口也設計得更加合理，集成度更高，維護時間較短，但是出問題了維修時間較長，所以應該小心使用，做好維護。

四、結語

地鐵的制動系統是地鐵安全行駛的基石，所以要格外重視。一些地鐵行業的從業人員一定要積極探究其中的關鍵技術。在以上的分析之中，電制動和氣制動要在合適的時機結合使用，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也要進行提升，同時應該加強地鐵的維護，使地鐵整體的制動能力進一步提升。

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