低地板轻轨车辆制动技术分析

低地板轻轨车辆制动技术分析

曹峰刘锦

(中车长春轨道客车股份有限公司吉林长春130062)

摘要：随着社会经济的不断发展，交通业也发展迅速。在城市轨道交通中，低地板轻轨车辆是重要的组成部分，低地板轻轨车辆具有外形美观、方便快捷、节约能源，无污染等特点。要在城市交通中占有一席之地，低地板轻轨车辆需要灵敏度更高、功能更先进、设施更齐全，制动技术的重要性更加凸显。因此对低地板轻轨车辆的制动技术进行分析是十分必要的。

关键词：低地板轻轨车辆；制动技术；分析

低地板轻轨车辆的出现，缓解了城市的交通拥挤问题，降低了由于车辆而引起的环境污染，给人们的出行带来了诸多便利。城市经济的繁荣，使交通线路更加复杂化，交通方式多元化，这对低地板轻轨车辆各项技术提出了更高的要求，也是对低地板轻轨车辆的严峻考验。制动技术是低地板轻轨车辆的主要技术之一，因此，从具体实际出发，对低地板轻轨车辆制动技术进行分析和探讨，是低地板轻轨车辆技术工作者应该思考的问题。

一、概述

低地板轻轨车辆的地板距离轨面高度仅有250~350mm，是轻轨车辆的主要组成部分。轻轨车辆和地铁社会投资成本低，具有广阔的发展前景，随着城市交通的迅速发展和人们物资生活水平的提高及经济实力的增强，城市个人私家车越来越多，城市小汽车和公交汽车排放的废气以及车辆鸣笛、运行等所产生的噪声已经成为城市的公害，使人们的居住环境日恶劣。相反，轻轨车辆运用的是电力牵引，不产生任何废气污染，通过先进的技术，使车辆运行时车轮和轨道间振动后所产生的噪声得到合理的控制，减少了噪声给人们带来的危害。轨道两侧的绿化带既美化了环境又减少噪声污染。使城市环境更优美，有益于树立良好的城市形象，良好的减振性能和轨道的稳定性，使辆运行更加平稳，较低的车辆地板以及无缝登车踏板，使乘客乘坐更舒适、更安全。

二、磁流变液制动技术

磁流变液制动技术是一种把磁流变液材料的流变特性随外界磁场的变化发生急剧变化的原理运用于机械装置的制动技术。通过磁场的变化调整制动力矩进而实现制动功能，磁流变液制动技术和其他制动技术相比，制动技术构成简单、控制的准确性高、节约能源、制动速度快、机械效率高。

磁流变液制动装置是通过磁流变液的剪切屈服应力完成制动的，在磁场作用下，磁流变液中的低粘度易流动液体和高粘度流体之间迅速发生连续可逆性变化。剪切屈服应力也随着磁场强度的变化而发生变化，并且变化明显，对应性关系稳定。根据这一原理，可以通过一定的设计来合理的控制电磁，利用磁流变液的变化规律，可以快速、连续的改变剪切屈服应力，进而设计出和轮轨接触力相匹配的制动器，去完成连续、可逆、响应迅速和容易控制的制动过程。

但磁流变液制动在运行的过程中会受到一些因素的影响，磁流变液本身液体内存在着摩擦，设备之间的摩擦发热、电涡流等都可能会使磁流变液的温度随之升高，引起磁流变液的粘度下降、基础液蒸发、磁性颗粒沉淀等现象的发生，最后导致磁流变液的失效。此外，磁流变液的零场强度会随着转速的加快而逐渐增大，运行所需的能量因此而增加，导致装置的密封性降低。磁流变液技术在低地板轻轨交通中的运用才刚刚起步，可以作为常用制动的很好的补充方式，具有广阔的发展空间。

三、液压制动系统

液压制动根据低地板轻轨车辆底部空间小的特点，以其设备小、制动效果平稳、制动迅速等特点在低地板轻轨车辆制动技术中占有重要地位。液压制动系统具有不同的制动功能，如常用制动、紧急制动功、安全制动、保持制动、停放制动等，通过不同制动方式的组合可以完成不同的制动功能。我国科技人员通过电源模块、防滑制动控制模块、开关量输入输出模块、网络通信模块、故障记录及人机接口模块等硬件设计和主程序、制动控制子程序、防滑控制子程序等软件设计，成功完成了液压制动系统的国内研制，并通过专家的评审鉴定，并于2015年2月正式载客运营。国产化液压制动系统的性能达到并超过国外同类产品水平。

四、电制动+电机械制动+磁轨制动

电制动+电机械制动+磁轨制动的制动方式是指正常状况下以电制动为主，当外界发生变化或紧急状况时，电制动不足以满足减速度需求时，不足的部分由电机械制动来补充，当需要立即紧急制动时，电制动、电机械制动和磁轨制动同时运作，共同作用，缩减减速时间，提高减速效果。电机械制动的主要能量来源是电能，整个系统不需要液体或压缩空气，因此不会因在寒冷的低温下运行而发生制动管被冻的现象。电机械制动通过中心控制模块接收来自车辆的制动指令，并能够把指令传递给动力控制单元。动力控制单元接收到来自中心控制模块的控制信号后，把它传递给制动执行机构，同时获得反馈回来的信号，进而完成制动操作。

结束语：随着改革的不断深入，我国城市经济发展迅速，各种城市景观和标志性建筑为城市增添了更多的魅力，与此同时，城市人口增多，车辆增加，交通问题成为城市的难题。地铁、轻轨等的出现和逐渐普及，缓解了人流拥挤、车辆赌塞等交通问题，为人们提供了更多的便利。本文通过对低地板轻轨车辆的探讨，从磁流变液制动技术、液压制动系统、电制动+电机械制动+磁轨制动等方面对低地板轻轨车辆的制动技术进行了探讨，进而使低地板轻轨车辆的制动技术更先进更高效，保证行驶安全，提高服务质量，使人们乘坐更舒适、更心情愉悦。让我们一起努力，为我国低地板轻轨轨道交通的蓬勃发展贡献力量。

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