城市軌道車輛制動系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)綜述)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述題目 跨座式城市單軌交通車輛制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)城市軌道車輛工程班級 08 級城軌1班學(xué)生戴學(xué)宇指導(dǎo)教師趙樹恩重慶交通大學(xué)2012 年文獻(xiàn)綜述1. 前 言隨著我國城市化進(jìn)程的加快， 城市交通擁堵、 事故頻繁、 環(huán)境污染等交通問 題日益成為城市發(fā)展的難題。 城市軌道交通以其大運(yùn)量、 高速準(zhǔn)時(shí)、 節(jié)省空間及 能源等特點(diǎn)， 已逐漸成為我國城市交通發(fā)展的主流。 在城市軌道交通系統(tǒng)中， 跨 坐式單軌交通制式因其路線占地少， 可實(shí)現(xiàn)大坡度、 小曲率線徑運(yùn)行， 且線路構(gòu) 造簡單、噪聲小、乘坐舒適、安全性好等優(yōu)點(diǎn)而逐漸受到關(guān)注。作為列車重要組成部分的制動裝置， 其作用是使列車減速， 以致在

2、規(guī)定的距 離內(nèi)使列車停車， 保證列車行車安全和提高鐵路通過能力。 現(xiàn)代列車采用多種制 動方式轉(zhuǎn)移列車所積累的能量。在軌道車輛編組組成的列車總體結(jié)構(gòu)中， 制動裝置包括制動控制系統(tǒng)和基礎(chǔ) 制動裝置兩大部分。 制動控制系統(tǒng)包含司機(jī)室內(nèi)制動控制裝置和制動信號發(fā)生裝 置、貫穿全列車制動信號傳遞電線路、 網(wǎng)絡(luò)或氣管路、 車輛內(nèi)或車底部的制動控 制單元或空氣分配閥組成等； 基礎(chǔ)制動裝置主要指安裝在轉(zhuǎn)向架上的制動執(zhí)行部 件。本文作者通過查閱近些年來有關(guān)軌道車輛制動系統(tǒng)的期刊、 書籍、學(xué)位論文 等文獻(xiàn)資料 , 了解掌握了關(guān)于車輛制動力和制動系統(tǒng)的分析研究方法 , 這些文獻(xiàn) 給了作者很大的參考價(jià)值。2. 國內(nèi)外研

3、究現(xiàn)狀及分析 基礎(chǔ)制動裝置是確保城市軌道交通車輛行車安全的措施之一。 在分析城市軌 道車輛運(yùn)輸特點(diǎn)基礎(chǔ)上 , 李繼山 , 李和平 , 嚴(yán)霄蕙（2011）盤形制動是城市軌道 車輛基礎(chǔ)制動裝置的發(fā)展趨勢 1結(jié)合城市軌道車輛基礎(chǔ)制動裝置具體類型 , 分 析了城市軌道車輛踏面制動與盤形制動的優(yōu)缺點(diǎn) , 用有限元模擬城軌車輛車輪 踏面溫度場及熱應(yīng)力 , 表明速度 100 km/ h 及以上的城軌列車基礎(chǔ)制動不適宜采 用踏面制動 , 指出盤形制動是城市軌道交通車輛基礎(chǔ)制動的發(fā)展的必然趨勢。 丁 鋒（2004）在城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢2 一文中介紹并分析了我國城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)的形式

4、、 構(gòu)成、技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢。 吳 萌嶺，裴玉春，嚴(yán)凱軍（ 2005）在我國城市軌道車輛制動技術(shù)的現(xiàn)狀與思考 3 中較為詳細(xì)地回顧了我國城市軌道車輛制動系統(tǒng)的發(fā)展歷程， 分析了目前我國 新型城市軌道車輛制動系統(tǒng)的特點(diǎn)， 并與我國自主研發(fā)適用于高速動車組的同類 型制動系統(tǒng)作了技術(shù)比較。 分析了我國自主研發(fā)城市軌道車輛制動系統(tǒng)的技術(shù)基 礎(chǔ)，指出國內(nèi)技術(shù)與產(chǎn)品和國外相比存在著系統(tǒng)理念、 設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和系統(tǒng)可靠性方 面的差距，同時(shí)指出自主研發(fā)城市軌道車輛制動系統(tǒng)存在的問題， 并提出了建議。 鄒金財(cái)（2010）一種軌道車輛空氣制動系統(tǒng)優(yōu)化及仿真利用Simulationx 仿 真軟件對工礦窄軌土渣車的空氣制動

5、系統(tǒng)的改進(jìn)前以及改進(jìn)方案進(jìn)行仿真， 在與 試驗(yàn)真實(shí)值對比后得到了正確的結(jié)論， 通過對該空氣制動系統(tǒng)優(yōu)化中仿真手段應(yīng) 用過程的闡述，為機(jī)車車輛系統(tǒng)優(yōu)化方法提供了參考。師蔚，方宇（ 2010）城 市軌道車輛電氣制動能量建模及仿真 5 通過分析城軌車輛在電氣制動過程中發(fā) 生再生制動及電阻制動的條件，并且根據(jù)車輛的編組、線路、載重、運(yùn)行策略、 運(yùn)行圖、牽引供電等基本因素， 在單車牽引計(jì)算模型及多車運(yùn)行的牽引供電網(wǎng)絡(luò) 模型的基礎(chǔ)上，建立了城軌車輛電氣制動能量分布模型， 并進(jìn)行了實(shí)例仿真計(jì)算。 仿真計(jì)算結(jié)果表明，在相同的線路及車輛條件下，車輛發(fā)車間隔為 180 s 時(shí)，再 生制動能量占總電氣制動能量的比率

6、為 %，隨著發(fā)車間隔的增大，該比率逐漸減 ??；當(dāng)發(fā)車間隔在 900 s 時(shí)，電氣制動能量絕大多數(shù)消耗在制動電阻上。該制動 能量分布模型可以為各種城市軌道交通制動能量回收方法提供理論支持， 還可以 為各種制動能量回收裝置提供裝置選型等方面的依據(jù)。方宇 ,陳曉麗, 宋瑞剛,堯 輝明, 楊儉（ 2009）城市軌道車輛電阻制動能量回收試驗(yàn)系統(tǒng)研究 6在城市 軌道車輛模擬牽引系統(tǒng)研制的基礎(chǔ)上 , 對城市軌道車輛電阻制動能量回收試驗(yàn) 系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì) , 開發(fā)了該系統(tǒng)的核心控制單元。利用此系統(tǒng)可以對城市軌道車 輛模擬牽引單元電阻制動能量進(jìn)行有效回收 , 并加以合理利用。 該試驗(yàn)系統(tǒng)的開 發(fā)對城市軌道車輛電阻

7、制動能量回收控制利用有現(xiàn)實(shí)意義。 鄔志偉， 胡用生，沈 鋼，朱小娟（ 1998）城市軌道車輛牽引、制動與防滑系統(tǒng)的效率研究 7 從粘 著和蠕滑入手 , 分析了牽引或制動時(shí)粘著、 蠕滑與防滑的關(guān)系 , 討論了城市軌道 車輛防滑系統(tǒng)的工作原理及防滑效率的概念 , 提出了防滑效率的包絡(luò)線計(jì)算方 法, 給出了試驗(yàn)與算例。韓增盛 , 王輝（ 2004）城市軌道車輛制動系統(tǒng)國產(chǎn)化 的研究8 對我國城市軌道車輛制動系統(tǒng)國產(chǎn)化工作進(jìn)行了研究 , 闡述了系統(tǒng)的 組成、作用原理、性能特點(diǎn)和試驗(yàn)要求。堯輝明，楊儉，方宇（ 2009）城市軌 道交通車輛電阻制動測試及其定義分析 9 提出了城市軌道交通列車電阻制動的 測

8、試方法 , 對城市軌道交通某線路車輛的電阻制動電流進(jìn)行了測試。 研究了再生 制動與電阻制動間的作用關(guān)系 , 并對電阻制動在狹義范圍內(nèi)進(jìn)行了定義 , 明確 了兩者之間的關(guān)系。 分析了電阻制動相關(guān)電流電壓的特點(diǎn)及其在列車運(yùn)行中的曲 線變化趨勢 , 為電氣制動的理論研究提供試驗(yàn)基礎(chǔ)。楊儉 , 李發(fā)揚(yáng) , 宋瑞剛 , 方宇 （2009）城市軌道交通車輛制動能量回收技術(shù)現(xiàn)狀及研究進(jìn)展 10 在分析城市 軌道交通車輛制動能量回收的可行性與潛力的基礎(chǔ)上 , 介紹國內(nèi)外各種制動能量 回收技術(shù) , 分析不同制動能量回收技術(shù)的特點(diǎn) , 指出制動能量回收技術(shù)存在的問 題、擬采取的解決方案和國內(nèi)外對此問題研究的熱點(diǎn)方

9、向 , 并對該領(lǐng)域的發(fā)展趨 勢進(jìn)行討論 , 對了解國內(nèi)外該領(lǐng)域的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢提供可靠資料 , 有助于 推動城市軌道交通車輛制動能量回收技術(shù)的發(fā)展。許愛國，謝少軍，姚遠(yuǎn)，劉小寶，肖華鋒，馮晶晶（ 2009）基于超級電容的城市軌道交通車輛再生制動能量 吸收系統(tǒng)11 研究采用基于超級電容器的儲能器來吸收城市軌道交通車輛的再生 制動能量， 并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候把能量回饋直流供電電網(wǎng)， 以減少能源浪費(fèi)， 達(dá)到能 量的高效利用。 該文提出了模塊化結(jié)構(gòu)的儲能器功率變換方案， 采用多個(gè)模塊串 聯(lián)以適應(yīng)不同供電制式牽引電網(wǎng)的應(yīng)用場合； 采用多通道電路拓?fù)浣档土俗儞Q器 功率管的電流應(yīng)力； 提出一種雙閉環(huán)控制策略，

10、 既實(shí)現(xiàn)了能量的雙向流動又實(shí)現(xiàn) 了串聯(lián)模塊的輸入端電壓的自然均壓； 提出了一套超級電容器組均壓策略以保證 超級電容器組高效可靠工作， 主要分為組內(nèi)均壓和組間均壓兩組電路。 最后通過 小功率實(shí)驗(yàn)平臺對該再生制動能量吸收系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 呂曉暉 , 李培曙（ 2002）在淺談模擬式電空制動技術(shù)在我國軌道車輛上的應(yīng)用 12 一文 中介紹了微機(jī)控制模擬式直通電空制動的特點(diǎn) , 著重論述了在我國軌道車輛上 采用微機(jī)控制模擬式直通電空制動應(yīng)解決的幾個(gè)問題 , 提出了相應(yīng)的解決方案。 馬喜成（ 2006）在上海軌道交通 4 號線地鐵車輛緊急制動功能分析與計(jì)算 13 中綜述了國內(nèi)各地鐵車輛緊急制

11、動的方式、 作用原理及特點(diǎn) , 著重介紹了上海軌 道交通 4 號線地鐵車輛緊急制動氣路及電路控制原理 , 并對其緊急制動空氣用 量、緊急制動減速度和緊急制動距離進(jìn)行計(jì)算。 方宇, 張同宏,穆華東, 朱祺（2010） 制動模式對城市軌道車輛車輪異常磨耗的影響分析 14 介紹了城市軌道車輛車 輪異常磨耗情況 , 對由制動模式引起的車輪異常磨耗原因進(jìn)行了分析 , 其中包括 電制動消失點(diǎn)速度 , , 最后從制動模式角度對有效解決城市軌道車輛車輪異常磨耗的問題提出了若干 建議。 A. M. H ar te, . McNamara，. Roddy（2004） A Mult-i level Approach

12、 to the Optimisation of a Composite Light Rail Vehicle Body- shell15以輕軌車輛為例 , 闡述了多級優(yōu)化法的具體應(yīng)用過程。3. 總結(jié)在跨座式獨(dú)軌車輛中， 制動裝置由電氣指令式空氣制動機(jī)和電制動機(jī) （即再 生制動）組成。另外還設(shè)有停車制動器，利用彈簧產(chǎn)生制動所需的機(jī)械力，車輛 走行時(shí)通過壓縮空氣壓縮彈簧緩解制動， 停車時(shí)電磁閥斷電， 彈簧復(fù)原產(chǎn)生制動 作用?？諝庵苿佑靡簤嚎ㄣQ作用在動軸的制動盤上， 液壓卡鉗由風(fēng)動液壓轉(zhuǎn)換閥 控制其接通與斷開。 通過空油變換器可實(shí)現(xiàn)空氣壓力和油壓的轉(zhuǎn)換， 從而產(chǎn)生制 動力。再生制動力不夠時(shí)，由空氣制

13、動補(bǔ)充。參考文獻(xiàn)1 李繼山 , 李和平 , 嚴(yán)霄蕙 . 盤形制動是城市軌道車輛基礎(chǔ)制動裝置的發(fā)展趨勢，鐵道機(jī)車 車輛 ,2011（4）2 丁鋒 .城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢，現(xiàn)代城市軌道交通，2004（3）3 吳萌嶺，裴玉春， 嚴(yán)凱軍 .我國城市軌道車輛制動技術(shù)的現(xiàn)狀與思考， 機(jī)車電傳動， 2006 （1）4 鄒金財(cái) . 一種軌道車輛空氣制動系統(tǒng)優(yōu)化及仿真，檢測與控制， 20105 師蔚，方宇 . 城市軌道車輛電氣制動能量建模及仿真，機(jī)車電傳動，2011（ 1）6 方宇,陳曉麗 , 宋瑞剛 , 堯輝明 ,楊儉 .城市軌道車輛電阻制動能量回收試驗(yàn)系統(tǒng)研究，鐵 道機(jī)車車輛， 2010

14、 （2）7 鄔志偉，胡用生，沈鋼，朱小娟 . 城市軌道車輛牽引、制動與防滑系統(tǒng)的效率研究，城 市軌道交通研究， 19988 韓增盛 , 王輝. 城市軌道車輛制動系統(tǒng)國產(chǎn)化的研究，鐵道車輛，2004（10）9 堯輝明，楊儉，方宇 . 城市軌道交通車輛電阻制動測試及其定義分析，城市軌道交通研 究， 2010（10）10 楊儉 , 李發(fā)揚(yáng) ,宋瑞剛 ,方宇 . 城市軌道交通車輛制動能量回收技術(shù)現(xiàn)狀及研究進(jìn)展，鐵 道學(xué)報(bào)， 20011（ 2）11 許愛國，謝少軍，姚遠(yuǎn)，劉小寶，肖華鋒，馮晶晶. 基于超級電容的城市軌道交通車輛再生制動能量吸收系統(tǒng)，電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2010（ 3）12 呂曉暉 , 李培曙在

15、 . 淺談模擬式電空制動技術(shù)在我國軌道車輛上的應(yīng)用，鐵道車輛，2003（4）13 馬喜成 . 上海軌道交通 4 號線地鐵車輛緊急制動功能分析與計(jì)算，電力機(jī)車與城軌車 輛， 2007（3）14 方宇 , 張同宏 ,穆華東 ,朱祺 . 制動模式對城市軌道車輛車輪異常磨耗的影響分析，鐵道 機(jī)車車輛， 2010（ 4）15 A. M. H ar te, . McNamara, . Roddy. A Multilevel Approach to the Optimisationof a Composite Light Rail Vehicle Bodyshell， composite structures ，200416 王伯銘編 . 城市軌道交通車輛工程 . 成都：西南交通大學(xué)出版社， 200717 趙洪倫主編 . 軌道車輛結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) . 北京：中國鐵道出版社， 200918 . Jeon, . Shin and . Kim. A study on fatigue life and strength of a GFRPcomposite bogie frame for urban subway trains,