劉榮超
摘要:列車在行駛過程中,由于緊急制動,會出現(xiàn)車輪“抱死”現(xiàn)象。原因是車輛在制動狀態(tài)下并處于滑行狀態(tài)時(shí),由于制動系統(tǒng)產(chǎn)生的阻力超過車輪與軌道之間的粘著力,致使車輪轉(zhuǎn)動頻率急劇下降,在此狀況下,便會出現(xiàn)輪軌滑行現(xiàn)象,導(dǎo)致車輪與軌道接觸面的劃傷及磨損。結(jié)果不僅降低動車組列車帶來的舒適感,而且會對相關(guān)部件造成連帶影響。所以,應(yīng)盡可能防止滑行現(xiàn)象的發(fā)生。
關(guān)鍵詞:滑行;粘著力;制動力
中圖分類號:U266 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2018)01-0009-02
1 防滑裝置的功能
該裝置的主要功能,安裝在車軸和牽引電視上的速度檢測器的實(shí)時(shí)檢測,能及時(shí)檢測出滑行發(fā)生的臨界狀態(tài),并迅速將車輪上的制動力降低,降低后的制動力小于車輪和軌道間的粘著力,從而有效防止滑行的出現(xiàn)。此外,在有效防止滑行出現(xiàn)之后,防滑裝置能根據(jù)列車的速度及輪軌粘著力大小,自動調(diào)節(jié)制動力大小。
2 防滑器結(jié)構(gòu)
速度傳感器、防滑電磁閥及滑行檢測器是動車防滑器的主要構(gòu)成部分,如圖1。
2.1 速度傳感器
速度傳感器是整個(gè)防滑裝置的基礎(chǔ)和前提,其精確度是防滑作用中速度計(jì)算的基礎(chǔ)。
主電機(jī)軸是與車輪相連接的關(guān)鍵部位,主要通過大小齒輪與車輪相連。主電機(jī)軸齒輪的轉(zhuǎn)速及齒數(shù)與感應(yīng)脈沖成正比,因此速度傳感器的主要安裝部位為主電機(jī)軸,即通過主電機(jī)軸齒輪的相關(guān)參數(shù)計(jì)算出行車速度。同樣,在車軸端部或齒輪箱安裝速度傳感器也是同樣道理。
2.2 滑行檢測器
在速度傳感器計(jì)算分析的基礎(chǔ)上,滑行檢測器對速度傳感器發(fā)送的脈沖信號,通過32位微機(jī)的作用,進(jìn)行迅速精確地檢測分析。確定發(fā)生滑行時(shí),在防滑電磁閥作用下,減弱制動動力恢復(fù)車輪轉(zhuǎn)動,防止滑行。工作模式為緩解、保壓、再制動三種。
2.3 防滑電磁閥
防滑電磁閥的主要安裝部位為增壓缸,主要構(gòu)成部分為轉(zhuǎn)換閥作用的本體及電磁閥兩部分。
防滑電磁閥的作用原理主要是:在防滑電磁閥接收到滑行檢測器的相關(guān)指令時(shí),及時(shí)有效地切斷液壓缸和增壓缸的通路,并形成液壓制動缸和滑行余壓調(diào)整的通路。同時(shí)調(diào)整液壓缸的壓強(qiáng),使制動呈現(xiàn)緩解狀態(tài)。之后根據(jù)檢測器的及時(shí)診斷分析,防滑電磁閥對液壓缸的壓力做出及時(shí)相應(yīng)地分析調(diào)整。
3 防滑器的工作原理
防滑器是安全高效行車的主要保證之一,其工作原理主要是由速度傳感器、防滑檢測器、防滑電磁閥三大部件精準(zhǔn)、高效及聯(lián)動協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上構(gòu)成的行車保證。其中尤為關(guān)鍵的為滑行檢測環(huán)節(jié)。檢測方法主要有以下幾種:
3.1 減速度檢測
減速度檢測直接對滑行軸身本身進(jìn)行檢測,一次能較及時(shí)準(zhǔn)確地檢測出是否發(fā)生滑行。在行車過程中,相較于列車本身,車輪的質(zhì)量較小,其其速度、轉(zhuǎn)動頻率及變化幅度也能較為及時(shí)地檢測到,尤其是在制動條件下,摩擦阻力較大,車輪的減速度進(jìn)一步增加,減速度檢測通過對車輪本身轉(zhuǎn)動速度減少的比例的實(shí)時(shí)檢測,來判斷列車是否發(fā)生滑行,所以應(yīng)首先使用減速度檢測。
3.2 速度差檢測
速度差檢測作為減速度檢測的重要補(bǔ)充,是在減速度檢測無法有效發(fā)揮作用的情況下實(shí)施的檢測方法。
速度差檢測以該車輛車內(nèi)4個(gè)軸的速度,以及第5軸,所謂第5軸,即在制動條件下,假想的某一減速度減速的最高速度軸為標(biāo)準(zhǔn)。該種狀況下,滑行的界定為車輪轉(zhuǎn)速低于上訴基準(zhǔn)車軸,且相差的具體數(shù)值有明確具體的確定,當(dāng)車輪轉(zhuǎn)速低于基準(zhǔn)軸,并且相差值滿足一定的數(shù)值要求時(shí),即為滑行。
此外,當(dāng)制動力大于輪軌間的粘著力時(shí),會出現(xiàn)連續(xù)性滑行,甚至可能出現(xiàn)動車“抱死”狀態(tài),此時(shí)若是所有的軸同時(shí)滑行,則速度差檢測法無法進(jìn)行檢測。因此,減速度檢測和速度差檢測二者必須互為表里,互相搭配,根據(jù)動車具體的行駛狀態(tài)及制動狀態(tài),由防滑行裝置及時(shí)判斷。并做出精確做功。
綜上所述,防滑裝置在滑行檢測方面,以減速度檢測方法為主,并以速度差檢測作為重要補(bǔ)充。在精確有效地檢測到滑行時(shí),首先調(diào)動防滑電磁閥裝置,令防滑電磁閥勵(lì)磁。之后在制動缸壓力降低的情況下,車輪與軌道之間的黏著力增大,隨之帶動車輪轉(zhuǎn)速上升?;鶞?zhǔn)軸的轉(zhuǎn)速差值降到規(guī)定值內(nèi)時(shí),此時(shí)滑行檢測器通過檢測分析,確定列車輪軌間的粘著力已恢復(fù),則制動缸壓力保持不變或者再次上升,如圖2。
4 結(jié)語
防滑控制系統(tǒng)在充分利用車輛行駛過程中的粘著力的同時(shí),高效安全地保證行車效率,是當(dāng)代高速鐵路運(yùn)行過程中的核心技術(shù)。本文主要以和諧號動車組CRH3型車為研究對象,根據(jù)其制動防滑系統(tǒng)的方法和原理,分析了該動車組的制動防滑系統(tǒng)。針對4種不同的制動方式,進(jìn)行了試驗(yàn)測試,并分析其防滑效率,驗(yàn)證了和諧號動車組制動防滑控制策略的有效性和可靠性。
參考文獻(xiàn)
[1]李益民,張維.動車組制動系統(tǒng)[M].成都:西安交通大學(xué)出版社,2008.
[2]李培曙.防滑器的防滑作用與黏著利[J].鐵道車輛,1998,36(3):17-19.
[3]任大慶,陳寧.德國Knorr公司的MGS1微機(jī)控制防滑器[J].國外鐵道車輛,2004,41(3):26-29.