城轨车辆空气制动与液压制动系统的概述

王立兵 许浩翔

摘 要：概述了目前城轨车辆上常用的空气制动系统和液压制动系统，分析了两种制动系统的工作原理，并对比了各自的特点。

关键词：空气制动；液压制动；工作原理；分析对比

绪论

对城轨轨道交通来讲，制动系统有着非常重要的作用。车辆因故障不能出发不会有什么危险，若在运行中因制动系统故障不能按要求停车，则后果不堪设想。城市轨道交通的站距短，因此车辆的调速及停车比较频繁。为了提高车辆运行速度，必须使车辆启动快，制动距离短。同时城市有轨交通车辆的旅客上下波动大，对车辆载重有较大的影响，因此需根据现场实际情况，选择最佳的车辆制动系统。

1 城轨车辆制动系统

现代城轨车辆的制动系统主要由两种方式组成：（1）电制动为主，空气制动系统为辅；（2）电制动为主，液压制动为辅。空气制动系统主要由空气压缩机、制动控制装置、微机单元、空气管路、基础制动装置（用于放大空气制动力的装置）等组成。液压制动系统主要由液压单元（分为主动式液压单元和被动式液压单元）、液压管路、电子控制单元、制动夹钳等组成。

2 工作原理

2.1 空气制动系统的工作原理

2.2 液压制动系统的工作原理

以广州市海珠区的储能低地板项目的液压制动系统为例，车辆编组为3动1拖（Mc1-T-M-Mc2）。车辆液压制动系统包括了在动力转向架上的被动式电子液压制动系统，以及拖车转向架上的主动式电子液压控制系统，具有车辆防滑控制和补偿负载控制。该制动系统的原理图如图2所示。

2.2.1 动力转向架。动力转向架液压单元由被动式液压单元、被动式弹簧制动夹钳机构、轴式制动盘组成。车辆在运行过程中，被动式液压单元中的二位二通电磁阀关闭，使被动式液压单元与制动夹钳导通，液压油流入制动夹钳内，使制动夹钳内被动式弹簧受到液压单元的输入压力，从而使制动夹钳保持张开。而在车辆需要动力轉向架施加制动时，被动式液压单元中的二位二通电磁阀开启，从而使液压油直接回流到油箱，制动夹钳中的被动式弹簧失去输入压力，从而使制动夹钳合拢，夹紧轴式制动盘，产生制动力。动力转向架的液压制动主要用于车辆的停放制动及安全制动。

2.2.2 拖车转向架。拖车转向架液压单元由制动控制单元（BCU）、主动式液压单元、主动式弹簧制动夹钳机构、轮装式制动盘等部件组成。车辆在运行过程中，主动式液压单元中的油泵不工作，主动式制动夹钳没有输入压力，此时制动夹钳在主动弹簧作用下保持张开状态。而在车辆需要拖车转向架施加制动时，主动式液压单元中的油泵开始工作，往制动夹钳单元内输入压力，使制动夹钳动作，夹紧制动盘，从而产生制动力。比例电磁阀会根据制动控制单元发来的信号对阀的开度进行控制，从而控制制动力。主动式液压单元为无级式比例单元，可实现对制动力的连续控制。拖车转向架的液压制动系统主要用于车辆的常用制动及紧急制动。

3 空气制动系统与液压制动系统的特点

空气制动系统的主要特点为：安装空间需要很大，结构简单，工作压力低，维护方便，维护成本较低。适用于地铁、动车组等车辆。

液压制动系统的主要特点为：结构紧凑，系统安装所需空间小，工作压力压力高，需要专业的维护设备，且在运营过程需加注液压油，维护成本较高。适用于低地板等轻轨项目。

4 结束语

综上所述，空气制动系统与液压制动系统有各自的优缺点。空气制动系统结构复杂，但维护性较好，对于车辆安装空间充裕的车辆来讲，是可以优先考虑使用过的制动系统。而液压制动系统具有结构紧凑、制动设备小，便于整车的模块化设计和安装的特点，对于安装空间有限的车辆来讲，选用液压制动系统是不错的选择。

参考文献

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