动车组微机控制防滑器工作原理分析

刘荣超

摘要：列车在行驶过程中，由于紧急制动，会出现车轮“抱死”现象。原因是车辆在制动状态下并处于滑行状态时，由于制动系统产生的阻力超过车轮与轨道之间的粘着力，致使车轮转动频率急剧下降，在此状况下，便会出现轮轨滑行现象，导致车轮与轨道接触面的划伤及磨损。结果不仅降低动车组列车带来的舒适感，而且会对相关部件造成连带影响。所以，应尽可能防止滑行现象的发生。

关键词：滑行；粘着力；制动力

中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）01-0009-02

1 防滑装置的功能

该装置的主要功能，安装在车轴和牵引电视上的速度检测器的实时检测，能及时检测出滑行发生的临界状态，并迅速将车轮上的制动力降低，降低后的制动力小于车轮和轨道间的粘着力，从而有效防止滑行的出现。此外，在有效防止滑行出现之后，防滑装置能根据列车的速度及轮轨粘着力大小，自动调节制动力大小。

2 防滑器结构

速度传感器、防滑电磁阀及滑行检测器是动车防滑器的主要构成部分，如图1。

2.1 速度传感器

速度传感器是整个防滑装置的基础和前提，其精确度是防滑作用中速度计算的基础。

主电机轴是与车轮相连接的关键部位，主要通过大小齿轮与车轮相连。主电机轴齿轮的转速及齿数与感应脉冲成正比，因此速度传感器的主要安装部位为主电机轴，即通过主电机轴齿轮的相关参数计算出行车速度。同样，在车轴端部或齿轮箱安装速度传感器也是同样道理。

2.2 滑行检测器

在速度传感器计算分析的基础上，滑行检测器对速度传感器发送的脉冲信号，通过32位微机的作用，进行迅速精确地检测分析。确定发生滑行时，在防滑电磁阀作用下，减弱制动动力恢复车轮转动，防止滑行。工作模式为缓解、保压、再制动三种。

2.3 防滑电磁阀

防滑电磁阀的主要安装部位为增压缸，主要构成部分为转换阀作用的本体及电磁阀两部分。

防滑电磁阀的作用原理主要是：在防滑电磁阀接收到滑行检测器的相关指令时，及时有效地切断液压缸和增压缸的通路，并形成液压制动缸和滑行余压调整的通路。同时调整液压缸的压强，使制动呈现缓解状态。之后根据检测器的及时诊断分析，防滑电磁阀对液压缸的压力做出及时相应地分析调整。

3 防滑器的工作原理

防滑器是安全高效行车的主要保证之一，其工作原理主要是由速度传感器、防滑检测器、防滑电磁阀三大部件精准、高效及联动协调的基础上构成的行车保证。其中尤为关键的为滑行检测环节。检测方法主要有以下几种：

3.1 减速度检测

减速度检测直接对滑行轴身本身进行检测，一次能较及时准确地检测出是否发生滑行。在行车过程中，相较于列车本身，车轮的质量较小，其其速度、转动频率及变化幅度也能较为及时地检测到，尤其是在制动条件下，摩擦阻力较大，车轮的减速度进一步增加，减速度检测通过对车轮本身转动速度减少的比例的实时检测，来判断列车是否发生滑行，所以应首先使用减速度检测。

3.2 速度差检测

速度差检测作为减速度检测的重要补充，是在减速度检测无法有效发挥作用的情况下实施的检测方法。

速度差检测以该车辆车内4个轴的速度，以及第5轴，所谓第5轴，即在制动条件下，假想的某一减速度减速的最高速度轴为标准。该种状况下，滑行的界定为车轮转速低于上诉基准车轴，且相差的具体数值有明确具体的确定，当车轮转速低于基准轴，并且相差值满足一定的数值要求时，即为滑行。

此外，当制动力大于轮轨间的粘着力时，会出现连续性滑行，甚至可能出现动车“抱死”状态，此时若是所有的轴同时滑行，则速度差检测法无法进行检测。因此，减速度检测和速度差检测二者必须互为表里，互相搭配，根据动车具体的行驶状态及制动状态，由防滑行装置及时判断。并做出精确做功。

综上所述，防滑装置在滑行检测方面，以减速度检测方法为主，并以速度差检测作为重要补充。在精确有效地检测到滑行时，首先调动防滑电磁阀装置，令防滑电磁阀励磁。之后在制动缸压力降低的情况下，车轮与轨道之間的黏着力增大，随之带动车轮转速上升。基准轴的转速差值降到规定值内时，此时滑行检测器通过检测分析，确定列车轮轨间的粘着力已恢复，则制动缸压力保持不变或者再次上升，如图2。

4 结语

防滑控制系统在充分利用车辆行驶过程中的粘着力的同时，高效安全地保证行车效率，是当代高速铁路运行过程中的核心技术。本文主要以和谐号动车组CRH3型车为研究对象，根据其制动防滑系统的方法和原理，分析了该动车组的制动防滑系统。针对4种不同的制动方式，进行了试验测试，并分析其防滑效率，验证了和谐号动车组制动防滑控制策略的有效性和可靠性。

参考文献

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