地铁车辆制动系统关键技术分析

陈伟

摘 要：我国基础设施和城市化不断推进，很多城市都已经有了地铁，而在地铁这种交通工具上，制动是很高的要求，所以本文就对地铁的制动系统进行了探究，对于其关键技术进行了分析，以期可以对之后的地铁实际工作有一定的借鉴作用，从而可以使地铁的运营更加安全，可以有更广阔的发展。

关键词：地铁车辆;制动系统;关键技术分析

一、地铁车辆制动系统概念

制动系统最重要的作用就是使地铁和列车快速制动，而且会更加稳定，是一整套的设备和装备。制动的意义就是要减速，要组织地铁进一步的运动，这些都需要人为去组织，并不是地铁自己可以做到的。目前我国地铁发展得较为迅速，也变得更加成熟，所以很多制动系统都实现了国产，我们自己生产的制动系统主要可以分为制动电子控制单元以及气制动控制单元，制动电子控制单元由电脑控制，而气制动控制单元组成较为复杂，主要由电控转换阀、中继阀等组件组成，和制动电子控制单元有所区别。这两种制动方式可以简称为电制动和气制动。

二、两种制动方式制动力简要分析

地铁在平常行驶的时候，会使用常用制动进行制动，最先使用的方式是电制动，当这种方式动力不够的时候，就会进行其他方式的补充，也就是气制动。其中，电制动又可以分为再生制动以及电阻制动，这两种方式配合气制动的方式也不同。当地铁车辆不再行驶却又不是很稳的时候，电制动就很难发挥作用，也就是制动力不能及时施加，这个时候就需要气制动介入，使列车可以停得更稳妥一些。而这两种电制动方式的区别就在于在什么时候需要气制动方式的介入。再生制动会在列车已经停得挺稳的时候需要气制动介入，也就是说气制动起到的作用不是很大，这主要是因为再生制动的制动力可以及时施加，可以有更好的制动效果。而电阻制动情况下，气动制动会在速度降到快为0的时候介入，会比再生制动更早一些，一般为6KM/h介入，这也就说明同为电制动，再生制动的制动力会更强一些。

电制动和气制动的这种转换，体现了地铁电空转换的制动力分配，这是因为电制动并不总是可以在所有情形下都可以及时制动，满足地铁的制动需求。在电制动力不够的时候，气制动必须补充进来，而气制动的补充又不是凭空决定的，而是要遵循一些原则和时机。首先是平均磨耗。这一原则指的是每一根轴上面施加的气动制动力都一样。其次是平均制动力。这指的是每一根轴上的制动力大小是一样的。在电制动不足的时候，就会按照平均磨耗原则去使用气制动。而当其中的某一个电制动失效的时候，就会按照平均制动力原则去满足要求，实现正常的制动力要求，使列车稳稳地停下。

三、地铁车辆制动系统关键技术分析

（一）闸瓦材质的选择

闸瓦是地铁制动时重要的装置和材料，是制动效果好坏的重要组成部件。闸瓦其实就是制动时的制动块，是制动时的损耗品，所以在选择闸瓦的时候既要保证质量，又要根据车辆进行科学合理的选择。闸瓦的材料可以分为两类，一类是铸造类，以高磷铸铁类为主，另一类是合成类，以合成树脂类为主。

高磷铸铁类的含磷量很高，达到了10%左右，有更好的耐磨性，在制动时可以产生更少的火花，更加好用也更加安全，是閘瓦经常会采用的材料。但是磷含量并不是越多越好，含磷量高的话可以更耐磨，但是会更易损坏、更脆弱，所以在强度和耐磨性进行平衡的话，普遍会采用在高磷铸铁类闸瓦上加钢背的方法。另外的合成闸瓦主要采用热压工艺，采用石墨、树脂等材料，更先进、也更为好用。最主要的特点是这种闸瓦可以调节耐磨性和摩擦性，有更高的寿命，也不容易出问题，好维修，易于发现问题。所以这种闸瓦开始越来越广泛地得到应用。

（二）车轮的热处理

制动系统中，车轮是不可或缺的组成部分。闸瓦和铁轨之间，车轮在其中承担了很多的摩擦热量，所以车轮的热处理也很重要。并不一定制动速度越快越好，因为这会产生很多的热量，使车轮承担很大的压力。地铁车轮的要求会更高，因为它会频繁启停，制动数量会比较多，所以应该对车轮的热处理要求较高。普通的客车车轮不能满足其要求，所以就应该调整工艺，使其满足地铁的车轮要求。在调整热处理工艺的时候，可以拿一些普通铁路的车轮进行试验，看看它们的热处理标准，然后进一步调节热处理标准，打造出更适合的车轮。

（三）进一步提升和维护

目前的制动系统又有了进一步的进步，采用更为先进的制动系统，从而达到更平衡、更合适的制动体验。比如车控式制动系统，这个系统是现在比较主流的模块化设计，整体的设备较少，而且维护起来也更加容易，成本更低，使用操作起来也更加容易。又比如架控式制动系统，这种系统标准化程度更高，减少了防滑排风阀等部件，接口也设计得更加合理，集成度更高，维护时间较短，但是出问题了维修时间较长，所以应该小心使用，做好维护。

四、结语

地铁的制动系统是地铁安全行驶的基石，所以要格外重视。一些地铁行业的从业人员一定要积极探究其中的关键技术。在以上的分析之中，电制动和气制动要在合适的时机结合使用，以满足地铁整体的制动需求。而且地铁制动材料和核心技术也要进行提升，同时应该加强地铁的维护，使地铁整体的制动能力进一步提升。

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