摘要：介绍低地板有轨电车制动系统的技术现状，从系统功能、组成等方面进行了阐述。在今后的发展过程中，液压制动系统将会成为低地板有轨电车制动系统的主要形式。轻量化、小型化是低地板有轨电车制动系统的发展趋势。
关键词：低地板有轨电车；制动系统；液压制动
作为城市轨道交通的重要组成部分，低地板有轨电车具有运力大、建设和运用维护成本低、绿色、安全、舒适、便捷的特点。
低地板有轨电车的地板面与轨道面之间的间距小，受安装空间的限制，气动制动系统很难实现在低地板车辆上安装，因此低地板有轨电车基本采用液压制动系统。
1制动方式
低地板有轨电车常用的制动方式有常用制动、紧急制动、安全制动、保持制动以及停放制动。
1.1常用制动（电制动+液压制动）
当牵引/制动手柄移动到“制动”区域时，常用制动即触发。同时，根据牵引/制动手柄的位移，会通过电压信号传送给车辆控制单元，从而产生相应的制动力，常用制动优先使用电制动，并充分利用电制动能力。当电制动力不足时，液压制动按总制动力的要求进行补充；在车速低于5km/h时，自动平稳的切换为液压制动。液压制动具有相对独立的制动能力，在电制动出现故障情况下，能保证液压制动发挥作用，使列车安全停车。
1.2紧急制动1＆2（电制动+液压制动）
紧急制动1＆2又定义为最大常用制动，施加最大极位常用制动；由以下条件触发：乘客触发的紧急制动、门未关闭；deadman信号；超速；车辆分离；重大牵引系统故障；重大制动系统故障。
1.3紧急制动3＆4（电制动+液压制动+磁轨制动）
当牵引/制动手柄移动到超过“制动”区域到达紧急制动位置，司机按压紧急制动蘑菇按钮或安全环路本身出现故障时，紧急制动3＆4将被触发。紧急制动3＆4有限使用电制动力，不足时，液压制动及磁轨制动将按总制动力的要求进行补充；紧急制动为不可恢复制动（整车零速锁定）。
1.4安全制动（液压制动+磁轨制动）
由按压司机室的蘑菇按钮或列车动力失效触发，制动力由液压制动及磁轨制动产生。安全制动不可恢复，直至车辆停止。
1.5停放制动
停放制动保证在线路最大轨道，列车在最大载荷情况下施加停放制动不会发生溜车，制动力由液压制动系统中的被动夹钳产生。通常用于长时间停车。
1.6保持制动
保持制动保证在线路最大轨道，列车在最大载荷情况下坡道启动时不会发生溜车，制动力由液压制动系统产生。
2制动系统配置组成
列车采用车控式制动系统，每节车上配备一台电子控制单元EBCU，它接受压力传感器、硬线和网络指令等信号进行制动控制，从而控制液压制动控制单元，调节制动夹钳力，实现机械制动目的。同时EBCU自身的故障或警告信息反馈给列车控制单元，EBCU是整车的制动控制核心。既要保证制动距离要求，同时满足乘客舒适度。
2.1电子制动控制单元
不同的电路板集成安装在一个机箱内，通过前面板的连接器与电气接口相连。采用直流24V电压工作的设计，电压允许误差+25%/-30%。
电子控制动控制单元具有如下功能：制动压力计算和控制；液压制动控制单元中电机启停的控制；液压制动控制单元的诊断；数码管显示各种数字，供查询故障信息，并显示系统的工作状态；网络通讯功能。
2.2液压制动控制单元
液压控制单元用于制动夹钳的压力控制，制动力由液压压力产生。蓄能器的加载由电子制动控制单元通过采集压力传感器的信号进行控制。蓄能器支持制动回路中的快速压力产生。制动压力油由蓄能器经比例压力控制阀提供，压力传感器反馈制动压力以对比例压力控制阀进行闭环控制，实现制动压力的准确连续调节。
2.3基础制动
基础制动装置采用盘形制动，由制动盘、制动夹钳、闸片组成。基础制动装置受液压制动控制单元控制，产生与制动指令对应的制动力。
2.4辅助缓解设备
每个转向架配备一套电动辅助缓解装置，当系统中制动控制装置失去压力控制时，进行操纵或救援。
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图3：液压制动控制单元原理图
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图4：辅助缓解设备原理图
当电磁阀D得电时，辅助缓解装置启动，同时压力开关LF发出信号以启动电机M，带动齿轮泵P向辅助缓解管路输出液压油，当管路中的压力到达压力开关的上工作点后，电机停止工作。当管路中的压力下降，低于压力开关LF的下设定值，电机M再次启动直到压力再次达到工作点。当电机停止工作，止回阀RH阻止液压油回流，维持辅助缓解管路的压力。
2.5磁轨制动器
每个动车和拖车转向架均有两个刚性的、低悬挂的磁轨制动器。一般情况下每个磁轨制动器的吸引力达到约66KN。
磁轨制动的特点：
制动力的大小不依赖于轮轨之间制动力；不依赖于轮轨之间的黏着；轨面清扫并改善轮轨之间的黏着；低悬挂位置设计
2.6车轮防滑保护
液压制动和车轮防滑控制同时工作。每个车轮配备一个双通道速度传感器记录车轮速度。信号由它们产生并传递给EBCU进行车轮防滑保护，EBCU的车轮防滑控制功能调整制动压力，使制动在一个合理的滑行范围，减少车轮擦伤的风险。
3结语
低地板有轨电车符合绿色出行的要求，成为城市轨道交通发展的方向。同时也会带动低地板有轨电车制动系统的不断发展。由于液压系统具有体积小、重量轻等特点，且可以灵活布局，占用空间小。因此，考虑到车底和转向架处空间有限，使用液压制动系统是必然趋势。进一步缩小体积，为乘客提供舒适、安全的出行体验会是低地板有轨电车制动系统不断追求的目标。
参考文献
[1]韩龙，虞大联，刘韶庆.低地板轻轨电车制动系统概念设计[J].机车电传动，2014，(5)：63—65.
[22杨永勤，许红梅，张瑞玲，等.自主研发的100％低地板现代有轨电车制动系统[J].城市轨道交通研究，2014，17(12)：108-111
国家重点研发计划资助 National Key R＆D Program of China 课题编号：2017YFB1201003
论文作者:孙会智,李童生,谢春杰
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
标签：液压论文; 制动系统论文; 地板论文; 压力论文; 单元论文; 有轨电车论文; 紧急论文; 《电力设备》2020年第1期论文;