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伊朗設(shè)拉子地鐵1號(hào)線車輛制動(dòng)系統(tǒng)及模塊化設(shè)計(jì)

2015-06-29 18:33李明
科技資訊 2015年12期
關(guān)鍵詞:制動(dòng)系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)

李明

摘 要:該文以伊朗設(shè)拉子地鐵1號(hào)線車輛為例,介紹了制動(dòng)系統(tǒng)的組成、制動(dòng)系統(tǒng)及制動(dòng)管路在設(shè)計(jì)時(shí)采用了整體模塊化設(shè)計(jì)方法,具有節(jié)省設(shè)計(jì)空間、方便安裝、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:伊朗地鐵 制動(dòng)系統(tǒng) 模塊化設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào):U270.35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2015)04(c)-0056-01

模塊化設(shè)計(jì)理念是現(xiàn)代軌道交通一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),模塊化程度的高低是一個(gè)公司設(shè)計(jì)能力的體現(xiàn),該文以伊朗設(shè)拉子地鐵1號(hào)線車輛為例,對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

1 制動(dòng)系統(tǒng)的組成

伊朗設(shè)拉子地鐵1號(hào)線車輛制動(dòng)系統(tǒng)主要由風(fēng)源系統(tǒng)、制動(dòng)控制裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、防滑系統(tǒng)、空氣懸掛裝置等組成。

1.1 風(fēng)源系統(tǒng)

風(fēng)源系統(tǒng)主要由螺桿式空氣壓縮機(jī)、冷卻系統(tǒng)、前置過(guò)濾器組成、干燥器組成、啟動(dòng)裝置以及壓力開(kāi)關(guān)箱等組成,為制動(dòng)系統(tǒng)等用風(fēng)設(shè)備提供壓縮空氣。每列車有2套風(fēng)源系統(tǒng),分別吊裝在兩輛Tc車的底架上。

1.2 制動(dòng)控制裝置

制動(dòng)控制裝置包括制動(dòng)控制系統(tǒng)、電子制動(dòng)控制單元EBCU、輔助控制系統(tǒng)、總風(fēng)缸、制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸、壓力表等。負(fù)責(zé)完成常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)、停放制動(dòng)、防滑控制、向空簧系統(tǒng)供風(fēng)、向制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)缸供風(fēng)、強(qiáng)迫緩解等功能。

1.3 基礎(chǔ)制動(dòng)裝置

基礎(chǔ)制動(dòng)裝置采用踏面制動(dòng),每套踏面制動(dòng)裝置由踏面單元制動(dòng)器和CT-1型閘瓦組成。

每臺(tái)轉(zhuǎn)向架裝有4套踏面制動(dòng)裝置,其中2套帶停放制動(dòng)裝置。

基礎(chǔ)制動(dòng)裝置受制動(dòng)控制系統(tǒng)控制,產(chǎn)生符合制動(dòng)指令要求的制動(dòng)力

1.4 防滑系統(tǒng)

防滑系統(tǒng)由電子制動(dòng)控制單元EBCU的防滑控制板、感應(yīng)齒盤、速度傳感器及防滑排風(fēng)閥等組成,能有效地防止車輪滑行擦傷,并充分利用輪軌粘著。

對(duì)應(yīng)每臺(tái)轉(zhuǎn)向架的每根軸,裝有一個(gè)感應(yīng)齒盤、一只速度傳感器和一個(gè)防滑排風(fēng)閥。

防滑控制參數(shù)的計(jì)算、滑行判斷、防滑作用的控制由EBCU完成。

1.5 空氣懸掛裝置

空氣懸掛裝置除了集成在輔助控制單元中的減壓閥和溢流閥外,還包括安裝在轉(zhuǎn)向架上的高度控制閥和差壓閥,每臺(tái)轉(zhuǎn)向架上裝有兩只高度控制閥和一個(gè)差壓閥。

2 制動(dòng)系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)方法

2.1 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備的模塊化設(shè)計(jì)

2.1.1 風(fēng)源系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)

將空氣壓縮機(jī)、干燥裝置、冷卻裝置、電動(dòng)機(jī)和安全閥等部件集成安裝在—個(gè)框架內(nèi),成為一個(gè)風(fēng)源模塊,在車下組裝后,做保壓試驗(yàn);試驗(yàn)合格后直接吊裝于車上,向制動(dòng)系統(tǒng)和其它用風(fēng)系統(tǒng)供風(fēng)。該模塊可以根據(jù)不同車型的使用條件更換部分部件來(lái)滿足業(yè)主的要求,而對(duì)外的安裝接口保持不變。

2.1.2 制動(dòng)控制系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)

制動(dòng)控制系統(tǒng)模塊主要由充排氣電磁閥、壓力傳感器、緊急閥、中繼閥、空重車閥、測(cè)試接頭等組成,將所有部件采用集成化、模塊化設(shè)計(jì),安裝在一塊氣路集成板上,組裝完成后,按檢驗(yàn)要求進(jìn)行動(dòng)作性能和密封性檢驗(yàn)。最后整體吊裝在車體底架上,可以很方便地進(jìn)行拆卸更換。

與以往的制動(dòng)控制系統(tǒng)比較,它體積小、重量輕、便于維護(hù)維修,并具有良好的互換性。

2.1.3 輔助控制系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)

輔助控制系統(tǒng)模塊主要由壓力開(kāi)關(guān)、壓力傳感器、測(cè)試接口、截?cái)嗳T、空氣過(guò)濾器、單向閥、減壓閥、停放制動(dòng)控制閥、雙向閥、帶電觸點(diǎn)塞門、溢流閥以及強(qiáng)迫緩解閥組成。其內(nèi)部電纜采用低煙無(wú)鹵阻燃屏蔽線,并使用連接器與外部線纜連接。

輔助控制系統(tǒng)模塊整體吊裝在車體底架上,可以很方便地進(jìn)行拆卸更換,便于維護(hù)維修。

2.1.4 風(fēng)缸模塊化設(shè)計(jì)

每輛車的制動(dòng)系統(tǒng)包括一個(gè)總風(fēng)缸和一個(gè)制動(dòng)風(fēng)缸,分別為本節(jié)車提供總風(fēng)和制動(dòng)所需要的風(fēng),將總風(fēng)缸和制動(dòng)風(fēng)缸集成安裝在一個(gè)吊架上,并將與總風(fēng)缸及制動(dòng)風(fēng)缸相連接的管路配好,組成一個(gè)風(fēng)缸模塊。

風(fēng)缸模塊整體吊裝在車體底架上,可以很方便地進(jìn)行拆卸更換,便于維護(hù)維修。

2.2 制動(dòng)系統(tǒng)管路的模塊化設(shè)計(jì)

2.2.1 管路模塊化設(shè)計(jì)思路

通常情況下,不同車型的設(shè)備布置是不同的,制動(dòng)系統(tǒng)的管路也是不同的。伊朗設(shè)拉子地鐵1號(hào)線有3種車型,分別是Tc、Mp、M。但是制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)后,給管路模塊化設(shè)計(jì)創(chuàng)造了前提,在Tc、Mp、M這3種車型上,所有的設(shè)備布置基本是相似的。

經(jīng)模塊化設(shè)計(jì)考慮后,可將制動(dòng)系統(tǒng)管路劃分成4個(gè)模塊(總風(fēng)管路、制動(dòng)管路、空氣簧管路、停放制動(dòng)管路)進(jìn)行設(shè)計(jì)。Tc車與其他車型相比較,不同的是Tc車裝有風(fēng)源裝置、風(fēng)壓表、輪緣潤(rùn)滑裝置,可將這些劃歸到總風(fēng)管路和制動(dòng)管路中。

將制動(dòng)系統(tǒng)管路按功能分成4個(gè)模塊后,不同車型中相同的管路模塊可以相互借用。

2.2.2 管路模塊化設(shè)計(jì)工具

使用三維建模設(shè)計(jì)工具(Proe、Creo等)進(jìn)行管路的模塊化設(shè)計(jì),可以大大提高設(shè)計(jì)精度,降低設(shè)計(jì)成本。圖1為三維效果圖。

2.2.3 管路模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

管路的模塊化設(shè)計(jì)使設(shè)計(jì)的工作量大大減少,避免了重復(fù)設(shè)計(jì)造成的人力資源浪費(fèi)。

Tc、Mp、M這3中車型上,出圖管件有45種,其中可以借用的有26種,管件通用率在50%以上。與以往的車型相比,不僅出圖件的數(shù)量減少,而且管件的總數(shù)也大大減少。模塊化設(shè)計(jì)出圖,煨管制作、配管安裝、維護(hù)保養(yǎng)等各個(gè)環(huán)節(jié)都減少了工作量,大大提高了工作效率。

管路的模塊化設(shè)計(jì)確保了Tc、Mp、M這三種車型的規(guī)整性和通用性,更具有意義的是這三種車型的制動(dòng)控制系統(tǒng)模塊和輔助控制系統(tǒng)模塊可以互換,而且管路大部分也是相同的,因此這三種車型的制動(dòng)相應(yīng)時(shí)間基本也是一致的。這樣不僅減少了設(shè)計(jì)的工作量,同時(shí),也減少了以后車輛調(diào)試的工作量。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)地鐵車輛制動(dòng)系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)后,不僅能夠滿足業(yè)主的使用要求,而且體積小,節(jié)省車下空間,方便操作維修,互換性好,通用性強(qiáng),減少設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)成本,減少車輛自重,節(jié)能減排。

模塊化設(shè)計(jì)是當(dāng)今國(guó)際地鐵車輛技術(shù)發(fā)展的潮流,模塊化設(shè)計(jì)也是技術(shù)成熟與可靠性的表現(xiàn),地鐵車輛模塊化設(shè)計(jì)是一個(gè)不斷完善提高的過(guò)程,在此過(guò)程中,應(yīng)借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn),不斷完善國(guó)內(nèi)的地鐵模塊化設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙東梅.北京地鐵4號(hào)線制動(dòng)系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)[J].鐵道車輛,2011(3).

[2] 吳亮.地鐵車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)[J].城市軌道交通研究,2001(3).

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