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1、高速動車組制動防滑系統(tǒng)分析陳春棉（湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南株洲412001）摘要：本文首先介紹了滑行產(chǎn)生的機理以及列車制動過程中出現(xiàn)滑行的危害，以CRH2動車組為例，闡述了高速動車組防滑系統(tǒng)的組成和工作原理，分析了列車制動控制系統(tǒng)對滑行判別的依據(jù)和防滑控制的過程，明確了防滑控制對列車安全運行的必要性。關(guān)鍵詞：動車組制動滑行防滑系統(tǒng)黏著AnalysisofBrakeAnti-slidingSystemofHighSpeedMotorTrainUnitChenChunmian(HunanRailwayProfessionalCollege
2、,HunanZhuzhou412001)ABSTRACT:Themechanismofslidingisintroducedinthispaperfirstly,aswellasthedisadvantageofslidingintrainbrakeprocess.TaketheCRH2forexample,thecomponentsandoperatingprincipleofanti-slidingsystemworkingonhighspeedmotortrainunitareexplained.Howthetrainbrakec
3、ontrolsystemtodistinguishslidingandtheanti-slidingcontrolprocessareanalyzedinthepaper.Thenecessityofanti-slidingcontrolforthetrainsafetyrunningisascertained.Keywords:motortrainunit,brake,sliding,anti-slidingsystem,adhesion1.滑行的產(chǎn)生及危害與在雨雪天氣的公路上運行的汽車在制動時容易出現(xiàn)滑行一樣，在鋼軌上運行的高速列車
4、，如果制動時制動力過大，也會出現(xiàn)制動閘片抱死制動盤而使輪對在鋼軌上滑行的情況。下面就從制動力的產(chǎn)生過程去分析輪對的滑行時如何出現(xiàn)的。圖1是一個輪對利用閘瓦制動產(chǎn)生制動力的示意圖，假設(shè)一個輪對上有兩塊閘瓦，在忽略其他各種摩擦阻力的情況下，輪對在平直道上滾動惰行。若每塊閘瓦以壓力K壓向車輪踏面，閘瓦和踏面間產(chǎn)生與車輪轉(zhuǎn)動方向相反的滑動摩擦力。對于列車來說，該摩擦力是內(nèi)力，不能使列車減速，可是通過輪軌間的黏著，引起與列車運行方向相反的外力，以此來實現(xiàn)列車的減速或停車。摩擦力2Kφk對車輪的作用效果相當(dāng)于制動轉(zhuǎn)矩Mb，即Mb=2KφkRi，轉(zhuǎn)矩
5、Mb可以用軸心和輪軌接觸處的力偶（Bi、Bi’）來等效。力偶的力臂為車輪的半徑Ri，作用力Bi=Bi’=Mb/Ri=2Kφk。輪軌接觸處因輪對的正壓力Pi而存在黏著，切向力Bi將引起鋼軌對車輪的靜摩擦反作用力bi，bi=Bi=2Kφk。Bi作用在車輪踏面的O’，作用方向與列車運行方向相反，是阻止列車運行的外力，稱為制動力。制動力bi也由輪軌間的黏著產(chǎn)生，因而也受到黏著條件的限制。若制動力的大小大于黏著條件允許的極限值，車輪會被閘瓦“抱死”，車輪與鋼軌間產(chǎn)生相對滑動，車輪的制動力變?yōu)榛瑒幽Σ亮Γ瑪?shù)值立即減小，這種現(xiàn)象稱為“滑行”。圖1制動
6、力的產(chǎn)生當(dāng)輪對和鋼軌間出現(xiàn)滑行時，輪對在鋼軌上滾動的線速度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于列車的運行速度，輪對將在車輛的拖動下沿鋼軌向前滑動，對輪對和鋼軌都產(chǎn)生劇烈的擦傷。鋼軌的擦傷將導(dǎo)致線路的不平順。線路不平順將會對運行在該線路上的所有列車產(chǎn)生影響；輪對的擦傷會使車輪產(chǎn)生偏心，對本列車的運行平穩(wěn)性產(chǎn)生很大的影響，降低旅客的乘坐舒適度；同時偏心的車輪會使車軸受到交變的彎矩，嚴(yán)重時可能導(dǎo)致車軸斷裂，影響行車安全。綜合以上兩方面的結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)制動過程中出現(xiàn)滑行將對列車的安全運行和線路的狀況產(chǎn)生影響，因此應(yīng)極力避免在制動的過程中出現(xiàn)滑行。2.動車組制動系統(tǒng)對防滑
7、的特殊要求高速動車組制動系統(tǒng)具有以下幾個特點：(1)動車組制動系統(tǒng)具有操作靈活，作用靈敏可靠，制動減速快，動車組前后車輛制動、緩解一致等特點。(2)具有動力制動能力，在正常制動過程中，應(yīng)盡量發(fā)揮動力制動能力，以降低運行成本。(3)具有足夠的制動能力，保證高速動車組在規(guī)定的制動距離內(nèi)安全停車。(4)高速動車組各車輛的制動力應(yīng)盡可能一致，制動系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)乘客量的變化，具有自動調(diào)整能力，以減少制動時縱向沖動。(5)高速動車組具有緊急制動性能，遇有緊急情況時，能使高速動車組在規(guī)定的距離內(nèi)安全停車。在運行中發(fā)生諸如列車分離、制動系統(tǒng)故障等危及行車安
8、全的事故時，應(yīng)能自動起緊急制動作用。(6)高速動車組具有速度一黏著的模式控制、防滑保護控制。強力制動系統(tǒng)的使用，使高速動車組在高速運行下制動時發(fā)生滑行概率相當(dāng)高，因此對動車組來說必須采用充分考慮制動力的控制
