城轨车辆制动方案的创新与探索

材料的限制以及工况的要求，闸瓦制动的制动功率有限。

1.1.2 盘形制动

盘形制动是城轨车辆最普遍采用的一种制动方式，根据制动盘安放的位置分为轴盘式和轮盘式。它是通过制动钳闭合带动闸片夹紧制动盘，使闸片和制动盘产生摩擦，车轮与钢轨间产生粘着反力来实现制动。由于它对车轮不存在热影响，自身散热性能较好且在材料及经济性上都有很大的调节空间，因此被广泛采用。

1.1.3 磁轨制动

磁轨制动又称轨道电磁制动，通过安装在走行部下面的电磁铁通电，让它与钢轨之间产生吸力，从而使得磨耗板与钢轨间形成与运动方向相反的摩擦力来达到制动效果。

1.1.4 涡流制动

涡流制动是将电磁铁悬挂于同侧两个车轮之间，利用电磁铁与钢轨相对运动使钢轨感应出涡流，产生电磁吸力进行制动，把车的动能转化为热能散于大气。

1.2 按制动缸类型分类

1.2.1 空气制动

空气制动是以压缩空气作为制动原动力，以改变压缩空气的压强来操纵控制车辆制动，操纵灵活、作用迅速，具有很好的制动性。

1.2.2 液压制动

液压制动首先将压缩空气经特殊增压装置转换为高压油液，再由该高压油驱动液压制动缸对制动部件施加压力进行制动。

1.3 按制动力方式分类

按制动力形成方式可分为粘着制动和非黏着制动。在基础制动形式中，除磁轨制动和涡流制动外的其他制动方式都属于粘着制动的范畴。

2 制动创新方案

2.1 翼板制动

翼板制动现广泛作为高速动车组的一种辅助制动方式，从车体上端伸出翼板来增加空气阻力。通过进行流体分析和气动阻力计算，各翼板的阻力系数采用不同匀速下阻力系数平均值，对车辆不同运行速度下翼板的制动减速度进行计算，当运速在60 km/h-80 km/h时，翼板所提供的制动减速度约为-0.025 m/s2。（如图1）

2.2 喷气制动

喷气制动是通过在城轨车辆上安装喷气制动器，通过喷气装置瞬时产生作用于反运动方向的力来克服车辆惯性力达到减速制动的方式。

2.3 减速伞制动

减速伞也叫阻力伞，在车辆上安装减速伞，紧急情况下展开减速伞可增大空气阻力，缩短滑跑距离。

3 城轨车辆紧急制动方案探索

在紧急运行状况下，如何能迅速制动是一个关系到生命财产安全的问题。利用基础制动方式结合创新方案，能使车辆在短时间、短距离内制动，增加了行车的安全性。

3.1 喷气制动与基础制动结合

当运行中出现危机状况紧急制动时，开启隐藏在车身各部的喷气装置，产生反作用力。根据车辆制动率δ=ΣK实总/Q，这相当于增加了ΣK实总，从而达到了辅助制动的效果。若两车相对而行发生意外前，喷气制动可以增加两车的制动力，相撞时也可以形成高压气域吸收冲击能量，保障行车安全。

3.2 翼板制动与基础制动方式结合

翼板的展出可较大地增加空气阻力，再加上基础制动方式，可将制动力提高数倍，并且具有结构简单、安全可靠、没有磨损等优点。假设行车速度为50 km/h，且翼板展开位于车顶端，则翼板产生的减速度约为-0.025 m/s2。若基础制动方式的制动距离为180m，由vi2-v02=2as得，采用翼板后的制动距离缩短为170 m，制动效率提高4.4%，若在车体两侧添加翼板，则制动效果会更加显著。

3.3 减速伞与基础制动方式结合

从米格-23的降落数据可以知道，应用减速伞可以让飞机着陆滑行距离由1200 m减为800 m，其降落初速度约为387.6 m/s，可算得减速伞的减速效果为不用减速伞的1.5倍。

以行车速度80 km/h为例，基础制动形式的最大减速度维持在1.0 m/s2左右。若取以上数据，则基础制动制动距离为246.9 m，超过了规定的紧急制动距离（180 m），采用减速伞后会使得制动距离为172.4 m，缩短了30.1%。

4 结束语

城轨车辆制动方案的创新与探索极具现实意义，通过制动方式的不断创新与完善，城轨车辆的安全性不断提升，能更好的保护我们生命财产的安全。

参考文献

[1]王伯铭.城市轨道交通车辆工程[M].成都：西南交通大学出版社，2010.

[2]崔涛，张卫华.翼板制动气动性能数值分析[J].铁道机车车辆，2009（12）.

[3]方淑德.动车组列车紧急制动方案探索[J].硅谷，2012.

[4]世界大学城.地铁制动.http：///blog2012.aspx？bid=8927840，2013.

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