人为地使运动物体减速或阻止其加速称为制动。对于城市轨道车辆来说,为了使运行着的电动车组能迅速地减速或停车,必须对它施行制动;为了防止电动车组在下坡道上运行时由于电动车组的重力作用导致电动车组速度增加,也需要对它施行制动;同时为避免停放的车辆因重力作用或风力吹动而溜走,亦需要对它施行制动(称为停放制动)。
为了能施行制动,需要在城市轨道车辆上安装由一整套零部件组成的一个完整的制动系统装置。它包括两个部分:制动控制系统和制动执行系统。制动控制系统由制动信号发生与传输装置和制动控制装置组成。制动执行系统通常称为基础制动装置,有闸瓦制动与盘形制动等。
为了让电动车组能够以一定的速度运行,必须对其施以牵引。同样,为了让运行的电动车组能迅速减速、停车,必须对其施以制动。忽视必要的制动能力,将会发生危险,甚至造成旅客生命财产的损失。因此,从这个意义上说,制动是一个与牵引有着同样重要,甚至更为严峻的问题。
电动车组的最高运行速度自然与其牵引功率有关,但也受其制动能力的限制。电动车组的制动能力是指制动系统能使其在规定的制动距离内安全停车的能力。按照城市轨道车辆的运行规程,要求电动车组在非常情况下的制动距离(称为紧急制动距离)不超过某一规定值。例如地铁规定的紧急制动距离一般为180m。这个距离要比启动加速距离短得多,所以,电动车组的制动功率要比驱动功率大5~10倍。
从能量的观点看,制动的实质就是将电动车组所具有的动能从它上面转移出去,制动系统转移动能的能力称为制动功率。在一定制动距离条件下,电动车组的制动功率是其速度的三次函数。
城市轨道交通的站距较短,因此电动车组的调速及停车都比较频繁。为了提高运行速度,尤其是对高架有轨交通车辆和地铁列车,必须使其启动快、制动距离短。同时,城市有轨交通车辆的旅客上下波动较大,对车辆载重有较大的影响。针对这些特点,城市轨道交通车辆的制动系统应具备以下条件:
(1)操纵灵活,制动减速快,作用灵敏可靠,车组前后车辆制动、缓解作用一致。(www.daowen.com)
(2)具有足够的制动能力,保证车组在规定的制动距离内停车。
(3)对新型的城市轨道交通车辆,一般要求具有动力制动能力,并且在正常制动过程中,应尽量充分发挥动力制动能力,以减少对城市环境的污染和降低运行成本。同时,应具有动力制动与摩擦制动的联合制动能力。
(4)制动系统应保证车组在长大下坡道上运行时,其制动力不会衰减。
(5)电动车组各车辆的制动能力应尽可能一致,制动系统应根据乘客量的变化,而具有空重车调整能力,以减少制动时的纵向冲击。
(6)具有紧急制动性能,遇有紧急情况时,能使电动车组在规定距离内安全停车。紧急制动作用除可由司机操纵外,必要时还可由行车人员利用紧急按钮 (紧急阀)进行操纵。
(7)电动车组在运行中发生诸如列车分离、制动系统故障等危急行车安全的事故时,应能自动起紧急制动作用。
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