电子制动系统不再遥远 液压制动系统将逐渐淘汰
杜群威+曹科宇+李化明
摘 要：本文介绍了多铰接轻轨制动系统组成，参照EN13452标准，按照常用制动、紧急制动、安全制动、保持制动和停放制动对制动系统功能进行划分，按照触发方式对紧急制动划分为紧急制动1&2和紧急制动3&4，介绍了基于车辆制动模式的自动撒砂系统。
关键词：制动策略；空电制动；制动模式
中图分类号：U270.35 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）09-0091-01
1 引言
多铰接轻轨列车为5辆编组，每辆车由两个动力转向架和一个非动力转向架组成，车辆定距为8m，车辆具有转弯半径小，运动灵活的特点，适合当地线路弯曲条件。列车在动力配置上动拖比为2：1，可以满足当地线路坡度条件。
2 制动系统组成
制动系统由风源模块、制动控制装置、基础制动、撒砂系统及管路附件组成，列车由5辆车，其编组形式为MD-M-M-M-MD，每辆车配置一台风源。每个转向架设置EP2002控制阀，其中包括网关阀、RIO阀和智能阀，每个控制阀控制本转向架的空气制动施加和缓解。辅助控制单元进行停放制动控制和空簧供风的调节。撒砂装置安装在MD车车下，为前端第1根轴提供撒砂，提高轮轨黏着。
3 制动系统功能
制动系统制动力组成包括：电制动、空气制动和磁轨制动。
制动系统的控制功能：制动控制，撒砂控制、防滑控制。
3.1 常用制动
常用制动是列车正常运行时的一种制动形式，通过司机操纵牵引制动手柄，制动力设定与制动控制手柄的扳动角度成比例，制动指令通过电位器传输为网络系统，制动系统监控网络系统的制动指令，制动系统根据当前车重确定总制动力，再结合牵引系统反馈的电制動力大小去计算本次制动所需的空气制动力大小，并将空气制动力进行分配后进行施加。
3.2 紧急制动
紧急制动是最大限度的确保乘客、司机以及其他人员的安全的制动模式，紧急制动是在非常用制动工况下由相应特定工况触发下执行的制动级别高于常用制动的制动模式。
3.2.1 紧急制动1&2
此制动为乘客紧急制动、紧急开门机构、司机Deadman装置及超速等设备触发的最大常用制动，也被称作“自动常用制动”。此制动触发最大常用制动。
超速情况包括：ATP检测超速施加的100%最大常用制动、TCMS检测超速等，其中TCMS超速还包括司机通过HMI手动设定的临时限速值。
车速大于5km/h后，紧急开门机构锁定，无法转动。当车速小于5km/h时，紧急开门机构可用，如果此时拉动紧急开门机构，司机可以在5s内旁路此信号，如果司机未在5s内旁路此信号，则整车施加紧急制动1&2并且直至列车静止。
3.2.2 紧急制动3&4
紧急制动3&4为停放制动意外施加、乘客紧急制动、门关闭信号失效、总风压力低、ATP紧急制动以及司控器EB位触发的，制动形式包括电制动、空气制动和磁轨制动，制动过程中有负载调节和防滑功能，制动过程一直施加直至列车静止。
当列车速度超过5km/h时，如果停放制动意外施加，此时触发紧急制动3&4，直至列车停止。
当司机扳动牵引/制动手柄至EB位时，列车触发紧急制动3&4。
当列车从静止状态启动后运行距离小于60m内，乘客紧急制动手柄拉下，此时列车触发紧急制动3&4，直至列车停止。
当总风管断裂或制动设备漏风会导致总风压力下降，当总风管压力低于6bar时，触发紧急制动3&4。
ATP设备会触发紧急制动3&4。
3.3 安全制动
安全制动相对常用制动和紧急制动来说是更高级别的制动，安全制动采用独立的列车硬线环路进行控制，脱离了整车网络和制动内部网络，保证了安全制动施加的可靠性。安全制动一旦施加，直至列车停止。安全制动仅触发空气制动和磁轨制动，制动施加过程中防滑保护、载荷控制可用。安全制动无电制动施加。这种制动模式完全独立于电网之外，确保了制动模式的完整性。
当司机按下司机台安全制动蘑菇头按钮后，整列车施加安全制动。当车辆分离导致安全制动环路失电会触发安全制动。
3.4 保持制动
保持制动为车辆停车时，当车速小于1km/h时而自动施加的空气制动，保证车辆到站停车时可以完全静止，防止发生滑行和倒溜，也是确保车辆在坡道停车时状态可控，确保牵引制动手柄处于惰行位时车辆可以静止停住。
3.5 停放制动
停放制动是通过辅助控制单元控制停放制动缸的充排气来实现停放制动的缓解和施加，通过司机台上的停放制动施加/缓解按钮控制分别控制停放制动施加/缓解列车线的得电。
3.6 撒砂
撒砂的触发是通过撒砂电磁阀实现的。当列车激活时，本端的撒砂可用，司机台设置长时/短时撒砂按钮，司机可以选择长时撒砂或是短时撒砂。当车轮发生滑行时自动撒砂，当滑行结束后停止撒砂。当发生紧急制动3&4或安全制动是自动撒砂，当列车静止时停止撒砂。砂箱上安装砂位传感器，当砂量低于砂量位置传感器位置时，HMI上显示警示信息。
4 结语
多铰接轻轨制动系统参照EN 13452标准，规范了各制动模式的功能和触发方式，保证了制动系统完整性，做到了制动系统配置与系统性能之间的衔接，为后期产品优化和改型提供技术支撑。
参考文献
[1]EN 13452-1，铁路设施 制动公共运输制动系统 性能要求[S].
[2]匡如华.EP2002制动系统及其在城轨车上的应用[J].机车电传动，2009，（5）.
[3]马喜成，龙倩倩.地铁车辆用EP2002制动控制系统[J].机车电传动，2007，（4）.
