微机控制直通电空制动系统研究

论文摘要

从国外高速列车和城市轨道交通车辆制动技术发展趋势看，微机控制直通电空制动系统无疑是一个重要的发展方向。本文对微机控制直通电空制动系统作了较全面的系统研究。文章首先剖析了国外高速动车组和新型城市轨道交通车辆具有代表性的制动系统。发现近几十年来随着微机技术的成熟，国外高速列车和城市轨道交通车辆制动系统基本上都采用了微机控制技术。微机控制技术的应用，使动力制动与空气制动的协调变得比较容易，可以实现一个单元甚至整列车动力制动能力的充分利用。同时微机的运用，使制动系统的故障监测得以实时进行，提高了系统的可靠性，大大降低了重大事故发生的概率。本文也简略地分析了国内干线列车和城市轨道交通车辆的制动系统。国内干线列车制动控制系统仍停留在空气制动系统阶段，即使在提速客车中运用的电空制动机，也仅仅是国外五、六十年代的水平——电磁空气制动机。空气制动机由于其系统功能所限，不可能适应高速列车的需要。虽然目前铁道部试图通过引进的方法得到微机控制直通电空制动系统技术。但由于国外公司普遍拒绝转让核心技术，因此国内要真正掌握这类制动系统的技术，必须依靠独立自主研制。国内新型地铁虽然采用了微机控制直通电空制动系统，但均为国外产品。价格、服务受制于人。致使国家发改委要求的地铁70％国产化率到现在也难以真正实现。论文根据200km／h动力分散电动车组研制的需要，进行了微机控制直通电空制动系统的方案研究，提出了微机控制直通电空制动系统的技术要求。然后以此作为设计依据，设计了适用于200km／h动力分散电动车组的微机控制直通电空制动系统。文章还对微机控制直通电空制动系统的一些关键技术进行了研究。介绍了微机控制直通电空制动系统的静置试验台的研究与设计。通过地面系统试验、运行试验和运用考核，表明本文设计的微机控制直通电空制动系统已基本达到设计和运用的要求。论文还对所设计的微机控制直通电空制动系统进行了可靠性研究。分析了系统的可靠性和提高可靠性的途径及其理论依据。论文针对国内新型城市轨道交通车辆制动系统被国外产品垄断的局面，分析了自主开发研究城市轨道车辆制动系统的基础。研究设计了国产化地铁列车制动系统的方案。根据上海市的发展低速磁浮的规划，文章还进行了低速磁浮列车采用微机控制直通电空制动系统的方案研究。文章同时对我国即将开发的300km／h电动车组制动系统的主要参数作了深入研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 论文选题及研究的意义
• 1.1.1 选题依据和背景
• 1.1.2 论文研究意义
• 1.2 国外高速动车组制动系统概况
• 1.2.1 日本新干线
• 1.2.2 德国ICE
• 1.2.3 法国TGV
• 1.3 国外新型城市轨道交通车辆制动系统
• 1.3.1 NABCO公司地铁制动系统
• 1.3.2 KNORR公司的KBGM-P型地铁制动控制系统
• 1.4 我国常用制动控制系统及其特点
• 1.4.1 我国干线机车制动控制系统
• 1.4.2 我国干线货物列车制动控制系统
• 1.4.3 我国干线旅客列车制动控制系统
• 1.4.4 我国地铁列车制动控制系统
• 1.5 论文研究的内容
• 1.5.1 文献综述结论
• 1.5.2 研究方法及论文结构
• 第2章 微机控制直通电空制动系统方案研究
• 2.1 200km／h动力分散型电动车组制动系统方案研究
• 2.1.1 制动系统适用范围
• 2.1.2 制动方式
• 2.1.3 设计原则
• 2.1.4 制动设备性能要求
• 2.2 200km／h动力分散型电动车组制动系统方案
• 2.2.1 基本参数补充
• 2.2.2 制动系统方案设计
• 第3章 微机控制直通电空制动系统关键技术研究
• 3.1 制动指令传输的试验研究
• 3.2 EP单元试验研究
• 3.3 非常制动单元的试验研究
• 3.4 防滑的系统研究
• 3.5 空重车调整研究
• 3.6 综合制动控制试验研究
• 第4章 微机控制直通电空制动系统综合试验研究
• 4.1 地面系统试验研究
• 4.1.1 微机控制直通电空制动系统室内静置试验台
• 4.1.2 微机控制直通电空制动系统室内静置试验大纲
• 4.1.3 微机控制直通电空制动系统室内静置试验及结论
• 4.2 微机控制直通电空制动系统运行试验研究
• 4.2.1 微机控制直通电空制动系统运行试验大纲
• 4.2.2 微机控制直通电空制动系统运行试验及结论
• 4.3 结论
• 第5章 微机控制直通电空制动系统可靠性研究
• 5.1 故障模式影响分析FMEA
• 5.2 故障树分析FTA
• 5.3 结论
• 第6章 城市轨道车辆制动系统国产化方案研究
• 6.1 自主开发研究城市轨道车辆制动系统的基础
• 6.2 国产地铁列车制动系统方案设计
• 6.2.1 主要设计原则及基本参数
• 6.2.2 制动系统方案设计
• 6.3 我国城市轨道车辆制动技术现状的思考和展望
• 第7章 微机控制直通电空制动系统在低速磁浮车上的应用研究
• 7.1 主要设计原则及基本参数
• 7.2 低速磁浮制动系统方案
• 7.2.1 制动系统组成
• 7.2.2 制动计算
• 7.3 风源
• 7.4 结论
• 第8章 300km／h动车组制动参数研究
• 8.1 系统设计基本参数研究
• 0'>8.1.1 运行阻力w₀
• 8.1.2 闸片摩擦系数φ
• 8.1.3 粘着系数
• 8.1.4 制动盘热功限值
• 8.2 摩擦制动方案选择
• 8.3 设计参数研究
• 8.3.1 制动距离
• 8.3.2 制动盘功率
• 8.3.3 常用制动工况
• 8.4 结论
• 第9章 结束语
• 9.1 主要工作及结论
• 9.2 论文的创新点
• 9.3 有待进一步研究的问题
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果