城市軌道交通車輪液壓系統(tǒng)(以主流的液壓制動(dòng)系統(tǒng)為例)的工作原理是通過(guò)液壓能的傳遞與控制,驅(qū)動(dòng)制動(dòng)執(zhí)行部件(如制動(dòng)夾鉗)產(chǎn)生摩擦力,實(shí)現(xiàn)列車減速或停車。
1. 動(dòng)力轉(zhuǎn)向架(被動(dòng)式液壓制動(dòng)系統(tǒng))
非制動(dòng)狀態(tài):
被動(dòng)式液壓?jiǎn)卧械亩欢姶砰y處于關(guān)閉狀態(tài),液壓泵輸出的高壓液壓油通過(guò)管路進(jìn)入制動(dòng)夾鉗。此時(shí),液壓油壓力壓縮夾鉗內(nèi)的被動(dòng)式彈簧,使制動(dòng)閘片與制動(dòng)盤保持分離(制動(dòng)夾鉗張開(kāi)),車輪可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
制動(dòng)狀態(tài):
當(dāng)制動(dòng)指令發(fā)出時(shí),電子控制單元(ECU)控制二位二通電磁閥開(kāi)啟,液壓油通過(guò)回油管路流回油箱,制動(dòng)夾鉗內(nèi)的液壓壓力消失。被動(dòng)式彈簧在自身彈力作用下復(fù)位,推動(dòng)制動(dòng)閘片合攏并夾緊軸式制動(dòng)盤,通過(guò)閘片與制動(dòng)盤之間的摩擦力轉(zhuǎn)化為制動(dòng)力,迫使車輪轉(zhuǎn)速降低,實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。
2. 拖車轉(zhuǎn)向架(主動(dòng)式電子液壓制動(dòng)系統(tǒng))
常用制動(dòng)與緊急制動(dòng):
主動(dòng)式系統(tǒng)由電子制動(dòng)控制單元(EBCU)直接控制,通過(guò)比例壓力閥等元件對(duì)液壓回路進(jìn)行閉環(huán)控制。
制動(dòng)時(shí),EBCU 根據(jù)列車速度、載荷、制動(dòng)指令等級(jí)(如司機(jī)操作指令、ATP 自動(dòng)防護(hù)指令)計(jì)算所需制動(dòng)力,向液壓控制單元發(fā)送電信號(hào)。
液壓控制單元中的比例閥根據(jù)電信號(hào)調(diào)節(jié)液壓油壓力,高壓油通過(guò)管路進(jìn)入制動(dòng)夾鉗,推動(dòng)活塞帶動(dòng)閘片夾緊制動(dòng)盤,產(chǎn)生與需求匹配的摩擦力(制動(dòng)力)。
制動(dòng)力的大小與液壓油壓力成正比,通過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)壓力反饋信號(hào),系統(tǒng)可實(shí)時(shí)調(diào)整液壓輸出,確保制動(dòng)力穩(wěn)定、線性可控。
防滑控制:
系統(tǒng)集成防滑傳感器(監(jiān)測(cè)車輪轉(zhuǎn)速),當(dāng)檢測(cè)到車輪滑行(轉(zhuǎn)速低于列車實(shí)際速度)時(shí),ECU 立即控制液壓回路減壓,減少制動(dòng)力,避免車輪抱死;待車輪恢復(fù)正常轉(zhuǎn)速后,再重新增壓,循環(huán)調(diào)整以保證制動(dòng)效率與行車安全。