[發明專利]利用車輛慣性供能的軌道列車電液制動系統與方法

有效

• 申請號: 201510969136.8
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105438140B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 龔國芳;張亞坤;劉建;孫辰晨;楊華勇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B60T1/10
• 分類號: B60T1/10;B60T13/68
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

本發明公開一種利用車輛慣性供能的軌道列車電液制動系統與方法。包括制動盤、車輛輪軸、機械傳動裝置、離合器、雙向液壓泵、兩個溢流閥、兩個蓄能器、四個高速開關閥、制動油缸、控制計算機、制動夾鉗和兩個壓力傳感器。列車制動工況時，車輛動能通過制動盤、車輛輪軸、機械傳動裝置、離合器傳遞至雙向液壓泵轉軸，驅動雙向液壓泵工作，四個高速開關閥構成進出口獨立調節結構，壓力油通過四個高速開關閥的控制，調節制動油缸兩腔內的壓力值，實現制動力比例控制，通過動摩擦片進行制動。本發明利用雙向液壓泵，將車輛慣性動能轉化為液壓能，通過高速開關閥對制動油缸兩腔壓力進出口獨立調節，輸出與控制信號成比例的制動力，且能進行能量回收。

技術領域

本發明涉及軌道列車電液制動系統與方法，尤其是涉及一種利用車輛慣性供能的軌道列車電液制動系統與方法。

技術背景

制動系統作為軌道列車的核心部件，起到安全行車的關鍵作用。現有軌道列車的制動系統分為氣動制動系統、電液制動系統、磁軌制動系統、再生制動系統等幾種。其中氣動制動系統利用壓縮空氣作為工作介質，列車因此需配備空氣壓縮機及儲氣罐，設備占用空間大，效率低。現有的電液制動系統，利用壓力油作為工作介質，配備電機驅動液壓泵，通過電液比例減壓閥控制進入夾鉗的液壓油壓力輸出相應的制動力，設備體積小，制動靈敏，但由于節流損失，效率較低。磁軌制動常作為再生制動的輔助制動設備，再生制動通過電機再生發電，將電驅動的軌道列車制動能量轉化為電能反饋回到電網，能效較高，但低速性能不好，通常需配備電液制動作為低速時的制動器。

現有制動方法，除再生制動外，均需列車專門提供能量給制動系統，將機械能轉化為液壓或氣動系統的壓力與流量，驅動執行機構工作，隨著社會對節能減排重視程度的提高，對設備環保性能提出了更高的要求，能量回收、低能耗技術日新月異，是必然的發展趨勢。車輛由行駛工況轉為制動工況，本身具有的動能在制動中全部損耗，轉化為熱能耗散掉，這本身就是一種能量的浪費，再專門提供額外的能量驅動制動系統工作進行制動，則效率更低。如果能夠在車輛制動時，將其本身的慣性動能利用起來供給制動系統并進行儲存，無疑將提高系統的能效。

隨著電液控制技術的發展，利用高速開關閥的進出口獨立調節技術使系統功能的組合趨于多樣化，控制更加靈活，同時能夠進行能量的回收，非常適合用于設計利用車輛慣性供能的軌道列車電液制動系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用車輛慣性供能的軌道列車電液制動系統與方法，利用列車慣性動能作為能量源驅動制動系統工作，通過高速開關閥構成的進出口獨立調節結構，對制動系統進行控制，無需外部能源，且能夠對列車制動能量進行回收。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：

一、一種利用車輛慣性供能的軌道列車電液制動系統

本發明包括制動盤、車輛輪軸、機械傳動裝置、離合器、雙向液壓泵、兩個溢流閥、兩個蓄能器、四個高速開關閥、制動油缸、控制計算機、制動夾鉗和兩個壓力傳感器；雙向液壓泵通過離合器、機械傳動裝置連接于車輛輪軸上，雙向液壓泵的兩個油口分別安裝有第一蓄能器和第二蓄能器，第一蓄能器和第二蓄能器并聯兩個反向安裝的溢流閥，第一蓄能器分別與第二高速開關閥和第三高速開關閥的A油口連接，第二蓄能器分別與第一高速開關閥和第四高速開關閥的A油口連接，第一高速開關閥和第二高速開關閥的B油口與制動油缸的有桿腔連接，第三高速開關閥和第四高速開關閥的B油口與制動油缸的無桿腔連接，制動油缸的有桿腔和無桿腔分別安裝有第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，制動盤位于制動夾鉗內，制動夾鉗的動摩擦片與制動油缸的活塞桿連接；四個高速開關閥、離合器和兩個壓力傳感器分別與控制計算機連接。

二、一種利用車輛慣性供能的軌道列車電液制動方法