轨道车辆制动系统管路布置优化探讨

轨道交通车辆制动系统用软管总成的优化设计摘要：长编动车组列车长度一般超过400米，短编动车组列车长度也达到200米以上，因为空气粘度小，在制动系统管路中压力损失小，适合集中供气及远距离传输，此时采用气压制动的优势就很明显了。

所以空气制动仍然是动车组列车、地铁车辆使用最多的一种制动方式。

制动系统用软管总成用于动车组列车、地铁车辆制动系统的柔性连接，减少冲击振动对设备带来的影响。

制动系统用软管总成是动车组列车的关键零部件，该部件的质量直接影响行车安全。

过往已经出现过因软管总成失效导致列车清客救援的事故，对轨道交通车辆制动系统用软管总成的优化设计是非常有必要的。

关键词：动车组列车制动系统软管总成（关键词还可以再收集一点）制动系统用软管总成主要功能是连接气动原件和输送空气，要求其具有足够的承压强度、良好的气密性、拆装方便、较高的抗拔脱性能。

软管总成由橡胶软管、管接头、螺母、钢套组成，有时会根据使用环境在橡胶软管外面增加一层保护套。

图1 软管总成的结构示意图1 目前国内外制动系统用软管总成现状目前国内主要的动车组列车车型有CRH5型动车组、CRH380系列动车组、CRH3A型动车组、CRH2型动车组、时速350公里标准化系列动车组、时速250公里标准化系列动车组、时速160公里动力集中动车组，每种车型的制动系统都采用了软管总成来传输空气。

一些动车组车型引进国外的技术，零部件也直接使用原有的进口的部件。

某型动车组采用的软管总成采用进口橡胶软管，其一端为外螺纹固定接头，另一端由管接头、螺母、活接头组成，该软管总成的橡胶软管壁厚达到7mm⁓8.5mm、管接头质量大，导致软管总成质量大，不利于动车组轻量化；橡胶软管耐低温性能差，在零下25℃时已经失去柔性，不利于在高寒条件下使用。

时速160公里动力集中动车组使用的制动管和总风管在铁路客车、货车、机车上应用多年，制动管和总风管采用连接器体实现快速连接和拆解，便于将车辆分解开，该制动管和总风管质量非常大，其中制动管在以往的运用中出现过爆管等故障，影响行车安全。

轨道交通列车牵引和制动系统的优化设计随着城市化进程的不断加剧，城市的交通问题也越来越严重，交通拥堵和环境污染成为人们头痛的难题。

而轨道交通作为一种高效、快捷、环保的交通方式，越来越受到人们的推崇。

轨道交通列车作为轨道交通的核心组成部分，其牵引和制动系统的优化设计对轨道交通的效率、舒适性和安全性都有着重要的作用。

轨道交通列车的牵引系统主要由牵引变流器、电机、牵引电缆等部件组成。

其作用是将电能转化为机械能，使列车运转。

牵引系统的优化设计可以提高列车的加速度和起动力，减少能量损耗，降低噪音和电磁干扰。

首先，牵引系统中的牵引变流器的优化设计非常重要。

牵引变流器是将直流电源转换成交流电能，供给列车电机运转的装置。

其设计可以影响列车起步和加速性能，同时也会对牵引电机的寿命和能量利用率产生直接的影响。

在优化设计中，应该重点考虑牵引变流器的效率、功率因数和噪音，采用高效、低噪音的牵引变流器，可以提高列车的加速性能，节省能源和降低噪音污染。

其次，轨道交通列车的电机也是牵引系统的重要组成部分。

电机的优化设计可以提高列车的爬坡能力和牵引能力，减小能量损耗和噪音。

常见的列车电机有异步电动机、同步电动机和永磁同步电动机等。

其中永磁同步电动机具有高效、小型化、低噪音等优点，其优化设计可采用无感矢量控制等技术，可以使电机的效率和转矩性能得到进一步的提升。

最后，轨道交通列车的牵引电缆也是牵引系统的重要组成部分。

在牵引电缆的优化设计中，应该考虑电缆的输电效率、电磁干扰、可靠性和绝缘性等因素，采用低损耗、低噪音、高可靠性的牵引电缆可以提高列车的效率和运行质量。

除了牵引系统的优化设计，轨道交通列车的制动系统也是决定列车运行安全和舒适性的重要因素。

轨道交通列车的制动系统主要由空气制动系统、电力制动系统和电液制动系统等部分组成。

其作用是在列车运行时，根据需要减速、停车或保持车速稳定。

制动系统的优化设计可以提高列车的制动效率、稳定性和安全性，减少能量损耗和噪音污染。

高速铁路列车制动系统的优化设计及控制研究随着现代化城市化的迅速发展，高速铁路交通的需求日益增长。

高速铁路列车的速度可以达到400km/h，对于刹车系统的要求也越来越高。

高速铁路列车制动系统既要高效，又要安全，为了保障车辆的运行安全，需要进行优化设计及控制研究。

一、高速铁路列车制动系统的结构高速铁路列车制动系统基本上是由制动器、制动阻尼器、控制器、制动液系统等构成。

高速铁路制动器的一般原理是利用摩擦力将列车剩余的动能转化成热能进行消耗，实现列车的制动功能。

而制动阻尼器则是指列车在行驶过程中对轨道和车体之间的空气动力进行控制，从而更好的实现制动。

高速铁路列车制动器一般可以分为三种类型，分别是电阻式剪切制动器、磁的圆筒式剪切制动器、气浮式制动器。

电阻式剪切制动器通常运行在直线轨道上，其参数更加稳定，具备比较高的控制性能。

磁的圆筒式剪切制动器操作简单，适合于用于曲线轨道上。

气浮式制动器则是使用气浮原理，与轮轴、制动盘直接接触而不使用剪切力，这样可以减少零件间摩擦。

二、高速铁路列车制动系统优化设计要想实现制动系统的优化设计，首先要把各个制动部件进行组合。

再从机械结构、控制系统和制动液系统等方面进行考虑和优化。

高速铁路列车制动机械结构的结构不断提高，以提高强化和刚度，以更好地保证系统结构的颠簸性能，稳定性能和安全性能。

在控制系统方面，高速铁路列车制动器需要有稳定的制动能力，并在必要的时候能够进行紧急制动。

为了实现同时优化安全和能耗，需要利用数字电子技术，改进制动器的控制方式，增加制动力监测及故障诊断系统等。

高速铁路列车制动液系统是一个重要的部分。

现在高速列车普遍采用的是电液比例制动阻尼器比例阀，其输出量可以通过电信号调整，而不是机械调节。

在升级改造时，需要注意电液比例阀的灵敏度，以确保较高的控制精度。

三、高速铁路列车制动系统的控制研究高速铁路列车的制动系统控制研究需要考虑到制动器的特性和动力学方程，以寻求最优控制效果。

地铁车辆制动管路动应力分析与结构优化发布时间：2021-06-17T11:54:50.510Z 来源：《基层建设》2021年第7期作者：张鸣磊宋金祥李文龙[导读] 摘要：本文主要分析制动管路不同位置的动应力水平，找到管路动应力较高且易于出现疲劳断裂的位置，然后利用制动管理动应力有限元模拟仿真分析了增加制动管路壁厚、改变管路管卡刚度、管路管卡数量等对管路动应力的影响，并根据仿真地基结果得出制定管路结构的优化建议。

中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛摘要：本文主要分析制动管路不同位置的动应力水平，找到管路动应力较高且易于出现疲劳断裂的位置，然后利用制动管理动应力有限元模拟仿真分析了增加制动管路壁厚、改变管路管卡刚度、管路管卡数量等对管路动应力的影响，并根据仿真地基结果得出制定管路结构的优化建议。

关键词：地铁车辆；制动管路；动应力分析；模态分析；结构优化1 地铁车辆制动管路动应力有限元建模分析本文以动车转向架架构制动管路为研究对象，动力转向架架构由两侧箱型侧梁与两根无缝较粗钢管横梁焊接形成，两根横梁之间又通过小纵向梁实现连接，在横梁上焊接了电机吊座和齿轮箱吊座等，在侧梁上则焊接了空气弹簧座和一系弹簧座，制动管路通过管卡和管路支撑板安装在构架上。

1.2 有限元建模将试验车辆动车转向架架构与制动管路三维几何图形道路到有限元软件中，金保留构架主体结构，在模型中简化了部分倒角和螺栓孔，并对构架侧梁顶板、底板、侧板、电机座以及各种加强筋板等薄壁结构使用壳单元进行网格划分，对一系悬挂座、空气弹簧座和齿轮箱吊座等非薄壁结构使用三维实体单元进行网格划分。

因为重点是对制动管路进行分析，为此对管路进行了更加具体的网格划分，并用一系刚度大的弹簧单元连接构架壳单元和管卡，模拟制动管路在构架上的状态，在一系悬挂座构建弹簧单元以模拟横纵向一系弹簧刚度的特性。

然后将构建的有限元网格模型导入到ANSYS有限元分析软件中[1]。

1.4 有限元仿真模型验证在有限元软件中计算构架固有模态和制动管路的固有模态，并通过试验分析得到构架和制动管路的模态振型对比分析结果，构架计算固有模态的频率最大误差和制动管路计算固有模态频率最大误差均符合精确度的要求。

高铁制动系统改进与优化随着高铁的迅猛发展，制动系统在高铁安全性和运行稳定性方面起着极为重要的作用。

本文将从高铁制动系统的问题现状、改进方向、优化方法和前景等方面进行讨论。

首先，当前高铁制动系统存在的问题包括制动距离过长、制动冲击过大、制动效率低下等。

这些问题主要来自于两个方面。

一方面，高铁运行速度快，需要通过较长的距离才能停下来。

而传统的制动系统在高速制动时存在较大的制动距离。

另一方面，长期以来，高铁的运行速度一直在提高，但制动系统的设计和技术进步相对较慢，无法适应高速列车制动需求，导致制动冲击较大，并且制动效率低下。

为了解决上述问题，高铁制动系统的改进方向主要包括缩短制动距离、减小制动冲击和提高制动效率。

具体来说，可以采取以下措施：一是采用新型制动衬片材料。

当前高铁的制动衬片材料一般采用复合材料，其制造成本高、制动效果不佳。

可以尝试研发新型制动衬片材料，如陶瓷复合材料，以提高制动效率和减小制动冲击。

二是引入电子制动系统。

传统的制动系统主要依靠机械制动来减速并停车，而电子制动系统可以通过电子控制来实现更快的制动反应速度和更稳定的制动效果。

通过引入电子制动系统，可以减小制动距离和制动冲击。

三是改进制动系统的设计。

目前高铁的制动系统一般采用电磁阀控制气压传递的方式实现制动，但这种设计存在传输延迟和控制不精确的问题。

可以尝试改进制动系统的设计，采用更先进的电磁阀、传感器等设备，提高制动系统的响应速度和精度。

四是优化高铁运行管理和调度。

对高铁进行合理的运行管理和调度，可以减小制动距离和制动冲击。

通过制订合理的运行计划、优化列车停站和调整运行速度等措施，可以最大限度地减小制动系统的负荷。

五是加强制动系统的维护和保养。

对高铁制动系统进行定期的维护和保养，能够有效地延长其使用寿命，同时提高制动效率和稳定性。

定期检查和更换磨损的制动衬片、清洁和润滑制动系统的零部件等，可以保证高铁制动系统的正常运行。

综上所述，高铁制动系统的改进与优化需要从各个方面入手，包括材料、技术、设计和管理等方面进行优化。

轨道交通控制系统设计与优化研究随着城市人口的增长和交通需求的不断增加，轨道交通系统作为一种高效、安全的公共交通方式，正成为现代城市重要的交通组成部分。

轨道交通控制系统设计与优化研究是为了提高轨道交通系统的安全性、便捷性和效率性，以满足日益增长的乘客需求。

首先，轨道交通控制系统的设计需要考虑交通安全性。

作为一种大规模的公共交通方式，轨道交通系统的安全性是首要考虑因素。

在设计阶段，应该充分考虑列车、信号系统和轨道结构的相互配合，确保列车与列车之间以及列车与乘客之间的安全。

同时，应该加强信号系统的可靠性和精确性，以减少事故风险。

此外，应该考虑应急疏散机制和紧急停车系统的设计，以应对紧急情况，并确保乘客的安全。

其次，轨道交通控制系统的设计应考虑乘客的舒适性和便捷性。

乘客是轨道交通系统的主要使用者，他们的舒适性和便捷性是评价交通系统优劣的重要指标。

在设计阶段，应考虑车厢的座椅布局、车厢的通风和空调系统等因素，以提高乘客的乘坐舒适度。

此外，应注重车站的设计与规划，例如设置便利的过道和指示牌，以方便乘客出行。

对于行动不便的乘客，还应设计无障碍设施，以满足他们的需求。

再次，轨道交通控制系统的设计应注重效率性。

随着城市人口的增长，轨道交通系统日益面临更大的运营压力。

在设计阶段，应考虑如何提高轨道交通系统的运输能力。

例如，可以采用列车自动化控制系统，以提高列车的运行频率和运行速度。

此外，还可以通过借鉴其他地方轨道交通系统的经验，优化线路和设备的布局，以降低运输成本。

最后，轨道交通控制系统的设计还需要注重创新与未来发展。

随着科技的不断进步，轨道交通系统也面临着新的挑战和机遇。

在设计阶段，应考虑如何利用新技术，例如人工智能和大数据分析，优化轨道交通系统的运营和管理。

同时，应尝试引入可再生能源和智能电网技术，以减少能源消耗和环境污染。

综上所述，轨道交通控制系统设计与优化研究是为了提高轨道交通系统的安全性、便捷性和效率性。

地铁车辆在制动方面的优化设计第1章绪论1.1研究背景制动系统作为地铁车辆的重要子系统之一，在保证车辆安全方面发挥着重要作用。

我国城市轨道交通车辆制动技术的开始于20世纪60年代在北京建成的第一辆地铁车辆，考虑到当时的技术条件，列车采用了DK型自动电磁空气制动系统，基本制动系统采用踏面制动。

在电阻制动与空气制动的匹配中，系统采用切换方式。

因此，制动力控制性能较差。

此后，我国相关企业和高校共同开发了数字化气动电控制动系统，在动力制动与空气制动的协调性、制动性和缓解一致性方面有了明显的提高。

然而，在制动力的精确控制和动力制动能力的充分利用方面仍有改进的空间。

随后，AR12电控模拟指令制动系统应运而生。

该系统采用电气控制和模拟信号传输，实现了动力制动与空气制动的连续配合，制动力控制更为方便。

然而，由于该系统是由电子逻辑电路控制的，很难实现拖拉机的电制动能力的利用和系统的通用性。

不强，特别是不能实现实时故障监测。

简单地说，制动系统的发展经历了纯空气制动、主电制动为辅助控制制动、主空气制动为辅助电制动的过程。

制动系统的控制技术也从空气控制、电气控制发展到目前的数字化控制。

近年来，国产制动系统逐步开发并应用到个别的地铁车辆项目中，主要为中国铁道科学研究院和中车四方机车车辆研究所研制的车控及架控制动系统。

伴随着国产制动系统的逐步应用，将有利于提高目前城市轨道车辆国产化率，降低整车成本、但目前产品竞争力不足，例如零部件质量不可靠影响产品质量，研发投入不够导致基础试验设备及项目不足等方面，但最主要方面体现在产品的运用经验不足，造成系统性能较之外国产品不够完善，现在使用较多的制动系统伴随中国城市轨道交通市场的不断发展系统性能逐步完善。

1.2研究意义及目的本文研究的目的:针对城市轨道交的站间距较短(一般都在3公里左右)的特点，这就决定了城轨车辆制动系统的特性必须具备其制动装置必须满足操作灵活、动作迅速、停车平稳准确、制动率及制动功率相对较大等要求。

高铁列车制动系统的设计和优化研究近年来，随着科技的日益发展，高铁交通越来越普及，人们出行的速度也得到极大提升。

而高铁列车又以其运行速度快、安全可靠等优点而备受大众关注。

但是，在高铁列车的运行过程中，制动系统的作用至关重要。

因此，高铁列车制动系统的设计和优化研究变得尤为重要。

一、高铁列车制动系统的组成高铁列车制动系统是由制动器、制动转向架、制动缸、制动管路和刹车池等部件组成。

其中，制动器是制动系统最重要的组成部分之一。

在高铁列车制动过程中，通过制动器，列车能够迅速地减速停车。

高铁列车制动器的工作原理是：通过将制动器挤压在车轮上，使车轮缓慢失去动能，从而实现列车的减速或停车。

而制动器的稳定性和可靠性对高铁列车的安全行车非常重要。

制动器设计的优化也是制动系统设计的关键所在。

二、高铁列车制动系统的优化研究1. 制动器的设计制动器的设计是高铁列车制动系统优化的核心。

目前，高铁列车的制动器主要有两种：电控制动器和气控制动器。

它们分别采用不同的控制方式，满足了高铁列车不同的使用需求。

电控制动器通过电气信号控制制动器的操作，反应速度快，调节范围广。

它的特点在于精度高，电磁阀传动准确，控制精度高。

而气控制动器则是通过空气压力控制制动器的运作。

它的特点在于制动器有一定的蓄压能力，在一定程度上保护了制动器的安全性能。

2. 制动器的优化在高铁列车制动系统的运行中，不仅要考虑制动器的设计，还需要考虑制动器的优化。

制动器的优化是为了提高制动器的安全性能和使用效率，使列车在紧急制动或疏导危险情况时，能够更加稳定和可靠。

通过对制动器的具体结构、材料和工艺等方面进行深入研究，制动器的稳定性和可靠性可以得到大幅提升。

同时，对制动器的控制系统进行改进，可以使其工作更加准确、及时和可靠。

三、高铁列车制动系统的应用前景高铁列车制动系统的应用前景非常广阔。

随着高铁交通快速发展，制动系统的应用也将逐步扩大。

未来，高铁列车制动系统的设计和优化将围绕着更高的效率、更大的安全性和更可靠的运行，不断进行研究和改进。

轨道交通车辆的制动系统设计与优化在现代城市交通中，轨道交通系统扮演着重要的角色，它为人们提供了高效、便捷、安全的出行方式。

而轨道交通车辆的制动系统作为保障乘客安全的关键部件，其设计与优化显得尤为重要。

本文将探讨轨道交通车辆制动系统的设计原理，以及如何进行优化，以提高制动性能和乘客的乘坐舒适度。

一、轨道交通车辆制动系统的设计原理轨道交通车辆制动系统的设计目标是在车辆运行过程中保证行车的安全、可靠性和舒适性。

一个完整的制动系统一般由三个部分组成：制动装置、操纵装置和辅助装置。

制动装置：制动装置包括主要制动装置和辅助制动装置。

主要制动装置通常是通过压力传感器或踏板来控制，分为空气制动和电力制动两种方式。

空气制动是利用空气压力驱动制动系统，而电力制动则是通过电能转换为机械能来实现制动。

辅助制动装置是为了在主要制动系统失效时提供备用制动。

操纵装置：操纵装置是指用于控制制动系统的操作手柄或按钮，一般位于驾驶室内或乘客车厢内，方便司机或乘客进行制动操作。

辅助装置：辅助装置是指用于制动系统安全性和舒适性的增强装置，如制动防滞系统、牵引力控制系统和气囊减震系统等。

二、轨道交通车辆制动系统的优化在轨道交通车辆的制动系统中，性能的优化是提高乘车安全性和乘坐舒适度的关键。

以下是几种常用的优化措施：1. 制动力的精确控制：制动力的精确控制可以减少制动时的冲击力和停车距离。

通过先进的电子控制系统，可以实现对制动力的精确调节，提高制动的平稳性和减震效果。

2. 制动材料的选择与设计：轨道交通车辆制动材料的选择和设计直接影响制动性能。

合适的材料选用可以提高制动的效率和耐久性。

目前，常用的制动材料包括钢、碳陶瓷和碳纤维等，它们各自具有不同的制动性能和耐磨性。

3. 制动系统的故障检测和预警：为了保证车辆的安全运行，制动系统需要进行定期的故障检测和维护。

通过安装传感器和数据监测装置，可以实时监测制动系统的工作状态，并提前发现潜在故障，以避免事故的发生。

铁路车辆制动系统优化铁路交通是我国重要的交通方式之一，而车辆制动系统则是确保火车能够安全停靠和减速的重要保障。

然而，由于长时间运营、复杂的工况和环境等因素，铁路车辆制动系统在使用中存在很多问题。

因此，对铁路车辆制动系统进行优化，以提高其安全性和可靠性，变得十分必要。

一、制动力控制铁路车辆制动系统影响行车安全最重要的指标是制动力，因此制动力控制是制动系统优化的核心内容。

在制动力控制方面，需要考虑多种因素，如制动机构的性能、管路的通畅性、悬挂系统的稳定性等。

这些因素的综合影响，应确定合理的制动曲线，以保证制动力的平稳变化。

同时，应加强制动控制的自动化程度，以提高控制的准确性和灵活性，并对列车进行精细化管理，以确保列车的制动系统始终处于最优状态。

二、安全性控制在不同的运行情况下，列车的制动系统也需要具备不同的控制策略。

例如，在行车过程中需要确保列车的安全距离，以避免和前方列车相撞。

因此，铁路车辆制动系统需要根据不同的情况，采用不同的制动策略。

这就需要对列车的运行状态进行精确的监测，并根据运行状态对列车进行精细化管理，以保证列车的行车安全。

三、故障诊断故障诊断是铁路车辆制动系统优化的重要组成部分。

列车在运行过程中，面临的故障种类繁多，如高温故障、断电故障、换挡故障等等。

为了及时发现故障，对于制动系统的各个部件应进行监测，并采用科学的故障诊断方法，以避免因故障而导致安全事故的发生。

四、技术创新铁路车辆制动系统的不断完善和创新，是铁路运输发展的必然趋势。

随着科技的不断进步，美观、稳定、安全、节能的制动系统将得到更广泛的应用。

例如，目前一些新型列车制动系统在设计时已经考虑了电力回收和再利用技术，既提高了列车的燃油利用率，同时又减少了对环境的影响。

结论铁路车辆制动系统的优化是重要的证明铁路安全和可靠性的措施。

通过制动力控制、安全性控制、故障诊断和技术创新等方法，可以不断提高车辆的制动性能和安全性，使其更好地服务于人民群众的出行需求。