城市轨道交通车辆防滑系统的基本结构

典型的防滑控制系统主要由控制单元、速度传感器与机械部件防滑阀组成。其中控制单元是防滑控制系统的核心部分。图16-2为电子防滑控制装置的示意图。

图16-2 电子防滑控制装置示意图

防滑控制系统的形式是多种多样的，但工作原理基本相同。列车制动时，当车轮由于轨道污染、气候潮湿或者制动力过大而被“抱死”，轮轨间立即产生滑行。在这一瞬间，该车轮的减速度必然大大超过列车的减速度，而达到一个相当大的值。也就是说，被“抱死”的车轮与其他正常运行的车轮之间有一个很大的速度差。防滑控制系统可以通过速度传感器检测出列车的正常速度，以及列车与“抱死”车轮间的速度差。这两个检测信号被传送到防滑控制系统的微处理器，微处理器根据比较和判断，然后发出防滑控制指令。防滑控制系统的执行装置按指令采取措施，使该车轮的制动力迅速下降，快速缓解车轮的滑行。当滑行消失，微处理器得到速度信号后，重新发出指令，恢复该车轮的制动力。防滑控制系统的工作原理框图如图16-3所示。

防滑控制过程的逻辑框图如图16-4所示

图16-3 防滑控制系统的工作原理框图

图16-4 防滑控制过程的逻辑框图

图16-5 速度传感器的结构原理

1.速度传感器(www.xing528.com)

用于检测列车速度和轮对速度的装置称为速度传感器，又称为速度信号发生器。它安装在每个轮对上，无论是拖车还是动车。它的结构原理如图16-5所示。速度传感器由测速齿轮和速度传感器探头以及电缆线所组成。测速齿轮与速度传感器探头之间有一个间隙，永磁式的传感器会在间隙中感应磁力线。当齿轮转动时，齿顶、齿谷交替切割磁力线，从而在永磁式的传感器中产生一个频率正比于运行速度的电脉冲信号。这个电脉冲信号就是送入微处理器的速度信号。

2.防滑阀

防滑阀的结构虽然形式各异，但就现有的国内和国外的防滑阀来说，其设计要求和工作原理都几乎相同。当防滑控制系统不发出防滑指令时，防滑阀对正常的制动和缓解不产生不利的影响；当防滑控制系统发出防滑指令而具有防滑功能时，通过控制防滑阀的励磁线圈使铁心动作，改变防滑电磁阀内的压缩空气通路，排放制动缸的压缩空气或恢复制动缸压力，以实现减压防滑功能。

地铁车辆空气制动系统中使用的一种防滑电磁阀WMV-20/2ZG是一种间接控制的二位三通阀，其特点是能控制和改变压力空气连接，使其工作范围在（0～10）×10⁵Pa。当防滑阀处于关闭位（图16-6）时，电磁阀无信号，处于失电位。这时预控阀座V₁到活塞的通路被切断，活塞上方的压力腔内的压力经阀座V₂排到0。在压缩弹簧9的压力下，活塞保持在上端位。与活塞连成一体的垫圈D₂紧靠阀座V₄。进气口A和排气口B的通路被打开，排气口B到排气口C的通路被切断。进气口A和排气口B分别与制动储风缸和单元制动机的制动缸连接，对正常制动不起作用。排气口C与大气相通，也对制动无任何作用。

当电磁阀线圈励磁后（图16-7），磁铁被电磁线圈吸起。预控阀座V₁被打开，阀座V₂关闭。从连接端口Z进入阀体，再经过预控阀座V₁加在活塞上的空气压力使活塞克服压缩弹簧9的压力向下运动到下位端。垫圈D₁压在V₃上，V₄打开。进气口A和排气口B的通路被切断，与排气口B连接的单元制动机制动缸内的压力空气经过阀座V₄和排气口C向大气中排气，使制动缓解，实现减压防滑功能。

图16-6 防滑电磁阀失电

1—上部壳体 2—压缩弹簧 3—衔铁 4—电磁线圈 5—反向衔铁 6—排气滤网 7—下部壳体 8—活塞 9—压缩弹簧 D₁、D2—密封垫V₁～V₄—阀座

图16-7 防滑电磁阀得电