基于地铁B型车牵引能耗与再生制动节能效果分析

基于地铁B型车牵引能耗与再生制动节能效果分析

张利敏杨守祥单旭东

中车唐山机车车辆有限公司河北唐山063035

摘要：目前随着我们国家的经济正在不断的进步，城市化发展的水平也变得越来越高，越来越多的地铁建设在不断的发展过程当中，这就导致我们国家的地铁工程建设出现了很大的变革。地铁建设是我们所要关心的一个十分重点的方向，所以说在这篇文章当中就分析一下地铁B型车牵引能耗再生制动节能效果。

关键词：地铁B型车；牵引能耗；再生制动节能；效果分析

1前言

要想能够更好的将地铁B型车牵引能耗再生制动节能效果进行提升的话，就需要对每一个环节进行彻底的把控，所以说在文章下面就对地铁B型车牵引能耗再生制动节能效果进行一个全面的分析与介绍，希望能够为日后的地铁工程建设提供一个更好参考与借鉴。

2地铁B型车牵引能耗分析

B型地铁车车体与转向架连接主要包括中心销、高度阀的安装以及空气簧的处理和制动软管的检查连接。中心销是车体与转向架之间的主要连接部件，需对中心销与车体的接触面进行防腐、防锈处理，并在中心销下端涂抹较小厚度的润滑脂。高度阀在制动管路安装工序完成，车体落到转向架上之后进行安装，注意保证水平杠杆活动灵活。制动软管安装前需检查软管管口及转向架上接头保护是否缺失，确保无杂质进入管路中。落车时需在空气簧定位座外圈和车体安装座内均匀涂抹润滑脂。

2.1整车吊装

吊起车体后，在转向架上方缓慢下落，中心销与中心销套、空气簧座与空气簧对准。车体下端距离轨面500mm以下时，操作者可在转向架两侧对转向架做适量移动调整，保证车体与转向架组装位置准确。

2.2下盖安装

车体落在转向架上后，对正中心销和牵引梁上的销孔，进行中心销下盖的安装。牵引梁的中心筒下面与下盖间的间隙为11～14mm，可用卡钳和卷尺配合测量。最后，正确安装防松片。

3落车后尺寸调整

3.1空气簧高度及压力值调整

空气簧下面的调整垫厚度为tmm（调整垫范围为0～6mm），给管路提供600～900KPa的风源，直到压力稳定后调节高度阀杆，并测量空气簧的高度，使空气簧上平面与转向架工艺块之间的距离在（255+t）±3mm范围内。同一转向架空气簧高度差不超过3mm，反复充排风3次，若空气簧的高度始终于合格，则将高度阀杆的螺母固定。若空气簧的高度未达标准值，则需对空气簧高度重新调整。

空气簧在正常工作状态下，水平杆须保持水平，且高度阀既不充风也不排风；调整杆要始终保持上、下两轴承外圈中心线平行。

3.2四角高尺寸测量

采用卷尺测量X处尺寸，落车当天，标记X尺寸应为118～124mm。两天后，标记X的尺寸应为115～123mm，否则使用调整垫进行调整。注意调整垫总的插入厚度不应超过10mm。同一转向架X的尺寸差不应大于2mm。落车两天后，调整联轴节的高度差时，在保证轮重分配的条件下，X可放宽至4mm。四角高通过调整达到要求后，将吊耳及轴箱簧下盖紧固。

3.3车钩高度调整测量

用卷尺测量车钩到轨面距离，要求尺寸为660～680mm，注意保证钩身前后倾斜在800mm范围内不得超过10mm。

3.4横向止挡间隙调整

横向止挡间隙值为10～12mm。拆下横向止挡固定螺栓，加调整垫，使之用塞尺测量至规定值后，重新紧固。最后将车体重新落下并恢复车体与转向架之间的连接，打开空气簧供风管路对空气簧进行充风。

3.5垂向止挡间隙调整

垂向止挡间隙值为28～35mm。拧松垂向止挡紧固螺钉，增减调整垫，使之达到规定值后，重新紧固。

3.6车辆地板布高度调整

用轨对轨定位架测量地板布到轨面距离，同一辆车的误差不超过1mm，同一列车误差不超过2mm。

车辆的高度调整用空气簧下面的调整垫来进行。调整垫的厚度为：新造车0～6mm，车轮磨损后0～36mm。不得用高度阀调整车辆高度。

3.7车体倾斜测量

保证空气簧高、四角高在规定范围，用倾斜尺杆和卷尺测量，车体左右倾斜应不大于10mm。若不符合要求，通过在空气簧下平面加垫进行调整。

4地铁B型车再生制动节能方案

为了实现地铁B型车的牵引节能，需要针对地铁B型车进行再生制动节能方案的确定。首先需要进行再生制动电能的分析，其次，对B型车的运行速度进行合理化的调节，最后对车辆类型的选择进行分析。B2型车在下行与上行中的耗电量分别为958每千瓦时、1066每千瓦时，上下行差额在108每千瓦时；其再生制动电能分别为481.98每千瓦时，553每千瓦时，上下行差额为71每千瓦时。节能效果效率为50%；B1型车在下行与上行中的耗电量分别为912每千瓦时、1053每千瓦时，上下行差额在141每千瓦时；其再生制动电能分别为455每千瓦时，492每千瓦时，上下行差额为37每千瓦时，节能效率为49%。从以上数据中能够得出以下结论：第一，地铁再生电能与列车制动初速度之间为正比例关系，当制动的初始速度比较大的情况下，其再生电能量将会增大。但是如果在上坡道进行制动环节中，所需要的制动力都比较小，其再生电能量也随之降低了很多。第二，再生制动电能与地铁列车的质量相关，但与动车、拖车的比例关系不大。在进行分析环节中能够发现B2型车的线网电流大些。运行速度的合理化调节为了实现再生制动节能，需要对地铁列车的实际运行速度进行合理化的调节，具体的调节中，需要将列车运行的速度提升。目前，在很多城市中都将地铁的运行速度提升。在不同的速度习其再生制动能耗不同，所达到的节能效果也不同。如，当最高的运行速度为75km/h时，区间运行时间为3223秒，最大的牵引能耗为709；当最高的运行速度为95km/h时，区间运行时间为2936秒，最大的牵引能耗为895。针对以上数据分析，列车提速之后的能耗时增加了25%。分为B1和B2，其中B1型列车为3动3拖编组，B2型列车为4动2拖编组。列车速度分析根据B2型车技术标准，得出这样的数据信息，地铁在平直干燥轨道上进行启动加速时，其平均起动加速度大于等于1.0m/s2。而速度从0加速到100km/h时,其中平均起动加速度大于等于0.5m/s2。反过来,列车进行制动减速环节中,其制动初速度为100km/s2时,其常用的制动平均减速度大于等于1.0m/s2。在对北京市B型地铁启动与制动加速度和减速度进行分析中,能够发现,B型车从0加速到96km/s2时,加速度在0.6-1.0m/s2。实际的地铁列车的加速度均高于指标，针对这样的情况，具体的原因如下：第一，在B型地铁线路上进行不同程度的坡度设计，设计出节能坡。第二，节能坡能够实现高车站、低区间，保障列车在出站环节中是下坡，其启动的加速度就比较快，也比较节能。在进站为上坡路，制动减速也比较快，通过增加滑动摩擦力的方式，迅速的停车。牵引耗电分析B型车中不同的细分型号其运行牵引耗电量不同，其中B2型列车每千米的电能消耗为3.41千万时。而B1型列车每千米的电能消耗为3.25千瓦时。具数据统计，我国地铁每车每千米的耗电量一般在2.5-3.0千瓦时之间。

5结束语

根据这篇文章当中对于地铁B型车牵引能耗再生制动节能效果分析我们可以看出我们国家目前的地铁建设尽管已经取得了很大的进步，但是由于地铁工程是一项10分重大的工程，所以我们还需要对每一项环节都要进行全面的把控，这样才能更好的促进工程质量的建设，保障我们国家城市化建设的发展。

参考文献：

[1]梁广深，黄隆飞.地铁B型车牵引能耗与再生制动节能效果分析[J].城市轨道交通研究，2016，02.

[2]林文立.地铁动车牵引传动系统分析、建模及优化[D].北京交通大学，2010.