Full Power Hydraulic Brake System Based on Double Pipelines for Heavy Vehicles

The hydraulic caliper disc brake system with air-over-oil is widely adopted at present for heavy vehicles,which makes use of air pressure system propelling the hydraulic pressure system acting on friction plates divided and combined for braking.There are some disadvantages such as pneumatic components failure,dust polluted and produce lots of heat in hydraulic caliper disc brake system.Moreover,considering the demands of the high speed,heavy weight,heavy load and fast brake of heavy vehicles,the full power hydraulic brake system based on double pipelines for heavy vehicles is designed and analyzed in this paper.The scheme of the full power hydraulic brake system,in which the triloculare cylinder is controlled by dual brake valve,is adopted in the brake system.The full power hydraulic brake system can accomplish steering brake,parking brake and emergent brake for heavy vehicles.Furthermore,electronic control system that is responsible for coordinating the work of hydraulic decelerator and hydraulic brake system is developed for different speed brakes.Based on the analysis of the influence of composed unit and connecting pipeline on braking performance,the nonlinear mathematic model is established for the full power hydraulic brake system.The braking completion time and braking pressure in braking performance of the double-pipeline steering brake and parking brake are discussed by means of simulation experiments based on Matlab/Simulink,and the simulation results prove that the braking performance of steering brake and parking brake meets the designing requirement of the full power hydraulic brake system.Moreover,the test-bed experiments of the brake system for heavy vehicles are carried out.The experimental data prove that the braking performance achieves the goal of the design,and that the full power hydraulic brake system based on double pipelines can effectively enhance braking performance,ensure braking reliability and security for heavy vehicles.

直线轨道涡流制动对高速列车制动动力学特性的影响

列车制动性能直接影响车辆运行安全性和平稳性、稳定性,本文研究了加装直线轨道涡流制动系统对不同动力分配方式的高速列车制动动力学特性的影响规律.首先建立了6M2T和4M4T两种编组方式的列车动力学仿真模型,并与线路实验数据进行对比,验证了模型的有效性.基于该模型,研究了不同时速下的列车在不同动力分配形式下的动力学特性.针对惰行工况、电空制动工况与加装直线轨道涡流制动系统的联合制动工况,分别研究了第1、5、8节车厢的Sperling指标、脱轨系数、轮重减载率、轮轨作用力的变化规律,研究结果表明,动力分配方式、制动特性对车辆动力学性能有显著影响,涉及的关键动力学性能指标均满足安全限值标准,研究结果将为高速列车加装直线轨道涡流制动系统提供理论参考.

电液混合动力系统关键技术及能量管理研究综述

现有混合动力驱动技术以油电、油液混合动力为主,旨在提高传统燃油车辆的能量利用率、降低油耗和排放.基于液压技术的大功率密度及能量再生优势,电液混合动力系统可在全速工况范围内实现能量高效利用,提高纯电驱系统的功率密度,有效改善电动车辆续驶里程及蓄电池循环使用寿命.本文对电液混合动力系统构型、能量回收技术、能量释放模式及控制策略等相关研究成果的进展、现状及发展趋势进行综述,分析了利用电液混合动力构型与先进能量管理策略提升纯电动车辆动力性能与能量利用率的可行性技术方案与应用前景.根据已有研究成果,装备电液混合动力系统后车辆最大可降低约40%的能量消耗,在能量高效利用方面具有显著优势.对于电液混合动力系统而言,液压能再生、耦合与释放等与行驶场景及电机工况点密切相关,研究重点应解决动力耦合、再生制动与能量管理等关键技术,从而提升动力系统的综合性能特别是功率密度与节能特性.

基于卡尔曼滤波的改进ADRC风电制动器控制策略研究

为了提高风电制动器的抗干扰能力和控制精度,在传统三闭环系统的基础上,提出改进自抗扰控制并融合卡尔曼滤波算法.在扩张状态观测器中引入速度跟踪情况,将传统的“大带宽、小误差”改进为“小带宽、小误差”,提高观测器的观测效率.在误差反馈控制率中引入新型指数趋近律的滑模控制,增强控制效果.在电流环中引入卡尔曼滤波算法,降低电流噪声.通过MATLAB/Simulink建立风电制动系统的数学模型,与传统自抗扰控制策略和PID控制策略进行对比分析.结果表明:改进后的控制策略提高了响应速度,降低了启动转矩和电流噪声;制动器在不同工况下均展现出来良好的控制效果和抗干扰能力,提升了系统的鲁棒性和动态性能.

基于转子铜耗的异步机运行状态分类

提出一个关于异步机运行状态的新的分类方法:转子铜耗法。按此法,异步机运行状态可分为两个:差能态、和能态。差能态包含电动、发电两个态;和能态对应电制态。转子铜耗分类法对学习和巩固异步机制动知识点尤其有帮助。

多功能全液压动力头式履带钻机的研发

目前,市场上全液压动力头式履带钻机虽生产厂家较多,但产品功能都比较单一,只能适应常规水井钻井施工、工程钻孔施工或常规勘查钻井施工不能满足用户对于可施工多种钻孔的多功能全液压动力头式履带钻机的需求。我中心根据水井钻井施工、工程钻孔施工和勘查钻井施工特点,研发了带动力头变速箱的多功能全液压动力头式履带钻机,实现了一台钻机满足多种钻孔施工的需求。本文介绍了多功能全液压动力头式履带钻机ST400B的总体结构和主要优点,尤其是动力头旋转水封可调偏心轮结构、以及动力头刹车盘和浮动轴所采用的特有技术。

基于四路串联谐振变换单元的涡流制动励磁电源在高速列车上的应用研究

涡流制动相比目前动车组上普遍采用的轮轨黏着制动在高速区段具有一定优势,成为动车组新技术的研究方向之一。涡流制动励磁电源是涡流制动系统的重要组成部分,对涡流制动控制和系统性能具有重要作用。文中对一种适用于高速列车的基于四路串联谐振变换单元的励磁电源进行了研究,具有较高的可靠性和可控性,并且采用软开关技术,在功率密度和系统效率方面具有一定优势。

城市轨道交通供电-牵引-混合储能系统设计与仿真

为了进一步提高城市轨道交通列车再生制动能量的回收与利用效率,通过对系统功能需求分析,设计一种基于分布式地面混合储能城市轨道交通列车牵引供电系统结构,建立供电网络、列车牵引和储能系统模型。同时针对低通滤波方式导致锂电池和超级电容出现大量功率交换的问题,提出带超级电容补偿的阶梯功率分配法,该方法运算量小且实时性强,能够避免混合储能系统内部功率循环。结合所提模型和策略,利用MATLAB/Simulink进行仿真试验,仿真结果表明混合储能系统能量利用效率提高了1.39%,稳压率提高了12.75%,节能率提高了6.72%。

基于模糊控制的混合动力电动汽车再生制动控制策略研究

科学分析了ECE制动政策法规,为了实现制动力的合理分配,设计模糊控制器,该控制器的输入参数包括制动强度z、电池荷电状态SOC和车速v,而输出参数则是制动能量回收比例系数K。建立了基于模糊控制的制动能量回收控制策略的仿真模型并仿真,结果显示,设计的控制策略可以确保车辆的制动稳定性,并使车辆在制动过程中回收较多能量。

一种电机用大扭矩制动器的设计

直流无刷电机将电能转换为机械能,为舵机提供动力。直流无刷电机应用于电动舵机系统,电机后部具备电磁制动器,可以实现电动舵机系统的位置锁定。相比于永磁式制动器,弹簧式制动器更耐冲击、振动等力学环境,本文设计了一种体积小、扭矩大的弹簧式失电制动器。

高速铁路列车制动盘散热筋布置间距研究

[目的]当列车设计速度达到400 km/h等级后,车下流场环境会更加复杂,使得制动盘阻力、功率消耗加剧问题更加凸显,需要对该速度等级下列车制动盘散热筋的最优布置间距进行深入研究。[方法]基于圆柱型散热筋结构,通过有限元仿真手段建立模型,并输入了相关参数值。针对相邻两周散热筋的圆心距d周向设置了四个计算工况,针对相邻两周间的距离d径向设置了五个计算工况,分别计算不同d周向、d径向对制动盘温升、阻力及散热功率的影响,进而得到d周向及d径向的建议取值。[结果及结论]d径向=40 mm(即散热筋与制动盘边缘的距离同制动盘直径之比为0.75)时,制动盘温升达到最低值,制动盘的性能较优;散热筋直径为d周向的一半时,制动盘综合性能最优。

能量调度装置在电气化铁路中的应用及分析

双碳目标下,实现电气化铁路节能减排和绿色发展至关重要,回收利用列车的再生制动能量是节能降耗的重要手段。根据牵引变电所的能量调度原理,建立含能量调度装置(energy dispatching equipment,EDE)的牵引供电系统数学模型,分析不同工况下能量调度装置在铁路牵引供电系统的调度策略。通过示例分析,基于能量调度装置的调度策略能有效降低牵引变压器的容量,减少运营商的需量电费和计量电费,降低运营商成本,提高能量利用率。

新能源在网络化牵引供电系统中的调节应用研究

为提升新能源在电气化铁路牵引供电系统中的利用效能,梳理了光伏、风能等新能源形态以及再生制动能量特征,从网络化牵引供电系统结构入手,分析了新能源接入牵引供电系统的拓扑结构及协同运行策略,兼顾再生制动能量利用,优化了直流环节在牵引负载冲击影响下的动态特性,并基于网络化牵引供电系统牵引潮流调控模式,将新能源作为牵引调节功率的主要来源。通过仿真分析验证了技术方案的可行性,为新能源接入牵引供电系统提供了新的技术路线。

无温度传感器下地铁车辆制动电阻温度在线监测方法

[目的]为实现无温度传感器下地铁车辆制动电阻的实时温度监测,提出一种无需额外安装传感器的新型制动电阻温度估算方法。[方法]对制动电阻结构和散热过程进行分析,建立由制动电阻单元及其冷却域构成的控制体温度模型,基于能量守恒定律与牛顿冷却定律构建制动电阻单元温度及控制体内冷却空气平均温度方程组,根据制动电阻阻值与温度的关系不断更新制动电阻发热功率并迭代计算,得到制动电阻的实时温度。通过有限元热仿真得到稳态和瞬态下的制动电阻温度分布,对新型制动电阻温度估算方法进行验证。[结果及结论]基于直流牵引网电压与斩波电路占空比计算制动电阻发热功率,无需额外安装传感器,可实现对硬件的纯软件替代。该方法与制动电阻温度估算算法相结合,提高了制动电阻温度估算的可靠性。新型制动电阻温度估算方法得到的制动电阻温度与基于Fluent软件的热仿真结果基本一致,其相对误差在可接受范围内,证明了该估算方法的有效性。制动电阻温度实时估算方法可实现制动电阻温度在线监测,并根据实时监测的制动电阻温度值调节地铁车辆电制动力指令值,提高牵引传动系统的可靠性及安全性。

大型水电站地下厂房岩壁梁施工技术

为解决大型水电站地下厂房岩壁梁施工质量问题,文章以福建省云霄抽水蓄能电站为研究对象,结合场区工程地质条件,针对主厂房和尾闸室2处岩壁梁的岩壁开挖、支护锚杆安装和混凝土浇筑施工展开研究,研究结果表明,文中提出的分区开挖、光面爆破、两臂凿岩台车配合人工安装锚杆、跳仓浇筑混凝土的施工方法,有效保证了主厂房和尾闸室的岩壁梁施工质量,减少了后期补强加固工作,节约了工程投资。

电动汽车续驶里程影响因素分析

电动汽车因操作便捷、噪声低、节能环保等特点,已成为人们出行的首选交通工具之一。续驶里程作为电动汽车的关键性能之一,广受关注。分析了影响续驶里程的能量流向,然后以能量流向为基础,分析了电动汽车的整车参数、动力电池、电机及其控制器系统、制动能量回收等因素对续驶里程的影响,展望了未来电动汽车续驶里程增加的方向。

电动客车再生制动能量回收策略研究

由于纯电动汽车动力电池功率密度低、大电流充放电能力差、能量利用率低,是造成其续驶里程短的主要因素,在现阶段电池技术得不到大的突破的前提下,如何使再生制动能量回收达到最大化和提高其利用率是提高电动汽车续驶里程的关键。在保证制动的安全性和稳定性,考虑国家安全法规,结合实际的纯电动公交客车运行工况的前提下,提出了一种基于复合电源系统的再生制动力分配控制策略,搭建了模糊控制器。通过MATLAB/Simulink对制动力分配策略建模,基于ADVISOR中中国城市道路典型循环工况下对控制策略进行仿真验证,结果表明此控制策略在满足国家标准法规的前提下,有效地提高了能量回收效率,增加了电动汽车的续驶里程。

基于混合储能系统的电动汽车动态功率跟踪控制

为在电动汽车混合储能系统的能量管理中准确跟踪电机制动功率,避免制动能量分配不及时导致储能元件受到电流冲击及母线电压升高等问题,提出了一种基于混合储能系统的动态功率跟踪控制策略。基于戴维南(Thevenin)模型对超级电容进行建模,利用卡尔曼滤波预测超级电容端电压,在此基础上,以功率跟踪为目标建立了损失函数,并设定约束条件,实时求解超级电容的电流。最后,进行对比试验验证所提出动态功率跟踪控制策略的有效性,结果表明,该策略能快速准确跟踪制动功率,且减小了储能单元的电流冲击。

新能源汽车的制动控制系统优化分析

阐述纯电力和电动机驱动的电动汽车的制动控制回馈系统、功率变换器功能、制动能量回馈系统的优化因素,新能源汽车能量回收系统的回收利用率。