目前国内外对于高速列车制动系统可靠性的检测方法都主要集中在路测法[2] [3],路测法通过列车实际运行过程中反复开车刹车来检测制动系统的可靠性。这种方法是必不可少的,但也存在检测周期长、检测数据不易采集、成本高等问题[4],而试验台在这些方面显然具有很大优势。目前已经投入使用的试验台主要集中在汽车、飞机行业[5] [6],高速列车制动系统试验台还不多见,相信伴随着高速列车的发展,相关的试验台会很快出现并投入使用。8607
国内发展现状
由于高速列车在国内发展时间不长,相关的制动系统试验台还未见于国内市场,目前主要进行的是仿真平台的设计[7]。例如中国铁道科学研究院设计的高速列车气动系统仿真平台[8],该系统实现了列车制动系统设计方案检测,大大缩减了设计周期降低了设计成本。现阶段,国内常见的制动系统试验台主要运用于汽车行业[9] [10],这些试验台以及相关的理论研究都已经比较成熟。如军事交通学院军事交通研究所的研究人员针对军队某型反力式挂车的冲击制动系统设计出了一款检测实验平台[11],采用整体式框架式结构,能够迅速精确地对挂车制动性能进行检测。最近几年,国内的试验台开发也出现了新的现象,很多先进技术被运用于试验台的设计。比如出现了基于虚拟仪器技术的汽车制动系统检测系统设计方案[12] [13]。同时,制动系统试验台也运用于飞机行业,如中国民航学院设计的飞机刹车系统弹簧性能自动试验台[7],该试验台在PLC 控制下, 能自动完成加载、测量显示、卸载、语言告知测试结果等系列动作,,并且有完善的安全保护措施。仪器的主要组成部分有加载系统、数据采集系统、自动控制系统、安全保护系统等,自动化程度高,读数准确。即可自动操作,也可人工操作。
国外发展现状
近几年,火车提速不仅仅是中国的话题,世界很多国家都在设法发展高速列车,这就必然涉及到高速列车的制动系统和制动系统性能的检测问题。如韩国通过高速列车制动系统的实时仿真实验来得到制动系统的动力学参数,以确认其性能可靠性[14]。再如,日本铁路技术研究所重点研究了高速列车制动系统的反馈控制[15],通过基于气动和机械控制的方法发展出一套制动控制装置,从而解决了车轮打滑的问题,消除了可能发生的抱死现象引起的不安全隐患。德国布伦瑞克工业大学动力学与振动研究所对制动系统的摩擦情况提出了新的建模方法,通过新的仿真和测试方法对制动系统和衬垫材料的摩擦和磨损情况有了更准确的了解[16]。
发展趋势
随着需求的进一步增大,制动系统检测成为必然,这就需要更快速的检测平台。据此,可以预测未来高速列车制动系统的检测平台会朝着以下几个方向发展:
1、 向数字化方向发展,为提高检测效率需要更好的数据采集和处理系统,数据处理系统会朝着更数字化的方向发展,新技术比如虚拟仪器技术会被引入。
2、 向自动化方向发展,高速列车制动系统工作时用高气压驱动,在检测现场应该有安全防护措施,发展的趋势自然会是无人操作的工作现场,数据处理平台离测试平台较远。这就需要发展全自动的检测平台。
3、 新技术与传统方法的融合,以往运用于各个行业的检测平台已经形成了一定的可行方法,是可以被高速列车制动系统的检测所采纳的,但针对高速列车的更严格的要求,必然需要加入新技术,尤其是在传感器技术、数据采集和处理技术等方面。
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