作為鐵路建設(shè)與運(yùn)營(yíng)維護(hù)過(guò)程中必不可少的設(shè)備,軌道工程車得到越來(lái)越廣泛的運(yùn)用。由于地鐵隧道特殊的工作環(huán)境,內(nèi)燃軌道工程車的尾氣排放和噪聲不僅對(duì)工程技術(shù)人員造成了較大的安全隱患和人身傷害,還存在嚴(yán)重環(huán)境污染。蓄電池軌道工程車具有無(wú)排放和低噪音的特點(diǎn),能夠有效解決這一問(wèn)題,但也存在再生制動(dòng)時(shí)電流沖擊大、能量回收效率不高、整車能量利用率低和下坡速度穩(wěn)定性差且調(diào)節(jié)困難等不足�；谝簤焊吖β拭芏忍攸c(diǎn)提出的液壓混合動(dòng)力技術(shù)在提高車輛的動(dòng)力學(xué)特性和節(jié)能環(huán)保性能等方面表現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。為了改善蓄電池軌道工程車存在的不足,本文提出了一種電液混合動(dòng)力系統(tǒng),并進(jìn)行了系統(tǒng)參數(shù)匹配、液壓再生制動(dòng)試驗(yàn)研究、復(fù)合制動(dòng)特性的聯(lián)合仿真分析和下坡緩速控制策略研究。首先根據(jù)蓄電池軌道工程車底架結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),確定電液混合動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和配置方案,完善液壓再生制動(dòng)回路。根據(jù)蓄電池軌道工程車的主要技術(shù)參數(shù)和行駛工況,計(jì)算出驅(qū)動(dòng)和蓄能器的主參數(shù)。其次,基于所設(shè)計(jì)的電液混合動(dòng)力系統(tǒng),建立起液壓再生制動(dòng)及能量回收效率的數(shù)學(xué)模型,對(duì)液壓再生制動(dòng)性能進(jìn)行初步評(píng)估。在AMESim軟件中搭建了液壓再生制動(dòng)模型,通過(guò)仿真得到了軌道工程車在一定初... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

液壓再生制動(dòng)原理

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第7頁(yè)第2章蓄電池軌道工程車的電液混合動(dòng)力系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)本章通過(guò)分析蓄電池軌道工程車的原有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，結(jié)合行駛工況，利用靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)；確定了適用于軌道工程車的電液驅(qū)動(dòng)方案，完善了液壓再生制動(dòng)回路，并對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行了參數(shù)匹配設(shè)計(jì)。2.1蓄電池軌道工程車驅(qū)動(dòng)及制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)蓄電池電力工程車轉(zhuǎn)向架采用Bo-Bo軸式，每一輪對(duì)由交流牽引電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，牽引電動(dòng)機(jī)剛性懸掛在轉(zhuǎn)向架上。空氣制動(dòng)系統(tǒng)采用DK-I或DK-II型電空制動(dòng)機(jī)，基礎(chǔ)制動(dòng)采用單側(cè)踏面制動(dòng)方式，每根軸分別安裝一套不帶停車制動(dòng)的緊湊式單元制動(dòng)器和一套帶彈簧停車制動(dòng)的緊湊式單元制動(dòng)器。蓄電池軌道工程車驅(qū)動(dòng)及制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖2-1所示。蓄電池軌道工程車底盤(pán)布局緊湊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)具有零排放的優(yōu)點(diǎn)，在隧道等環(huán)境條件嚴(yán)苛的工作場(chǎng)合應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，但是存在的能量效率低，制動(dòng)能量再生緩慢，摩擦制動(dòng)調(diào)速致使低速下坡穩(wěn)定性差等不足，還需改善。由圖2-1可知，蓄電池軌道工程車在兩個(gè)轉(zhuǎn)向架之間仍留有一定的空間，為加入液壓系統(tǒng)提供了結(jié)構(gòu)基矗圖2-1蓄電池軌道工程車驅(qū)動(dòng)及制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖2.2軌道工程車工況分析軌道工程車牽引施工時(shí)通常速度較低，啟動(dòng)、制動(dòng)頻繁，制動(dòng)能量可觀，采用液壓再生制動(dòng)可有效的提高能量再生效率；軌道工程車在巡航或者前往施工位置時(shí)，在下坡路段可用液壓再生制動(dòng)力或液壓無(wú)摩擦制動(dòng)力與下坡負(fù)載平衡，保證速度的穩(wěn)定性。軌道工程車線路最大坡度為40‰，采用蓄電池供電時(shí)，最高時(shí)速不超過(guò)65km/h，坡道長(zhǎng)度為1km。

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第8頁(yè)2.3電液混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的確定液壓傳動(dòng)尤其是閉式系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)緊湊、容易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速和自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用車輛走行系統(tǒng)中，而靜液壓（HST）傳動(dòng)逆向功率傳遞的特點(diǎn)使得制動(dòng)能量的回收更為高效。得益于近年來(lái)電動(dòng)車輛的發(fā)展，電液混合動(dòng)力技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。2015年，臺(tái)北大學(xué)的Jia-ShiunChen就從節(jié)能等方面針對(duì)油液混合動(dòng)力系統(tǒng)，油電混合動(dòng)力系統(tǒng)，純電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及電液混合動(dòng)力系統(tǒng)展開(kāi)對(duì)比分析，結(jié)果表明電液混合動(dòng)力系統(tǒng)最為節(jié)能[49]。西南交通大學(xué)王彬設(shè)計(jì)了蓄電池軌道工程車的電液混動(dòng)系統(tǒng)，推導(dǎo)了靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中二次元件參數(shù)與驅(qū)動(dòng)力關(guān)系，液壓泵和二次元件的排量與車速間的關(guān)系，確定了靜液壓系統(tǒng)在軌道工程車上的配置方案[50]。電液混合動(dòng)力系統(tǒng)分為串聯(lián)，并聯(lián)和混聯(lián)三種結(jié)構(gòu)形式，如圖2-2所示。圖2-2電液混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式（1）串聯(lián)式電液混合動(dòng)力系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)原理圖如圖2-2（a）所示。驅(qū)動(dòng)模式下，電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵工作，將低壓蓄能器中的油液壓縮至高壓蓄能器中，高壓蓄能器中的油液經(jīng)二次元件回到低壓蓄能器中，同時(shí)驅(qū)動(dòng)二次元件運(yùn)轉(zhuǎn)。制動(dòng)模式下，二次元件工作于泵工況，將車輛動(dòng)能轉(zhuǎn)化為液壓能存儲(chǔ)在高壓蓄能器中；蓄能器回收完成后，液壓泵工作于馬達(dá)工況，使?fàn)恳姍C(jī)工作于發(fā)電機(jī)模式，將制動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在蓄電池中。串聯(lián)式電液混合動(dòng)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3497260