一、系統(tǒng)構(gòu)成

城市軌道交通車軸液壓系統(tǒng)通常由以下核心部件組成：

動力源

液壓泵：將電機(jī)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，提供高壓油液（常見齒輪泵、柱塞泵，適應(yīng)列車工況的穩(wěn)定性要求）。

驅(qū)動電機(jī)：為液壓泵提供動力，需滿足列車直流 / 交流供電標(biāo)準(zhǔn)（如 DC1500V、AC380V）。

執(zhí)行元件

液壓缸：用于車軸制動閘瓦的推動、轉(zhuǎn)向架高度調(diào)節(jié)等直線運動（如制動缸、抗側(cè)滾液壓缸）。

液壓馬達(dá)：部分車型中用于驅(qū)動車軸輔助裝置（如輪緣潤滑泵），實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動。

控制元件

電磁閥：通過電信號控制油液通斷或方向，實現(xiàn)制動、緩解等動作的切換（如二位三通、三位四通閥）。

壓力閥：調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，防止過載（如溢流閥、減壓閥，保障車軸制動壓力穩(wěn)定）。

流量閥：控制油液流量，調(diào)節(jié)執(zhí)行元件動作速度（如節(jié)流閥，適配不同制動強(qiáng)度需求）。

輔助元件

油箱：儲存油液，同時散熱、沉淀雜質(zhì)（需配備液位計、空氣濾清器）。

過濾器：過濾油液中的顆粒雜質(zhì)（精度通常為 10-20μm，避免劃傷車軸相關(guān)液壓部件）。

油管與接頭：采用高壓軟管或硬管（如不銹鋼管），連接各元件，需耐受振動和高低溫（-40℃~80℃）。

儲能器：儲存液壓能，在泵停止工作時維持短期壓力（如緊急制動時快速提供動力）。

二、工作原理

系統(tǒng)通過 “液壓能 - 機(jī)械能” 的轉(zhuǎn)化實現(xiàn)功能：

電機(jī)驅(qū)動液壓泵，將低壓油液從油箱吸入，加壓后輸出高壓油液；

高壓油液經(jīng)管路輸送至控制元件（如電磁閥），由列車控制系統(tǒng)（TCMS）根據(jù)指令（如司機(jī)制動操作、ATP 信號）控制油液流向執(zhí)行元件；

執(zhí)行元件（液壓缸 / 馬達(dá)）將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動車軸相關(guān)部件動作（如制動缸推動閘瓦夾緊輪對實現(xiàn)制動）；

完成動作后，低壓油液經(jīng)回油管流回油箱，形成循環(huán)。

三、核心功能

車軸制動控制

是最核心的功能：通過液壓制動缸推動閘瓦（或盤式制動鉗）與車軸輪對接觸，利用摩擦力減速或停車。

特點：響應(yīng)速度快（≤0.3 秒），制動力可精確調(diào)節(jié)（適配不同載客量、坡度工況），并與電制動協(xié)同工作（優(yōu)先用電制動，液壓制動補充）。

轉(zhuǎn)向架動態(tài)調(diào)節(jié)

部分車型通過液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向架高度（如空重車調(diào)整），確保車軸載荷均勻，避免輪對偏磨。

抗側(cè)滾控制：通過液壓缸抑制轉(zhuǎn)向架側(cè)滾振動，提升曲線通過穩(wěn)定性。

輔助功能

輪緣潤滑：液壓馬達(dá)驅(qū)動潤滑泵，向車軸輪緣噴射潤滑脂，減少輪軌摩擦磨損。

緊急備用：儲能器在斷電時提供應(yīng)急液壓能，確保車軸可實現(xiàn)緊急制動。

四、技術(shù)特點

高可靠性

需適應(yīng)列車高頻次啟停（如地鐵日均 300 次以上）、振動（≤10g 加速度）、粉塵 / 潮濕環(huán)境，部件需具備抗疲勞、耐腐蝕性（如液壓缸采用鍍鉻活塞桿）。

安全性設(shè)計

冗余設(shè)計：關(guān)鍵元件（如制動閥、液壓泵）采用雙備份，單點故障不影響制動功能。

壓力監(jiān)控：通過壓力傳感器實時監(jiān)測系統(tǒng)壓力，異常時觸發(fā)報警（如低壓警告、過載保護(hù)）。

節(jié)能性

采用變量泵：根據(jù)負(fù)載需求調(diào)節(jié)輸出流量，減少空載能耗（相比定量泵節(jié)能 15%-30%）。

五、維護(hù)要點

油液管理

定期檢測油液黏度、污染度（每 6 個月一次），超標(biāo)時更換（推薦使用抗磨液壓油，如 ISO VG46）。

過濾器需定期更換（每 2 萬公里或 1 年），避免雜質(zhì)堵塞導(dǎo)致系統(tǒng)失效。

泄漏檢測

檢查油管接頭、液壓缸密封件（如 O 型圈、組合密封），泄漏會導(dǎo)致制動力不足，需及時更換密封件（采用耐油橡膠材質(zhì)）。

壓力校準(zhǔn)

定期校準(zhǔn)制動壓力傳感器（每 1 萬公里），確保制動力輸出精度（誤差≤±5%）。

元件壽命管理

液壓泵、電磁閥等易損件需按壽命更換（如泵壽命約 8-10 萬公里），避免突發(fā)故障。

六、應(yīng)用場景

地鐵列車：廣泛用于輪對盤式 / 閘瓦制動、轉(zhuǎn)向架調(diào)節(jié)（如上海地鐵 16 號線、北京地鐵大興線）。

輕軌 / 單軌列車：適配小曲線半徑運行需求，液壓系統(tǒng)需具備更靈敏的轉(zhuǎn)向輔助功能。

市域快軌：因運行速度較高（80-160km/h），對制動液壓系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定性、響應(yīng)速度要求更高。

城市軌道交通車軸液壓系統(tǒng)的性能直接影響列車的安全與舒適，其設(shè)計需平衡可靠性、響應(yīng)速度與維護(hù)便利性，是軌道交通車輛工程中的關(guān)鍵技術(shù)之一。