CN111006888B - 列车空气制动防滑器性能测试方法及试验台 - Google Patents

Abstract

本申请公开了列车空气制动防滑器性能测试方法，首先驱动装置对轨道轮牵引加速，进而带动轮对转动，直至轮对轴速上升至制动初速度并保持匀速，然后轮对速度稳定后，制动装置对轮对施加制动力直至轮对停止转动，并且数据采集装置在制动过程中实时采集轨道轮的圆周速度和轮对的圆周速度，之后利用采集的轨道轮圆周速度和轮对圆周速度计算制动距离和速度差，最后依据制动距离和速度差评估防滑器性能。本发明为单轮对试验台的轨道轮驱动电机控制系统开发了电惯量模拟功能，实现轨道轮圆周运动的速度、减速度与车辆平动一致的制动效果，从而可利用该试验台开展制动防滑器性能测试。

Description

列车空气制动防滑器性能测试方法及试验台

技术领域

本申请涉及轨道交通测试技术领域，特别涉及列车空气制动防滑器性能测试方法及试验台。

背景技术

随着列车运行速度的不断提高，轮轨黏着系数随之减小，尤其在轨面湿滑状态下，极低的轮轨黏着使得列车制动时很容易出现车轮滑行的现象，而这会直接导致制动距离的延长，严重时还可能会擦伤车轮踏面，进而降低车辆运行品质，甚至危及行车安全。

为了尽可能减少滑行，目前列车上通常装设有制动防滑器，在防滑的同时还要充分利用黏着特性，以减小制动距离。由于直接关系列车的运行安全，制动防滑器必须经过充分的试验验证和性能检验，严格确保其性能指标符合使用要求。

对于防滑器的防滑性能，目前主要有两种测试手段：仿真测试以及装车后的线路测试。若采用仿真测试的方式，则由于轮轨黏着特性的复杂性，以及轮轨表面状态、接触面介质分布的不确定性，通过仿真无法准确计算制动过程中的轮轨黏着力，因而在此基础上算出的车轮圆周速度、制动距离等其他参数也都存在可靠性不高的问题；若采用装车后线路测试的方式，则由于整车线路测试成本高，且存在大滑移时擦伤车轮的风险，因此经济性较低。

基于上述缺陷，现有方法难以准确、全面地评价防滑器的性能。

发明内容

(一)申请目的

基于此，为了能够在室内利用试验台准确模拟实车的制动状态以开展制动防滑器性能测试，同时提高仿真测试的可靠性，无需装车上线试验以节省试验费用和周期，本申请公开了以下技术方案。

(二)技术方案

一方面，提供了列车空气制动防滑器性能测试方法，包括：

步骤100，驱动装置对轨道轮牵引加速，进而带动轮对转动，直至轮对轴速上升至制动初速度并保持匀速；

步骤200，轮对速度稳定后，制动装置对轮对施加制动力直至轮对停止转动，并且数据采集装置在制动过程中实时采集轨道轮的圆周速度和轮对的圆周速度；

步骤300，利用采集的轨道轮圆周速度和轮对圆周速度计算制动距离和速度差；

步骤400，依据所述制动距离和所述速度差评估防滑器性能；其中，

在步骤200制动过程中，所述控制系统依据数据采集装置采集的数据算出模拟的车辆平动惯量，进而算出当前时刻制动装置的制动力，以及下一时刻所述驱动装置所需的扭矩，依据所述扭矩控制轨道轮减速；并且，

所述制动距离s通过下式计算：

其中t为时间，t₀为制动起始时间，t₁为制动结束时间，v_R(t)为轨道轮圆周速度；

所述速度差Δv通过下式计算：

Δv＝v_R-v_W

其中v_R为轨道轮圆周速度，v_W为轮对圆周速度。

在一种可能的实施方式中，在步骤200中制动装置对轮对施加制动力之前截断储风缸与总风缸以及与充气口的连接，并使制动缸与储风缸之间具有唯一连通气路；并且，

所述数据采集装置在制动前以及制动过程中还实时采集所述储风缸的压力，并在步骤300中利用采集的所述储风缸的压力计算相对耗风量；其中，

所述相对耗风量C_r通过下式计算：

其中P₁为制动前储风缸压力，P₂为制动后储风缸压力，P₃为干轨工况下制动后储风缸压力。

在一种可能的实施方式中，在步骤100之前，还包括：

检查轨道轮和轮对的表面粗糙度，并利用打磨的方式使所述轨道轮的横向表面粗糙度和所述轮对车轮踏面的横向表面粗糙度符合设定要求。

在一种可能的实施方式中，在步骤200中开始制动之前：介质喷撒装置向轮轨接触区域喷撒含水介质直至轮对停止转动。

在一种可能的实施方式中，在步骤400之前：判断是否已完成所有设定的制动初速度的测试，若完成则执行步骤400，否则依据下一设定制动初速度重新执行步骤100。

另一方面，还提供了列车空气制动防滑器性能试验台，包括：

轨道轮，其与轮对之间轮轨接触；

驱动装置，用于对所述轨道轮牵引加速，进而带动轮对转动，直至轮对轴速上升至制动初速度并保持匀速；

制动装置，用于在轮对速度稳定后，对轮对施加制动力直至轮对停止转动；

数据采集装置，用于在制动过程中实时采集轨道轮的圆周速度和轮对的圆周速度；以及，

控制系统，用于利用采集的轨道轮圆周速度和轮对圆周速度计算制动距离和速度差，并依据所述制动距离和所述速度差评估防滑器性能；其中，

在制动过程中，所述控制系统依据所述数据采集装置采集的数据算出模拟的车辆平动惯量，进而算出当前时刻制动装置的制动力，以及下一时刻所述驱动装置所需的扭矩，依据所述扭矩控制轨道轮减速；并且，

所述制动距离s通过下式计算：

其中t为时间，t₀为制动起始时间，t₁为制动结束时间，v_R(t)为轨道轮圆周速度；

所述速度差Δv通过下式计算：

Δv＝v_R-v_W

其中v_R为轨道轮圆周速度，v_W为轮对圆周速度。

在一种可能的实施方式中，所述制动装置包括：

储风缸，用于向所述制动装置提供高压气体；

总风缸，用于向所述储风缸提供高压气体；

子截断塞门，其连接于所述储风缸和所述总风缸并控制两者之间的气路通断；

总截断塞门，其连接于所述总风缸和充气口并控制两者之间的气路通断；其中，

所述制动装置在对轮对施加制动力之前，通过所述子截断塞门截断所述储风缸与所述总风缸的连通，并通过所述总截断塞门截断所述储风缸与充气口的连通，以使制动缸与所述储风缸之间具有唯一连通气路；并且，

所述数据采集装置在制动前以及制动过程中还实时采集所述储风缸的压力，并利用采集的所述储风缸的压力计算相对耗风量；其中，

所述相对耗风量C_r通过下式计算：

其中P₁为制动前储风缸压力，P₂为制动后储风缸压力，P₃为干轨工况下制动后储风缸压力。

在一种可能的实施方式中，该试验台还包括：

表面检查打磨装置，用于在所述驱动装置对轨道轮牵引加速之前，检查轨道轮和轮对的表面粗糙度，并利用打磨的方式使所述轨道轮的横向表面粗糙度和所述轮对车轮踏面的横向表面粗糙度符合设定要求。

在一种可能的实施方式中，该试验台还包括：

介质喷撒装置，用于在所述制动装置开始制动之前，向轮轨接触区域喷撒含水介质直至轮对停止转动。

在一种可能的实施方式中，所述控制系统在评估防滑器性能之前，先判断是否已完成所有设定的制动初速度的测试，若完成则评估防滑器性能，否则依据下一设定制动初速度重新控制驱动装置对轨道轮牵引加速并控制制动装置实施制动。

(三)有益效果

本申请公开的列车空气制动防滑器性能测试方法及试验台，为单轮对试验台的轨道轮驱动电机控制系统开发了电惯量模拟功能，实现轨道轮圆周运动的速度、减速度与车辆平动一致的制动效果，从而可利用该试验台开展制动防滑器性能测试；并且，测试过程中，载荷激励条件、制动装置动作响应与线路试验完全一致，轮轨接触状态与实车运行条件相当，保证了测试结果的真实性；另外，无需装车上线试验，大大节省了试验费用和周期，试验台试验风险低，即使超低黏着、大滑移等极易擦伤车轮的工况也可开展，对研究防滑器合理利用黏着，优化控制策略，具有十分重要的意义。

附图说明

以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本申请，而不能理解为对本申请的保护范围的限制。

图1是本申请公开的列车空气制动防滑器性能测试方法实施例的流程示意图。

图2是本申请公开的列车空气制动防滑器性能试验台实施例中驱动装置的结构示意图。

图3是制动过程中车辆的受力情况示意图。

图4是试验台轨道轮的受力情况示意图。

图5是本申请公开的列车空气制动防滑器性能试验台实施例中制动装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

下面参考图1-图5详细描述本申请公开的列车空气制动防滑器性能测试方法实施例。

如图1所示，本实施例公开的防滑性能测试方法包括如下步骤：

步骤100，驱动装置对轨道轮牵引加速，进而带动轮对转动，直至轮对轴速上升至制动初速度并保持匀速。

如图2所示，驱动装置包括轨道轮电机111，轨道轮电机111和轨道轮113组成轨道轮装置。控制系统控制轨道轮电机111启动并带动轨道轮113转动，轨道轮113通过摩擦力带动与其轮面相接触的轮对901转动。轨道轮装置还可以包括轨道轮驱动变速箱112，轨道轮电机111经轨道轮驱动变速箱112驱动轨道轮113转动。

在开始测试时，轨道轮电机111受控运转，并牵引轮对901轴速至测试制动初速，之后控制系统控制轨道轮驱动电机111的工作模式切换到惯量模拟控制模式。惯量模拟控制模式的具体描述见下文。

步骤200，轮对速度稳定后，制动装置对轮对施加制动力直至轮对停止转动。

制动装置包括作为执行机构的制动夹钳118，从制动装置控制制动夹钳118开始向轮对901施加空气紧急制动，直到轮对901因受制动而停止转动，在此制动过程中，数据采集装置实时采集轨道轮113的圆周速度和轮对901的圆周速度，实现测试数据的收集、计算和记录。可以理解的是，还可以记录制动时间等其他参数。

需要说明的是，轮对901在制动过程中，制动力是实时变化的，轨道轮驱动电机111不能按恒定的减速度运行，而是要依据制动力和车辆轴重产生的惯量来确定的减速度。因此控制系统设置了电惯量模拟功能，控制系统算出模拟的车辆平动惯量，依据模拟的车辆平动惯量而不是轨道轮自身的惯量，实时计算驱动装置在各时间点的扭矩，并依据扭矩控制轨道轮减速，实现模拟车辆减速停车。

惯量模拟的实现原理具体为：如图3及图4所示，试验台要模拟实际制动过程，在相同的制动力F_B作用下，图4中轨道轮113圆周速度和减速度必须与图3中的车辆速度和减速度一致，即公式(1)所示：

其中，v为车辆速度，ω_R为轨道轮角速度，r_R为轨道轮半径，a为车辆减速度，α_R为轨道轮角减速度，ω_W为轮对901的角速度。

由于轨道轮角速度ω_R可直接通过例如光电编码器等传感器测量获得，轨道轮角减速度a_R可通过如下公式(2)计算：

α_R＝Δω_R/Δt (2)

根据图3中车辆受力和运动情况可得如下公式(3)：

F_B＝ma (3)

其中，m为车辆轴重。

根据图3中轨道轮受力和运动情况可得如下公式(4)：

T_I+T_B-T_M+T_L＝0 (4)

其中，T_I为基于模拟的惯量产生的力矩：

T_I＝Jα_R (5)

其中J为模拟惯量。

T_B为制动力F_B产生的力矩：

T_B＝F_Br_R (6)

公式(3)中，T_M为轨道轮驱动电机输出扭矩，可直接通过传感器测量获得；T_L为传动损失的扭矩，在轨道轮非制动、无加减速时标定得到，即T_B＝0和T_I＝0时，T_M＝T_L。

将公式(2)、(3)、(5)、(6)代入公式(3)得到公式(7)：

由式(7)可知模拟惯量J可通过模拟车辆的轴重、轨道轮角速度和轨道轮所受力矩的测量值计算得到。

确定出模拟惯量J之后，通过公式(8)计算出当前时刻制动装置的制动力F_B：

再通过公式(4)计算得到下一时间步所需扭矩T_M，控制系统按照该扭矩控制轨道轮减速。到下一时间步，控制系统又根据实时测量数据算出新的所需扭矩T_M并控制轨道轮减速，如此往复直至制动结束。

关于上述车辆速度和轨道轮圆周速度之间的关系：当车辆在钢轨上向前运动，钢轨就相对于车辆向后运动，二者的相对速度是一样的(v_辆＝v_轨)。因此，在试验中用轨道轮圆周速度模拟车辆的运行速度。在没有外力作用于试验台轮对时，只需要让轨道轮驱动电机恒速、恒加速或按设定速度曲线运行即可。在制动工况下，即使制动缸压力恒定，制动力传递到轮轨接触点的作用力也会随轮轨接触面状态、黏着特性不同而改变，轨道轮的速度曲线需要反映出这种实时变化的力产生的减速效果，因而采用了惯量模拟功能，实时计算需要的电机扭矩，真实模拟车辆的制动情形。步骤300，利用采集的轨道轮圆周速度和轮对圆周速度计算制动距离s和速度差Δv。制动距离是轨道轮113从开始制动到完全停止的过程中(也就是制动过程中)所转动的距离。速度差是制动过程中轮对901和轨道轮113的圆周速度差。

具体的，制动距离s通过下式计算：

其中t为时间，t₀为制动起始时间，t₁为制动结束时间，v_R(t)为轨道轮圆周速度。

速度差Δv通过下式计算：

Δv＝v_R-v_W

其中v_R为轨道轮圆周速度，v_W为轮对圆周速度。

制动距离的单位为m，轨道轮圆周速度和轮对圆周速度的单位为m/s。上述圆周速度均指的是圆周速度。

步骤400，依据制动距离s和速度差Δv评估防滑器性能。

在整个测试结束之后，依据设定标准对防滑器性能进行评判。例如，在测试过程中要求轮对速度大于30km/h时不发生轮对抱死现象；车辆速度(也就是轨道轮圆周速度)在不大于160km/h时，轮对圆周速度与车辆速度之差不小于30km/h以上的滑行时间不大于3s；车辆速度在大于160km/h且不大于200km/h时，轮对圆周速度与车辆速度之差不小于40km/h以上的滑行时间不大于3s；车辆速度在大于200km/h时，轮对圆周速度与车辆速度之差不小于40km/h以上的滑行时间不大于5s；等等。

本实施例为单轮对试验台的轨道轮驱动电机控制系统开发了电惯量模拟功能，实现轨道轮圆周运动的速度、减速度与车辆平动一致的制动效果，从而可利用该试验台开展制动防滑器性能测试；并且，测试过程中，载荷激励条件、制动装置动作响应与线路试验完全一致，轮轨接触状态与实车运行条件相当，保证了测试结果的真实性；另外，无需装车上线试验，大大节省了试验费用和周期，试验台试验风险低，即使超低黏着、大滑移等极易擦伤车轮的工况也可开展，对研究防滑器合理利用黏着，优化控制策略，具有十分重要的意义。

除了上述制动距离和速度差以外，耗风量也是一个能够用于评价防滑器性能的指标参数。如图5所示，在一种实施方式中，制动装置采用气动制动，并在测试过程中根据控制指令和防滑器的控制策略做出相应动作。在步骤200中制动装置对轮对施加制动力之前，先为制动装置的制动气路充气，例如打开总截断塞门201为总风缸202充气，为之后制动所需的压力做准备。可以通过安装于总风缸202的第一压力传感器203的反馈数据得到总风缸202是否完成充气。在充气完毕后截断储风缸与总风缸以及与充气口的连接，也就是关闭控制总风缸202和储风缸206的之间连接气路的子子截断塞门204，并使制动缸与储风缸之间具有唯一连通气路，这使得在后续制动过程中，总风缸202不会为储风缸206充气，且制动过程中制动缸209消耗的全部为储风缸206内的气体。

并且，数据采集装置在制动前以及制动过程中还实时采集储风缸的压力，并在步骤300中利用采集的储风缸的压力计算相对耗风量。具体可以通过安装于储风缸206的第二压力传感器207的反馈数据得到储风缸206的压力。

具体的，相对耗风量C_r通过下式计算：

其中P₁为制动前储风缸压力，P₂为制动后储风缸压力，P₃为干轨工况下制动后储风缸压力。P₁、P₂和P₃的单位为kPa，且均由第二压力传感器207检测得到。

通过制动装置的控制，实现对防滑器在单次制动过程中耗风量的检测，以此来评价防滑器的防滑性能。

在一种实施方式中，在执行步骤100之前，也就是测试正式开始之前，为达到与现场条件相当的轮轨表面状态，先检查轨道轮113和轮对901的表面粗糙度。若表面粗糙度不符合要求，则可以通过打磨调节或其他手段，将轨道轮113的横向表面粗糙度控制在MRR(Material Removal Rate，材料去除率)Ra 0.3～0.4的范围内，以及将轮对901车轮踏面的横向表面粗糙度控制在MRR Ra 0.5～0.6，以使轨道轮113的横向表面粗糙度和轮对901车轮踏面的横向表面粗糙度符合设定要求。

防滑性能测试按测试工况的不同可分为干轨制动测试和湿轨制动测试。若是干轨制动测试，则在制动装置对轮对901实施制动前无需喷撒含水介质；若是湿轨制动测试，则需要喷撒含水介质。因此在一种实施方式中，在步骤200中开始制动之前：介质喷撒装置先向轮轨接触区域喷撒含水介质，然后再实施制动，直至轮对901停止转动后停止喷撒含水介质。

对于普通湿轨和低黏着工况，可以为试验台配备环境模拟装置，开始制动前，控制系统控制环境模拟装置向轨道轮113和轮对901的轮面接触区域喷水或减摩液，以模拟湿轨和低黏着工况。其中减摩液的浓度根据测试需要进行配比。

通过设置介质喷撒装置来进行不同工况的测试。

在一种实施方式中，由于执行一次步骤100至步骤300只能针对一种初始速度进行测试，而整个测试可能包括多个速度级的测试，因此在步骤400之前：先判断是否已完成所有设定的制动初速度的测试。例如在测试之前，先设定多级速度，包括80km/h、120km/h、160km/h等速度级，并将每一级的速度作为制动初速度进行一次制动测试，最后依据各速度级的测试结果综合评价防滑器的防滑性能。

若判断出已完成所有速度级的测试，则执行步骤400进行防滑性能评估。若判断出还未完成所有速度级的测试，则选取下一个还未完成的制动初速度，并依据该制动初速度重新执行步骤100，进而执行后续的步骤200和步骤300，直至完成所有速度级的试验。

可以理解的是，判断是否已完成所有设定的制动初速度的测试可以在轮对停止转动之后判断，此时对设定制动初速的遍历是在步骤100和步骤200之间循环的，当执行完成所有速度级的测试动作和数据采集后，再执行步骤300，计算各速度级下的制动距离s和速度差Δv，以及耗风量；然而，判断是否已完成所有设定的制动初速度的测试也可以在计算完成该速度级的制动距离s和速度差Δv甚至耗风量以后再进行判断。具体判断时机的选取不会影响到数据结果以及评估出的性能。

通过进行多个速度级的测试，实现对防滑器性能更为全面的综合评价。

下面参考图2-图5详细描述本申请公开的列车空气制动防滑器性能试验台实施例。本实施例用于实施上述防滑性能测试方法实施例。

本实施例公开的试验台主要包括有：轨道轮113、驱动装置、制动装置、数据采集装置和控制系统。

轨道轮113与轮对901之间轮轨接触。

如图2所示，驱动装置用于对轨道轮牵引加速，进而带动轮对转动，直至轮对轴速上升至制动初速度并保持匀速。具体的，驱动装置可以包括：轨道轮驱动电机111、轨道轮驱动变速箱112、轨道轮113、导向框114、适配器115、垂向作动器116、横向作动器117和制动夹钳118。

轨道轮驱动电机111用于对轨道轮113牵引加速，导向框114和适配器115作为轮对901的载荷传递结构，适配器115固定安装于导向框114上，轮对901的转轴与适配器115转动连接。垂向作动器116和横向作动器117两端分别铰接于外部固定结构和导向框114上，用于施加载荷。制动夹钳118用于受控施加制动力。

如图5所示，制动装置用于在轮对速度稳定后，对轮对施加制动力直至轮对停止转动。

数据采集装置用于在制动过程中实时采集轨道轮的圆周速度和轮对的圆周速度。

控制系统用于利用采集的轨道轮圆周速度和轮对圆周速度计算制动距离和速度差，并依据制动距离和速度差评估防滑器性能。

如图3及图4所示，控制系统设置了电惯量模拟功能，在制动过程中，控制系统依据数据采集装置采集的数据算出模拟的车辆平动惯量，进而算出当前时刻制动装置的制动力，以及下一时刻驱动装置所需的扭矩，依据扭矩控制轨道轮减速。具体的惯量模拟实现原理详见上述测试方法实施例。

并且，制动距离s通过下式计算：

其中t为时间，t₀为制动起始时间，t₁为制动结束时间，v_R(t)为轨道轮圆周速度。

速度差Δv通过下式计算：

Δv＝v_R-v_W

其中v_R为轨道轮圆周速度，v_W为轮对圆周速度。

如图5所示，在一种实施方式中，制动装置包括储风缸206、总风缸202、子截断塞门204和总截断塞门201。

储风缸206用于向制动装置提供高压气体。

总风缸202用于向储风缸206提供高压气体。

子截断塞门204其连接于储风缸206和总风缸202并控制两者之间的气路通断。

总截断塞门201其连接于总风缸202和充气口并控制两者之间的气路通断。

其中，制动装置在对轮对施加制动力之前，通过子截断塞门204截断储风缸206与总风缸202的连通，并通过总截断塞门201截断储风缸206与充气口的连通，以使制动缸209与储风缸206之间具有唯一连通气路。

并且，数据采集装置在制动前以及制动过程中还实时采集储风缸206的压力，并利用采集的储风缸的压力计算相对耗风量。

其中，相对耗风量C_r通过下式计算：

其中P₁为制动前储风缸压力，P₂为制动后储风缸压力，P₃为干轨工况下制动后储风缸压力。

制动装置还可以包括：安装于总风缸202的第一压力传感器203，一端同时与子截断塞门204和储风缸206连接的比例阀205，安装于储风缸20的第二压力传感器207，一端与比例阀205另一端连接的防滑阀208，以及与防滑阀208另一端连接的制动缸209。制动夹钳118受制动缸209驱动动作。

在一种实施方式中，该试验台还包括表面检查打磨装置，用于在驱动装置对轨道轮牵引加速之前，检查轨道轮113和轮对901的表面粗糙度，并利用打磨的方式使轨道轮113的横向表面粗糙度和轮对901车轮踏面的横向表面粗糙度符合设定要求。

在一种实施方式中，该试验台还包括介质喷撒装置，用于在制动装置开始制动之前，向轮轨接触区域喷撒含水介质直至轮对停止转动。

在一种实施方式中，控制系统在评估防滑器性能之前，先判断是否已完成所有设定的制动初速度的测试，若完成则评估防滑器性能，否则依据下一设定制动初速度重新控制驱动装置对轨道轮牵引加速并控制制动装置实施制动。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种列车空气制动防滑器性能测试方法，其特征在于，包括：

步骤100，驱动装置对轨道轮牵引加速，进而带动轮对转动，直至轮对轴速上升至制动初速度并保持匀速；

步骤200，轮对速度稳定后，制动装置对轮对施加制动力直至轮对停止转动，并且数据采集装置在制动过程中实时采集轨道轮的圆周速度和轮对的圆周速度；

步骤300，控制系统利用采集的轨道轮圆周速度和轮对圆周速度计算制动距离和速度差；

步骤400，控制系统依据所述制动距离和所述速度差评估防滑器性能；其中，

在步骤200制动过程中，所述控制系统依据数据采集装置采集的数据算出模拟的车辆平动惯量，进而算出当前时刻制动装置的制动力，以及下一时刻所述驱动装置所需的扭矩，依据所述扭矩控制轨道轮减速，其中，所述模拟的车辆平动惯量J通过公式

算出，所述驱动装置包括轨道轮驱动电机，T_M为轨道轮驱动电机输出扭矩，T_L为传动损失的扭矩，Δt为时间变化量，Δω_R为轨道轮角速度变化量，m为车辆轴重，r_R为轨道轮半径；当前时刻制动装置的制动力F_B通过公式

算出；下一时刻所述驱动装置所需的扭矩T_M通过公式T_I+T_B-T_M+T_L＝0算出，T_I为基于所述模拟的车辆平动惯量产生的力矩，T_I＝Jα_R，a_R为轨道轮角减速度，α_R＝Δω_R/Δt，T_B为制动力F_B产生的力矩，T_B＝F_Br_R；并且，

所述制动距离s通过下式计算：

其中t为时间，t₀为制动起始时间，t₁为制动结束时间，v_R(t)为轨道轮圆周速度；

所述速度差Δv通过下式计算：

Δv＝v_R-v_W

其中v_R为轨道轮圆周速度，v_W为轮对圆周速度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制动装置包括：

储风缸，用于向所述制动装置提供高压气体；

总风缸，用于向所述储风缸提供高压气体；

子截断塞门，其连接于所述储风缸和所述总风缸并控制两者之间的气路通断；

总截断塞门，其连接于所述总风缸和充气口并控制两者之间的气路通断；其中，

在步骤200中制动装置对轮对施加制动力之前，通过所述子截断塞门截断储风缸与总风缸的连通，以及通过所述总截断塞门截断所述储风缸与充气口的连通，以使制动缸与储风缸之间具有唯一连通气路；并且，

所述数据采集装置在制动前以及制动过程中还实时采集所述储风缸的压力，并在步骤300中利用采集的所述储风缸的压力计算相对耗风量；其中，

所述相对耗风量C_r通过下式计算：

其中P₁为制动前储风缸压力，P₂为制动后储风缸压力，P₃为干轨工况下制动后储风缸压力。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤100之前，还包括：

检查轨道轮和轮对的表面粗糙度，并利用打磨的方式使所述轨道轮的横向表面粗糙度和所述轮对车轮踏面的横向表面粗糙度符合设定要求。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤200中开始制动之前：介质喷撒装置向轮轨接触区域喷撒含水介质直至轮对停止转动。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤400之前：判断是否已完成所有设定的制动初速度的测试，若完成则执行步骤400，否则依据下一设定制动初速度重新执行步骤100。

6.一种列车空气制动防滑器性能试验台，其特征在于，包括：

轨道轮，其与轮对之间轮轨接触；

驱动装置，用于对所述轨道轮牵引加速，进而带动轮对转动，直至轮对轴速上升至制动初速度并保持匀速；

制动装置，用于在轮对速度稳定后，对轮对施加制动力直至轮对停止转动；

数据采集装置，用于在制动过程中实时采集轨道轮的圆周速度和轮对的圆周速度；以及，

控制系统，用于利用采集的轨道轮圆周速度和轮对圆周速度计算制动距离和速度差，并依据所述制动距离和所述速度差评估防滑器性能；其中，

在制动过程中，所述控制系统依据所述数据采集装置采集的数据算出模拟的车辆平动惯量，进而算出当前时刻制动装置的制动力，以及下一时刻所述驱动装置所需的扭矩，依据所述扭矩控制轨道轮减速，其中，所述模拟的车辆平动惯量J通过公式

算出，所述驱动装置包括轨道轮驱动电机，T_M为轨道轮驱动电机输出扭矩，T_L为传动损失的扭矩，Δt为时间变化量，Δω_R为轨道轮角速度变化量，m为车辆轴重，r_R为轨道轮半径；当前时刻制动装置的制动力F_B通过公式

算出；下一时刻所述驱动装置所需的扭矩T_M通过公式T_I+T_B-T_M+T_L＝0算出，T_I为基于所述模拟的车辆平动惯量产生的力矩，T_I＝Jα_R，a_R为轨道轮角减速度，α_R＝Δω_R/Δt，T_B为制动力F_B产生的力矩，T_B＝F_Br_R；并且，

所述制动距离s通过下式计算：

其中t为时间，t₀为制动起始时间，t₁为制动结束时间，v_R(t)为轨道轮圆周速度；

所述速度差Δv通过下式计算：

Δv＝v_R-v_W

其中v_R为轨道轮圆周速度，v_W为轮对圆周速度。

7.如权利要求6所述的试验台，其特征在于，所述制动装置包括：

储风缸，用于向所述制动装置提供高压气体；

总风缸，用于向所述储风缸提供高压气体；

子截断塞门，其连接于所述储风缸和所述总风缸并控制两者之间的气路通断；

总截断塞门，其连接于所述总风缸和充气口并控制两者之间的气路通断；其中，

所述制动装置在对轮对施加制动力之前，通过所述子截断塞门截断所述储风缸与所述总风缸的连通，并通过所述总截断塞门截断所述储风缸与充气口的连通，以使制动缸与所述储风缸之间具有唯一连通气路；并且，

所述数据采集装置在制动前以及制动过程中还实时采集所述储风缸的压力，并利用采集的所述储风缸的压力计算相对耗风量；其中，

所述相对耗风量C_r通过下式计算：

其中P₁为制动前储风缸压力，P₂为制动后储风缸压力，P₃为干轨工况下制动后储风缸压力。

8.如权利要求6所述的试验台，其特征在于，该试验台还包括：

表面检查打磨装置，用于在所述驱动装置对轨道轮牵引加速之前，检查轨道轮和轮对的表面粗糙度，并利用打磨的方式使所述轨道轮的横向表面粗糙度和所述轮对车轮踏面的横向表面粗糙度符合设定要求。

9.如权利要求6所述的试验台，其特征在于，该试验台还包括：

介质喷撒装置，用于在所述制动装置开始制动之前，向轮轨接触区域喷撒含水介质直至轮对停止转动。

10.如权利要求6-9中任一项所述的试验台，其特征在于，所述控制系统在评估防滑器性能之前，先判断是否已完成所有设定的制动初速度的测试，若完成则评估防滑器性能，否则依据下一设定制动初速度重新控制驱动装置对轨道轮牵引加速并控制制动装置实施制动。

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