动车组制动技术
电气安全环路电气安全环路-紧急制动
贯穿整个列车的电气安全环路不受计算机的控制,以 确保在下列情况下可启动紧急制动阀: 司机钥匙未插入。 司机按下紧急停车按钮。 司机通过主控手柄要求进行紧急制动。 在总风压力低。 司机的安全装置(DSD)启动其安全继电器。 自动列车控制(ATP/LKJ2000)启动其安全继电器 主车辆控制单元(主VCU)启动其安全继电器。 蓄电池无电压。 列车部分分离。 回送时制动管路气压低。
制动分类
分为:常用制动、紧急制动、停放制动、保持制 动、耐雪制动。 1、常用制动 常用制动采用再生电动制动、电空摩擦制动。 常用系统可以通过下列系统施加: 司机通过主控手柄、自动速度控制系统、 ATP系
统、回送车辆
2、保持制动
保持制动采用和常用制动相同的摩擦制动。 只要列车处于静止状态,保持制动会自动实施。 它能用于列车停车时防溜并可使列车在30‰斜坡上开 车和停车时不溜车。 保持制动可由司机操控台上的按钮进行暂时解除。
3、气指令式制动控制系统 分类: (1)按其电气指令传递方式分
分为数字指令式、模拟指令式制动控制系统。 数字指令式:0、1组成的2进制数。 特点:有级制动。用3位数字组合可产生7级(已基本够 用)。在控制上,0 和 1 分别对应制动控制线的通断电。 模拟指令式:电压、电流、频率、脉冲宽度等模拟电信 号,其模拟量的大小表示制动要求的大小。
4. 停车制动
在低速时(在V≤ 5 公里/小时),动力转向架上施加空 气制动,使整个列车实现一个均衡的减速制动效果。
5. 备用制动 如果电控装置发生故障或处于救援模式,动车组 可启动备用制动继续运行。 此时制动将通过制动管(600kPa)中的压力进行 控制。 备用制动系统具有紧急制动功能,同时产生紧急 制动距离。
(2)自动式空气制动机
通过制动阀改变列车管的空气压力,以此压力变化作为 控制信号,控制车辆制动机的三通阀/分配阀。 特点:制动时,列车各部分制动缸的充气来自就近的副 风缸;缓解时,制动缸通过就近的三通阀排气。 应用:编组较长列车(列车前后部制动和缓解作用一致 性较直通式好,列车冲动较小)。
(3)电空制动机
2、制动控制系统
制动控制系统是制动系统在司机和其他控制装置的控制 下,产生、传递制动信号,并对各种制动方式进行制动 率分配、协调的部分。 目前主要有:空气制动控制系统、电控制动控制系统两 大类。 空气制动控制系统(又称为空气制动机),以压力空气 作为制动信号传递和制动力控制的介质的系统。
电气指令式制动控制系统,以电气信号来传递制动信号 的制动控制系统。 空气制动机按原理可分为: 直通式空气制动机、自动空气制动机、直通自动制动机。
2. 紧急制动
由列车驾驶员启动或将制动阀的制动手柄扳至紧急制动 位置来使列车管(BP)快速彻底的放风,使所有转向架 的制动力达到最大。
乘客紧急制动器。触发紧急制动并且给驾驶员发出一个 报警信号,驾驶员将最终决定是否施加紧急制动(例如: 可选择适当的位置停车)
Hale Waihona Puke 3. 停放制动动车组配备有一个从总制动风缸供风的弹簧作用的停放 制动,配有手动缓解装置,转向架具有足够大的弹簧制 动力保证列车安全地停放在30%坡道上。
特点:可实现制动无级操纵;司机操纵更为方便。但对 指令传递的设备性能要求高,一旦不能满足要求,可能 造成制动指令精度下降,影响制动效果。
(2)按按制动控制装置的不同分
电磁控制制动机:一般只适用于仅有空气制动方式的制 动系统中。 气压控制型:靠气压和阀进行协调配合。 电气控制型:靠电气进行协调配合。
摩擦制动
常用的方式主要有闸瓦制动和盘形制动,在高速电动车 组的制动系统中还有轨道电磁制动方式。
动力制动
将牵引电机转变为发电机,列车动能转化为电能,对这 些电能的不同处理方式分成电阻制动和再生制动两种形 式。
(2.)按制动力形成方式划分
按电动车组制动力的获取方式,可分为粘着制动与非粘 着制动。
在常用的制动方式中:
电气控制型,一般用于既有空气制动、又有电气制动 的制动系统中,能方便地进行两种方式的制动力的协调。 因在计算精度、充分利用动力制动等方面具有其他制 动控制方式无可比拟的优点,因此目前电动车组的制动 控制系统大多采用电气控制型。 由于采用计算机,所以电气控制型也叫微机控制型。 该控制按其对空气制动控制方式的不同,可分为自动式 和直通式。 自动式:在自动空气制动机的基础上增加了电气指令控 制系统对列车管压力的控制,通过同时对各车辆的列车 管的减压增加,使各车辆的三通阀同时作用,加快列车 整体的制动及缓解速度,提高了自动空气制动机的性能。
动车组 制动技术简介
2008年11月 2008年11月
一、制动系统概述
1、动车组制动方式 (1) 按电动车组动能转移方式分类
动车组动能的转移方式可以分为二类: 一类是摩擦制动方式,即通过摩擦把动能转化为热能, 然后消散于大气; 二是动力制动方式,即把动能通过发电机转化为电能, 然后将电能从车上转移出去。
4、紧急制动
紧急制动采用再生+摩擦复合制动。 启动紧急制动: ⑴司机激活的紧急制动(超强紧急制动) 包括两种情况: ——拉动司机主控控制器到底端(8级); ——按动驾驶台上的紧急停车按钮。按动紧急停车按钮 后,将会降受电弓和断开主断路器。司机激活的紧急制 动必须利用尽量大的粘着力在尽量短的停车距离内实现。 当主控手柄后移到位时,继电器打开安全环路并施加全 摩擦制动。主车辆控制单元也以动力制动补充摩擦制动。 可利用的最大粘着力约为0.15。
制动系统与列车控制网络
复合制动方式
动车转向架可采用再生制动和摩擦制动。 拖车转向架仅可用摩擦制动。 当动力制动和摩擦制动共同使用时,再生制动永 远具有优先权。 再生制动的制动力不足时则由摩擦制动补偿。 列车配有计算机控制的电空制动系统。 每辆车都有本车制动计算机(BCU)。 当动力制动和摩擦制动共同使用时,再生制动永 远具有优先权。
如果直通制动系统出现故障,系统应故障导向安 全,必要时实施紧急制动停车,如直通制动系统 不能正常工作,通过手动转换后,启动备用空气 制动系统。 备用制动系统为自动式空气制动系统,其制动指 令由列车管传递。 自动式空气制动系统处于热备用状态。
1、常用制动
首先在动力转向架上施加动力制动,如果动力制动不足, 再在拖车轴上施加空气制动。 当动轴的动力制动不能使用时,用摩擦制动力代替。 在速度小于10公里/小时的时候,采用纯空气制动(根 据动力制动特性)。
空气制动
采用摩擦制动方式:直通式空气制动系统和自动 式空气制动系统。 直通式空气制动系统采用电子控制,可按制动模 式曲线(根据手柄位置或信号系统设定)控制列 车减速或停车。 每车的微机制动控制装置负责执行本车制动控制 功能,包括接收和解码制动命令信号(从司机台 上的制动手柄发生),以及其它用于列车制动控 制的重要信息。
以压缩空气为动力源,以电气指令来操纵,可获得更好 的列车前后部制动和缓解作用一致性。 电空制动机可以有两种形式: 一种以原有的自动式空气制动机为基础,加装电控装 置,通过在车辆制动机加装的电磁阀,控制制动缸的压 力;当电空制动出现故障时,空气制动依然有效。 另一种是以直通式空气制动机为基础,电气指令控制车 辆制动机,称为电气指令直通式电空制动机。
⑵乘客激活的紧急制动
单独操作的并可由司机撤销。乘客拉紧急制动手柄: ——紧急制动手柄激活紧急通信单元。 ——司机室内“撤销乘客激活的紧急制动”的按钮开 始闪烁,并且确认信号鸣响4秒钟。 ——施加常用制动。牵引隔离。 如果10秒内司机不按下按钮并保持3秒,将施加乘客激 活的紧急制动。如果司机在10秒内按下忽略乘客紧急制 动按钮并保持3秒钟,则缓解紧急制动,并解除牵引隔 离。 如果在忽略乘客紧急制动之后,不对紧急手柄进行复位, 则列车停车后,将重复施加制动,直至重设紧急停车手 柄。
⑶安全回路断开启动紧急制动
如果安全环路打开,紧急制动激活,不管计算机设备是 否工作,都会切断至紧急制动阀的供电,施加全摩擦制 动,同时车辆控制单元施加电制动。
5、耐雪制动 在寒冷的冬季,耐雪制动通过摩擦制动力的实施 将制动盘和制动闸片很快加热以防止制动盘和制 动闸片受冰雪影响。
盘形制动单元
轴盘制动夹钳
4、微机控制型电气指令式制动控制系统
微机控制型制动控制系统制动指令的接收、处理和电气 制动与空气制动协调配合等,一般都是由微机来完成。 根据前面划分,微机控制型制动控制系统根据其制动指 令传输方式的不同,可以分为数字指令是和模拟指令式。
二、CRH1制动系统概述 CRH1制动系统概述
CRH1动车组采用电气指令式制动系统,微 机控制 动车组各车辆的制动控制装置采用微机控 制 制动力由动车的电制动(电力再生制动) 及各车的摩擦制动(动力车轮盘方式制动、 拖车轴盘制动方式)构成。
轮盘制动夹钳(带停放制动)
三、CRH5制动系统概述 CRH5制动系统概述
CRH5动车组的制动系统具有与车载列车运 行速度控制系统的接口,采用电空联合制 动模式,电制动优先。 CRH5动车组常用制动为电制动和空气制动 的复合制动,紧急制动仅为空气制动。
电制动
电制动以再生制动为主。 动车驱动轴使用电制动时,动车非动力轴和拖车 轴使用空气制动。 超出使用电制动力的速度范围时,动车轴和拖车 全部使用空气制动系统。 再生制动可在速度范围10 km/h~ 200km/h工作。
3、停放制动
停放制动是纯气动控制的制动,可在列车未起动时防止 列车溜车。 每动车5#、6#、7#制动单元,由综合压缩弹簧施加。 通过司机操作台上的按钮控制。 在Mc/M转向架内的停放制动压力开关由牵引安全环路 进行监控,如果施加了停车制动,或压力开关报告已施 加,则无法牵引。如果压力开关出现故障,可采用位于 车厢K4的开关忽略故障继续运行。
(1)直通式空气制动机
通过制动阀把总风缸的压缩空气直接变成经列车管(制 动管)进入制动缸的、其压强大小直接反映制动力大小 的压缩空气,直接在制动缸得到所需制动力。