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【学习目标】 1.掌握国产城轨车辆制动系统的结构组成。 2.熟悉国产城轨车辆制动系统的网络结构。 3.掌握国产城轨车辆制动系统的作用及控制原理。 【技能目标】 1.能够说明国产城轨车辆制动系统的特点。 2.能够掌握国产城轨车辆制动系统故障的一般处理方法。
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任务1
采用车控控制方式的铁科院制动系统
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图13.2
螺杆空气压缩机组系统原理图
制动控制装置(BCU)由制动微机电子控制单元(EBCU)和气动执 行单元(PBCU)两部分组成,EBCU和PBCU都有安装在制动控制装置
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机箱中。 EBCU采用6U插件机箱,由制动控制插件板、防滑控制插件板、 开关量输入/输出插件板及通信插件板等组成,EBCU用于实现制动和 防滑的控制计算及以与外部电气接口和通信。PBCU主要由气路集成 板及其上面电磁阀、中继阀等气动执行部组成。制动控制装置根据制 动指令产生要求的制动缸预控压力,再通过中继阀输出制动缸压力, 制动控制装置根据空气簧的压力信号实现不同载重的压力控制,并根 据纵向冲击率的限制来控制制动缸预控压力的上升速率。中继阀采
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2.系统组成 如图13.1所示为采用车控控制方式的重庆6号线车辆制动系统 气路原理图。 本制动系统主要包括:风源系统、制动控制系统、基础制动、空气 制动防滑控制装置和空气悬挂装置。 (1)风源系统(A组) 全列车有两个压缩机单元,包括空压机启动装置、空气干燥器、安 全阀等。压缩机采用螺杆式空气压缩机,TSA２0.9ARII型螺杆式空气 压缩机采用380V,50Hz三相交流电驱动,可提供30.9m/min的供气 量,电机额定转速为1460r/min。螺杆空气压缩机的螺杆组由两个互 相啮合的螺旋形转子(或螺杆)组成,通常把节圆外具有凸齿的转子称 为阳转子(或阳螺杆);把节圆内具有凹齿的转子称为阴转子(或阴螺 杆)。阴、阳转子具有非对称的啮合型面,平行安装在一个铸铁壳体内 作回转运动。
用双膜板结构,有紧急制动和常用制动两个预控压力输入,输出压力 根据两者之间取高的原则,由紧急制动和常用制动两个预控压力中压 力较高的控制。制动气动执行部件集成在一个气动板上,易于维护和 更换,与电子制动控制装置一起实现常用制动、紧急制动等功能。 制动控制装置电气原理图如图13.3所示,制动控制板上有4路 (或)压力传感器输入通道和两路电磁阀驱动输出。制动控制板用于 的制动力的实时计算,包括空电混合制动时的电制动力分配和空气制
同时在总风管路上安装有安全阀,保证总风压力不超过系统的工 作压力,设定值为1000kPa。 图13.2为空气压缩机组系统原理图。 (2)制动控制系统(B组)
主要包括微机控制的模拟电空制动控制装置(B13)和辅助控制装 置(B7)等,电空制动控制装置具有常用制动控制、紧急制动控制以及 空气制动防滑控制等功能。
子任务1
系统概述及系统组成的认知
【活动场景】 在城轨车辆生产车间或检修现场教学,或用多媒体展示国产城轨 车辆制动系统。 【任务要求】 1.能够掌握采用车控控制方式的铁科院制动系统的组成与特点。 2.能掌握国产城轨制动供风系统的工作原理和制动控制装置的 控制电气原理。 【知识准备】
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1.系统概述 国产车控式铁科院制动系统采用微机控制的模拟式电—空制动 系统,控制系统采用车控方式,每辆车都配有一套电空制动控制装置 (BCU),BCU内设有监控终端,具有自我诊断和故障记录功能。 空气制动系统能在司机控制器、ATO或ATP的控制下对列车进行 阶段或一次性的制动与缓解。本系统具有反应迅速、操纵灵活、能与 电制动混合使用、防滑控制、紧急制动等功能,是一个充分考虑安全的 城轨交通车辆制动系统。
项目13 国产城轨车辆制动系统
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【项目描述】
制动技术是城市轨道车辆的关键技术之一,我国国内的城轨车辆 制造之初大都全套引进日本或欧洲技术;近几年,中国铁路科学研究 院(以下简称铁科院)在城市轨道车辆制动系统国产化方面取得了长 足发展,其独立研发的制动系统已在重庆轨道交通6号线、北京地铁 15号线、沈阳地铁2号线等项目中得到应用。相比较于采用车控控制 方式的HRDA制动系统和采用架控控制方式的EP2002制动系统,铁 科院的制动系统设计得较为灵活,可以根据用户的需要进行系统的设 计。本项将分别以应用于重庆轨道交通6号线(采用车控方式)和北 京地铁15号线(采用架控方式)的铁科院制动系统为例,对采用车控 控制方式和架控控制方式的铁科院制动系统进行学习。
方式,手控转换后不会影响脉冲阀的电压控制。因此在电信号出现故障 或者需要人工干预的情况下,可人工施加和缓解停放制动。
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(3)空气制动防滑控制装置 每个车的空气防滑控制装置包括4个防滑排风阀及轴装的4路 速度传感器。
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动力补充,并实施对制动缸压力控制。 制动控制装置具有自诊断功能,可以对制动系统的关键部件和性 能进行监测,并通过车辆总线及时将故障信息通知列车监控系统。同 时BCU还可以把故障信息记录在BCU内部的存贮介质上,并能通过 测试软件将故障信息下载分析。
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辅助控制装置气动原理图如图13.4所示,主要由双脉冲电磁阀、减 压阀、压力开关、压力测点、滤清器、带电节点排风塞门、溢流阀等组成, 用于实现停放制动的控制,提供总风压力信号和向空簧供风等功能。双 脉冲电磁阀可以用脉冲电压控制转换,在外部控制电压作用下转换后, 能够保持转换后的位置而不需要连续地施加控制电压。此外脉冲阀两 端还有手动按钮,可以通过手动按钮进行控制转换,手动按钮为自复位
TSA２0.9ARII螺杆空气压缩机系统包括空气系统、润滑油系统和
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冷却系统。 空气系统由空气滤清器、进气阀、主机、油气筒、油细分离器、压力 维持阀和后冷却器组成。空气由空气滤清器(5)滤去尘埃后,再由进 气阀(6)进入主机压缩室压缩,并与润滑油混合。与油混合的压缩空 气由压缩机排至油气筒(7),经油细分离器(8)、压力维持阀(9)及后 冷却器(10)之后送入干燥器中。当空压机组超过设备工作压力时,其 内部的安全阀具有泄压排风作用,保护空压机组设备的安全,设定值 为1250kPa。