摘要近些年，我国高速铁路快速发展。

列车运行速度明显提高，如何保障列车安全运行成为重中之重。

对于高速动车组而言，必须采用综合制动系统来保障列车的运行安全可靠性。

而CRH380B型电力动车组（或称CRH-380型），是中华人民共和国铁道部为营运新建的高速城际铁路及客运专线，中国铁道部将所有自行发展关键技术、引进国外技术、联合设计生产的中国铁路高速（CRH）车辆均命名为“和谐号”。

CRH380B型高速动车组采用先进的微机控制直通式电空制动系统，可根据列车的运行速度和载重等情况实现精准和恒减速度的电空合制动联，以提高制动时的平稳性。

众所周知，动车组的制动系统是其不可或缺的环节。

它是动车组快速发展的基本保障，也是动车组安全运营的基石。

对于CRH380B型动车组制动系统关键部位的功能，我们应该做全面的了解与分析，如制动控制单元、司机室控制部分、撒砂模块等。

制动系统是一个整体，但它也是由每个部分组成的。

因此，我们应该整体和部分相结合的了解与分析制动系统。

这样才能发现其中的不足。

只有这样，我们才能分析及优化、改进制动系统。

关键词：CRH380B动车组；制动系统；分析优化目录第1章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2研究思路 (1)第2章CRH380B动车组制动系统简介 (2)2.1制动简介 (2)2.2制动系统的基本功能 (2)第3章CRH380B动车组制动系统的组成 (3)3.1制动控制单元 (3)3.1.1截断塞门模块 (3)3.1.2电空制动控制模块 (3)3.1.3分配阀模块 (5)3.1.4撒砂模块 (5)3.2基础制动装置 (6)3.3备用制动 (7)3.4停放制动 (8)3.5供风系统 (10)3.5.1主空气压缩机 (10)3.5.2辅助空气压缩机 (10)第4章CRH380B制动系统故障分析及改进 (12)4.1改进的意义 (12)4.2列车常用制动失效分析 (12)4.2.1CB09A板卡操作系统的结构 (13)4.2.2 500ms周期任务被冻结的原因分析 (13)4.3 技术解决方案 (14)4.3.1处理等级 (14)4.3.2 Jupiter2000控制系统工作机理 (15)4.3.3 系统诊断 (16)参考文献 (17)致谢 (18)CRH380B动车组制动系统分析与改进第1章绪论1.1研究背景中国内陆面积宽广，人口众多，幅员辽阔，经济发展与联系的跨度大，需要有一种强而有力的运输方式将整个国家和国民经济联系起来。

铁路作为重要的基础设施，国民经济的大动脉和大众化的交通工具，最显著的特点是运载量大、运行成本低、耗能少，在大流量长距离的客货运输有着绝对优势，也在大流量、高密度的城际中短途旅客运输中具有强大的竞争力。

而高速铁路则是当今时代的主题，动车组制动系统更是重中之重。

CRH380B型电力动车组由中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司、长春轨道客车股份有限公司在CRH3C型电力动车组基础上自主研发的CRH系列高速动车组，也是“中国高速列车自主创新联合行动计划”的重点项目之一，是中国自主研发的动车组。

因此了解与分析其制动系统就很有意义。

1.2研究思路在对CRH380B型动车组制动系统的优化研究中，我们应该遵循铁路部门制定的相关规定和国家的法律法规，并结合动车运用所的日常工作实际情况。

通过了解与分析动车组制动系统的组成和以及各部分的作用。

联系动车组在日常行驶中，制动系统常见的故障。

通过这些进行系统的了解，分析其中的原因，努力做出相应的改进与优化。

2.1制动简介（1）人为的使运动的列车减速或停止运动，称之为制动。

除制动的过程称之为缓解，也就是说列车处于无闸的状态。

目前，列车运行速度不断提高，对制动性能提出了更高的要求，否则制动距离不能保证，会严重影响运行安全。

（2）CRH380BL（16辆编组）型动车组共有四套主供风单元（空气压缩机组）和四套辅助风源（辅助空气压缩机），其中主供风单元供的风是可以供给列车所有用风设备使用。

（3）制动系统供风管路分为两种：一种是总风管，总风管中的风压为10bar，负责为全列车所有需要用风的设备提供压缩空气，如制动、空气弹簧、受电弓、撒砂等装置。

另一种是列车管，列车管中的风压为 6bar，主要为制动夹钳供风。

2.2制动系统的基本功能制动系统可以实现常用制动、紧急制动、停放制动、备用制动等。

（1）常用制动包括电空常用制动和动力制动。

首先在动力转向架上施加动力制动，如果动力制动力不足，再在拖车轴上施加空气摩擦制动；在动力轴的动力制动不能使用时，用空气摩擦制动代替。

（2）紧急制动在紧急制动时，牵引被切断，列车管被快速彻底的排空，电制动、直通电空制动和备用空气制动沉余产生紧急制动。

紧急制动可以通过以下情形产生：①制动手柄处于紧急制动位；②按下司机室内的紧急制动按钮；③安全装置（ATP）启动或列车断开；④备用制动启动后手柄处于紧急制动位。

⑤列车运行时停放制动被施加或总风缸压力过低。

（3）停放制动转向架上设有足够数量的停放制动缸（弹簧储能式）可保证动车组安全地停放在 30‰的坡道上，停放制动为停放制动缸充风缓解，排风制动。

3.1制动控制单元制动控制单元（BCU）是制动控制系统中的核心部件，它通过计算对列车实施电气制动及空气制动的控制，此外还具有滑行控制功能。

BCU执行电空常用制动、空气紧急制动和停放制动的控制功能，可对所有必要点进行连接测试，以检测和调整所有必要的压力。

制动控制单元BCU内部由截断塞门模块B06、电空制动控制模块B60、分配阀模块B55和撒砂模块F06组成。

图1 制动控制单元原理图3.1.1截断塞门模块制动板的空气供应可以通过关闭截断塞门B06.02与B06.03来隔离。

截断塞门B06.02用于直接电空制动的隔离，截断塞门B06.03用于摩擦制动。

3.1.2电空制动控制模块电空制动控制模块B60负责制动控制。

压力调节器B60.02将制动控制元件B01的电摩擦制动指令信号调制成相称的预控制压力。

压力调节器配备1个充气电磁阀和1个排气电磁阀。

如果压力调节器发出的信号与要求的压力不符，则由制动控制原件B01控制充气电磁阀或排气电磁阀以达到正确的压力。

在正常的工作状态下，紧急电磁阀B60.03断开，在压力调节器B60.02的控制下，控制压力通过双止回阀B60.04、空重车调整阀到达中继阀(直接制动回路)。

对于常用制动，负载修正(压力传感器B60.15的信号)通过制动指令信号从制动控制元件传到压力调节器B60.02。

在紧急制动中，电力紧急制动操作系统将会开启，并且紧急电磁阀B60.03开启，因此供风缸B05的压力空气通过双止回阀B60.04流向空重车调整阀及中继阀，开始紧急制动操作。

空重车调整阀根据风动负荷限制中继阀的预控制压力。

在紧急制动过程中需要最大的制动作用力，并且制动缸压力不再继续调节。

为了避免车轮滑动并保证盘式制动器更长的使用寿命，速度在200km/h及以上时使用低减速压力，速度在200km/h以下时使用高减速压力。

低减速压力与高减速压力之间的转换靠电磁阀来实现。

该电磁阀通过允许或切断中继阀控制口的空气供应来实现预先规定的低减速压力或高减速压力，与中继阀的预控制压力无关。

在出现故障的情况下，电磁阀排气，中继阀释放高减速压力。

制动器可以借助制动缸管中带有电开关的截断塞门来实现手动隔离，以隔离制动板并释放空气制动缸压力。

该截断塞门只有在维修时才开启。

此外，制动器还可以通过直接作用于充气电磁阀B60.12的电开关来与制动板隔离，该电磁阀切断制动缸管中活塞阀B60.10的空气供应并释放制动缸压力，以阻止截断塞门及充气电磁阀B60．12的电信号传递给制动控制元件及列车管理系统。

压力开关B60.11给列车管理系统传递制动缓解信息。

压力开关B60.23将此信息传递给制动控制单元。

压力传感器B60.16显示制动缸压力。

3.1.3分配阀模块分配阀模块主要由分配阀、截断塞门、压力传感器、检测套管等部件构成。

分配阀的作用是:能根据制动管的压力变化来控制制动的缓解保压。

3.1.4撒砂模块撒沙模块主要由转换塞门、减压阀、、隔离电磁阀、控制电磁阀、检测套管、压力传感器等构成。

撒砂的主要作用是提高车轮与轨道之间的摩擦系数，在端车、IC03、IC06、IC11、IC14的BCU内设置撒砂控制单元，在端车的一轴及IC03、IC06、IC11、IC14的一、四轴设置撒砂管路装置；撒砂模块F06由总风供风，功能包括干燥砂、低压撒砂和高压撒砂；为了优化撒砂量，在车辆速度小于160km/h时采用2.7Bar低压撒砂，在车辆速度大于160km/h时采用6.3Bar高压撒砂。

表4撒沙模块各部件的作用表3.2基础制动装置基础制动装置分为动车和拖车基础制动装置，动车转向架设置四个常用制动缸，采用轮盘制动方式；拖车转向架设置六个制动缸，包括四个常用制动缸和二个弹簧承载的停放制动缸，均采用轴盘制动方式；常用制动缸充风施加制动，排风缓解制动，停放制动缸充风缓解制动，排风施加制动；每个转向架设置一个加速度传感器和二个位于同侧的单通道速度传感器（动车）和双通道速度传感器（拖车）。

图2转向架气路图表5转向架各部件的作用表3.3备用制动CRH380B动车组的备用制动系统为自动式空气制动系统，在电空控制的直通空气制动无法启动时（故障或救援/送回状态）启用。

备用制动系统启用后，可通过控制制动管的空气压力，来实现列车的制动和缓解；制动管的空气压力变化，可由动车组自身的备用制动控制阀或救援/回送机车控制。

系统启用后，牵引/控制系统手柄的制动控制被切断，电制动也无法使用。

图3备用制动原理图表6备用制动各部件的作用表车辆正常运行时，安全环路建立，列车管充风电磁阀C01.02得电打开，向列车管充风，如绿色箭头所示：总风管→6Bar调压阀C01.04→单向阀C01.03→列车管充风电磁阀得电（A2和A3通）→列车管启用备用制动时，需打开截断塞门C14，如蓝色箭头所示：C14打开→活塞阀C01.08打开（A和P通）；将备用制动手柄置于充风位给列车管充风，如黄色箭头所示：备用制动手柄置于充风位（1和2通）→均衡风缸C11→中继阀C01.06提供预控制压力Cv，同时总风经红色箭头向中继阀提供风源R，当Cv和R同时被提供，中继阀打开，产生列车管压力C，经过活塞阀C01.08向列车管提供6Bar 风源。

3.4停放制动施加停放制动，采用排风释放弹簧力。

缓解停放制动，采用压缩空气来抵消机械弹簧力。

图4停放制动原理图表7停放制动各部件的作用表在所有拖车上设置有停放制动控制单元，足以使车辆在30‰的坡度上稳停靠；停放制动采用弹簧储能制动方式，排风时施加制动，充风时缓解制动，并由制动风缸经由6Bar调压阀H01.02供风，再经双稳态电磁阀控制停放制动的施加与缓解；为了预防停放制动夹钳的机械性负荷过载，再停放制动管路和常用制动管路间设置双向阀H10，当常用制动和停放制动同时施加时，常用制动向停放制动缸充风，使停放制动得到部分缓解。