培训教材一、概述北京地铁5号线每列车由固定的6辆车编组而成,包括3节动车和3节拖车。
编组形式:+Tc-M-T-M-M-Tc+(Tc:带驾驶室的拖车)如下图所示。
1节动车和1节拖车构成车辆的一个基本单元(1M1T单元)每辆车都配备了:a)1套KBGM型直接作用式和负载控制式电-空(EP)空气制动系统。
该制动系统的制动力大小可以调节,由驾驶员通过驾驶室内的主控制器(不在Knorr公司供应范围之内)对该制动系统进行数字式控制。
在正常工作时,每节动车都采用摩擦制动和电动(ED)制动相混合的制动方法;(ED)和在每个轴上的电-空二、制动设备分类描述车辆设备由以下系统组成:●压缩风源(A组);●带车轮打滑保护控制(B/G组)的空气制动装置;●转向架装置(C组—选配件);●空气悬挂装置(L组);●牵车装置(T组);●1部件构成:1台VV120置。
为了便于安装和维护,这两个部件安装在同一个机架上。
1.1空气压缩机VV120(A01)型空气压缩机是一种风冷两级活塞式压缩机。
该压缩机由380V(50Hz)三相交流电动机驱动,其排量约为720升/分钟,转速为1450转/分钟。
两套压缩风源装置中的压缩机同时工作。
每台空气压缩机包括两个低压气缸和一个高压气缸。
空气压缩机和空气干燥器安装在同一个支撑机架上。
该机架可用螺栓直接固定在车辆底架上,压缩机和机架之间安装有大量的弹性减振元件。
VVl20型空气压缩机具有往复式压缩机应该具备的许多先进特性,如:加长型进气喷嘴、粘性连接的冷却风扇、电动机与压缩机之间的柔性连接和钢丝绳隔振器等,所有这些特性都使得压缩机的噪声控制在一个尽可能低的水平,离该压缩机4.6米处的噪声为64分贝。
空气压缩机的进气口装有空气滤清器,压缩机通过该滤清器吸入空气。
吸入的空气首先要进行第一级压缩,然后流过中间冷却器,紧接着再进行第二级压缩。
再通过耐压软管,流到双塔空8.0巴,的电信号对主电动接触器(非KnorrBremse用,这就保证了压缩机的两个气室能够得到均衡使用。
该双塔空气干燥器可以将压缩空气的相对湿度降低到35%以下,由于在这样的相对温度条件下不可能产生腐蚀破坏,因此延长了风缸、空气管道和制动控制装置的使用寿命。
此外,该型干燥器带有加热功能,在外温度低于5℃时会自动接通电源给干燥器加热,以避免在低温下干燥器的出口结冰。
1.3主风缸干燥处理后的压缩空气储存在主风缸MR(A03)中,为了避免过高的空气压力,风缸内设有安全阀(A02)。
主风缸中的空气压力可以用压力表(B18)测量。
每个主风缸(A03)中都设有一个排水塞门(A04)。
2、空气制动装置2.1微机制动控制与车轮打滑保护控制(WSP)KBGM-P型(B05)微机电子制动控制装置(EBCU)提供了与牵引控制装置的接口。
牵引控制装置将电制动的实际信号传递给EBCU装置,由EBCU对制动装置的制动力进行混合、载荷补偿和冲动限制等处理。
每个EBCU装置将制动所需要的总制动力和再生制动的实际制动力进行比较,如果实际制动力小于制动所需要的总制动力,就需要同时使用摩擦制动来增大总制动力,以完全满足实际制动需要。
摩擦制动需要的制动力大小由KBGM-P型(B05)EBCU装置的CPU根据输入信号生内的EP阀(B06.A)。
由电—空模拟转换器Cv,位于EP阀(B06.A)上的一电子制动控制装置(EBCU,B05/G01)的当检测到某根车轴的打滑程度超过了规定的打滑极限时,系统会启动相应的防滑阀来控制制动气缸的压力。
采用双磁铁防滑阀的好处在于它能够以较低的空气消耗量实现最小的制动距离。
当防滑阀处于启动状态的时间比预设时间(通常在5到7秒之间)长时,摩擦制动会较长时间处于缓解状态,此时制动需采用安全电路。
为便于在调试或维护期间直接检测ECU装置,该装置还设有4位字母数字显示、4个功能键和1个与PC机连接的RS232串行接口。
可以通过PC机对测试进行初始设置,对实际运行中的事件进行监测,或者对储存的所有故障数据进行分析。
KBGM-P电子控制装置可以通过多种协议(如:RS485、Lombus和FIP等)与TMS(车辆监测系统)进行通信,5号线技术方案中采用的是RS485协议。
可通过破坏列车电气安全回路的连续性实施紧急制动。
2.2制动控制装置制动控制装置(B06.M,B06.T)采用模块化设计方法,所有部件都安装在一块多孔板上。
采用这种设计方法的主要目的是为了便于装置的维护。
例如,该装置可以很方便地从车厢上卸下并进行更换,这样在对该装置进行维护检查或大修时车厢的可用性不会受到太大影响。
该多孔板有一个盒状板盖。
2.3EP制动控制常用制动(B01)、单向阀(B03)和截断塞门(B02)(B04)向EP制动控制装置(B06.M/B06.T)动限制,以满足总的制动力需要。
重车调整阀(B06.F)。
在紧急制动模式下,紧急电磁阀失电,使制动供给风缸中的压缩空气直接流过空重车调整阀和中继阀。
紧急电磁阀与电子紧急制动系统(列车线紧急电路:Knorr公司不提供)直接连接。
空重车调整阀监测与空气悬挂装置中负重压力有关的预控制压力,并在紧急制动时对该压力进行限制。
紧急制动:当列车线回路的连续性被破坏时,就会出现紧急制动。
该回路包括一系列重要的电气装置,如:驾驶室内的司机警惕(死人)装置、供乘客使用的紧急装置(如已安装)、主风缸低压调节器(A19)等,并由该回路为紧急电磁阀(B06.E)供电。
断开此安全回路会导致紧急电磁阀(B06.E)失电,并使主风缸的压缩空气绕过模拟转换器而直接对KR6AA中继阀进行操作。
于是,通过空重车调整阀(B06.F),产生了与载荷成比例的紧急制动所需的制动缸压力。
主风缸管道中安装了压力调节器(A19),这是为了能够在主风缸的压力低于某个预定值时,通过破坏列车线紧急回路连续性来启动紧急制动功能。
与常用制动相比,启动紧急制动后,各个转向架上的制动缸会具有更高的空气压力。
2.4停放制动采用弹簧制动系统的一个组成部分。
每根车轴都有一个停空气制动的情况下,弹簧制动力会根据总制动力要求被控制在一个适当的水平。
如果没有使用空气制动,那么弹簧制动力就会得到完全启用。
可以通过压力开关(B13)来监测弹簧制动的工作状态。
当停放制动缓解制动压力时,压力调节器会向驾驶室或监测系统显示停放制动缓解情况。
当所有驾驶室不工作时,脉冲阀会自动失电并因而启动弹簧制动系统。
这样在列车调头时,列车所有车辆均处于制动状态。
如果没有压缩空气来缓解停放制动,可以用位于停放制动装置顶部的手动T字形缓解机构缓解停放制动。
3、转向架装置本方案中的制动装置包括每根车轴上的一个弹簧式(C03)气动踏面制动装置和一个非弹簧式(C01)气动踏面制动。
弹簧式装置(C03)的气动踏面制动主要是用作停放制动传动装置,且每一个停放制动装置的顶部都设有一个机械式手动丁字形缓解机构(C03),该机械式缓解机构每次使用后都会自动复位。
4、空气悬挂系统每节车都配备了空气弹簧悬挂系统。
空气弹簧的压力和车身悬升高度由各转向架上的高度控制阀(L06)控制。
(L02)和单向阀(L03)向制动系统提上的限压阀提供车辆载荷信号。
5、牵车装置(T组)每节Tc车装有一个压力传感器该制动管道压力转换成相应的北京地铁5号线列车的制动气缸压力。
注:为保证制动系统正常工作,北京地铁5号线列车的制动系统在牵车期间需要提供电源。
6、连接装置(W组)连接设备包括软管连接(W25.2)和截断塞门(W27)通过截断塞门(W27),每节车的主风缸设备管道都能被有效隔离。
另外,Tc车上还包括一个用于自动车钩解钩的电磁阀(W01)、截断塞门(W03)和软管连接。
三、功能要求1A-风源设备两套吊装在底架上的风源模块(A01)用来给全列6辆车提供压缩空气。
该风源安装在M车上。
空压机和干燥器集成安装在一个构架模块上。
空压机的启停受电子制动控制单元(B05)监控。
电子制动控制单元监控主风管回路上的压力传感器(A06)传来的模拟信号。
依据从压力传感器传来的这个电子信号进行空压机的控制,电子制动控制单元控制空压机电机回路上的接触器,来控制空压机的启停。
(A02)用来保护空有排水阀(A04)。
1.1.空压机管理在这个项目中,利用装在M则受控于在2车和5车上的空压机管理软件。
在这个软件中定义了两个压力界限,并依据主风的真实压力来判断是运行一台个或两台空压机。
在大多数情况下运行一台空压机即可。
该空压机称为主空压机。
为了避免由于这样的工作方式使得一台空压机变热变干,主空压机的定义必须可被改变。
以往通常是在终点改变牵引方向时,进行这种定义的改变。
在本项目中,抵达终点需要大约45分钟,在此情况下空压机还没有机会变热变干。
根据此情况,本项目将改变主空压机定义设定为一天一变,为做到这点,需要由BCE读取从TMS传来的日期/时间信息来进行判断。
2B-制动控制设备w/oDBV设备摩擦制动系统是单管模拟摩擦制动系统,并带有用于空气制动应用的电-空控制。
制动控制和防滑保护系统均由微处理器进行控制。
系统还包括一个独立的紧急制动装置,以及显示装置、由防滑系统控制的防滑阀和在停放制动施加时的辅助缓解装置。
2.1制动系统操作从风源出来的压缩空气经由贯穿全列的主风管提供给全列。
该主风管的连接通过截断塞门(W27)和软管(W25.2)进行连接。
由于主风管贯穿全列,因此当一台空压机不起作用时,允许从邻近的空气风缸供风。
主风管为下列系统供风:●●(B06)供风,止回阀(B03)阻止制动电子控制单元(B05)进行处理。
制动控制单元(B06)这样设计的目的是印刷电路板可很容易地从车辆上拆下并替换。
方便了维护检查和大修,而不影响车辆的正常运用。
主风管经由过滤器(B01)和止回阀(B03)向制动供应风缸(B04)供风,利用截断塞门可将制动控制单元(B02)隔离。
预控制压力Cv由EP转换单元(B06.A)产生,经由一个紧急电磁阀(B06.E)、压力限制(空重车调整)阀(B06.F)给中继阀(B06.D)供风,最终供应或排掉制动缸的压缩空气。
压力限制(空重车调整)阀(B06.F)有以下功能:●连续监测与实际重量相对应的预控制压力。
在紧急制动应用期间,通过预控制压力执行冲动限制,从压力限制(空重车调整)阀来的预控制压力控制中继阀,并且由于其与制动供应风缸(B04)直接相连,所以有很快的响应能力。
在正常操作条件下,紧急制动电磁阀(B06.E)常时带电并允许模拟转换器(B06.A)和中继阀(B06.D)相连(在常用制动条件下)。
在制动缸压力被排掉或者施加了制动时,利用压力传感器(B25)监测制动缸的压力。
空气制动系统按照建议的方案进行配置,制动需求指令由司机操作手柄发出,该指令通过PWM列车线传递给制动设备。