CRH1制动装置(教)解析

1、CRH1制动装置(教)解析4 列车制动装置制动系统的要求：在司机的要求下轻松舒适地制动列车。防止车轮锁闭。在危险情况下施加最大极限的紧急制动。停车时防止列车溜车。4.1. CRH1列车制动装置功能4.1.1. 概述一列车为8辆车的车组。列车编组包括动车装向架和拖车转向架。动车转向架为M1, Mc1, M2, Mc2 或M3。拖车转向架为Tb, Tp1 或Tp2。列车概况和动车及拖车转向架各自名称如下图所示。图形 4-1. 制动系统部件及其位置概况图形 2. 转向架制动设备的位置，所有车型动车转向架可采用动力制动和摩擦制动。只有摩擦制动可用于拖车转向架。当动力制动和摩擦制动共同使用时，动力制动永

2、远具有优先权。动力制动中减小的制动效果将由摩擦制动补偿。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。制动计算机配有用于摩擦制动的计算机控制防滑器。电气安全环路，贯穿整个列车，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，司机室已激活。?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。?在主风缸系统气压低的情况下。?司机的安全装置（DSD）启动其安全继电器。?自动列车控制（ATC）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。?无蓄电池电压。?列车部分分离。?回送时制动管路气压低。图形 4-3. 制动时多个系统共同作用。安全环

3、路施加摩擦制动时，主列车计算机的程序模块也增加了动力制动。4.2. 常用制动4.2.1. 概述常用制动是制动列车的常规方式。常用制动采用两种不同的制动系统，再生电动制动和电空摩擦制动。常用制动可以通过下列方式施加：司机通过主控手柄。?自动速度控制系统。?ATP系统回送车辆主VCU根据制动要求和车重的测量信号进行总制动要求的计算。然后主车辆控制单元将动力制动和摩擦制动的制动力进行分配。如果动力制动效果不够，可由摩擦制动补充。动力制动可通过变流器再生能量供给接触网，牵引电机也可作为发电机。?再生制动电动制动过程中采用牵引电机作为发电机，这样将再生的电能供给牵引系统。由于该制动类型需要牵引电机，所以

4、只有动车转向架可进行此类制动。在电动制动过程中，制动控制板的功能为：在必要时按照TCMS的要求补偿动力制动缺少的制动效果。?电空制动（摩擦制动）电空制动是通过将摩擦闸片推向旋转的制动盘，使制动盘放慢旋转来施加制动的。该功能和一般汽车的制动相似。压缩空气供风是由（制动计算机控制的）制动控制板上的阀来调节的，并向转向架上的卡钳供风。卡钳控制可更换的制动闸片，而制动闸片可按压安装在车轮或轮轴上的制动盘。4.2.2. 制动命令主车辆控制单元持续监控来自主控手柄、自动速度控制系统和ATC系统的制动要求信号。当列车被回送时设置成回送模式，这意味着只有来自回送控制板内制动管路压力传感器信号才受车辆控制单元的

5、监控。车辆控制单元在通过本地从属控制单元将信号分配和传输前平衡列车载重的制动参考信号并向前传送至制动计算机以控制车内的气动制动。4.2.3. 制动参考信号主车辆控制单元收到每辆车的载重信号并将其和自身信号相结合。计算机平衡列车载重的制动参考信号，这样信号就对应要求的制动效果。平衡的制动参考信号分为不同的动车和拖车转向架的初级制动混合信号。4.2.4. 载重补偿本地从属车辆控制单元从车辆接收到载重信号，计算车重，并将载重信号发送至主车辆控制单元。这综合了从从属车辆控制单元（包括主车辆控制单元）到整车重量对应信号的所有信号。4.2.5. 制动混合车辆间的制动混合和动力制动及摩擦制动的混合是由主车辆

6、控制单元控制的。制动混合的优先顺序为：1.动车转向架的动力制动。2.拖车和动车转向架的摩擦制动。主车辆控制单元先尽量采用动力制动实施要求的制动。如果采用动力制动的制动效果不够，计算机采用摩擦制动补充。制动混合过程中，车辆控制单元调节摩擦制动参考信号，以便于在动车和拖车转向架之间均匀分配制动效果。制动混合过程中，不要求摩擦制动时，制动闸片以备用模式保持在制动盘周围。（低于5C，司机可人工施加“冰制动”，这样可以通过施加摩擦制动给制动盘除冰。）在传输到动车变换器模块（MCM）和制动计算机前，制动参考信号（急跳率限制范围）的快速变化由车辆控制单元平缓。主车辆控制单元持续监控达到的动力制动效果，并将制

7、动参考信号分配给不同车辆。图形 4-4. 全载情况下，从200km/h的速度施加最大常用制动的制动力。4.3. 防滑器电防滑器（WSP）控制每个车轴上的气动阀以防止在制动过程中摩擦制动锁定车轮。由车轴控制制动缸的压力以停止锁定并避免轮平。每个车轴由自身的阀控制，在所有高速制动的过程中激活保护。防滑器阀是受控的，这样如果车轴由于车速开始减速，关闭供风。如果轴速继续降低，安全阀打开几个十分之一秒。如果速度持续减少，安全阀再次打开。当速度又开始增加时，再次被打开向制动缸的供风。4.4. 保持制动保持制动采用和常用制动相同的摩擦制动。该制动施加平缓并可将车辆保持在30 内的斜面上。另外，它还可使列车在

8、斜坡上开车和停车时防止溜车。在列车静止时就会激活保持制动。按下司机室的“延缓保持制动”按钮，就可延缓保持制动。4.5. 停车制动停车制动可在列车未被激活时防止列车溜车。每辆动车一个转向架的三个制动单元中能找到该制动。它是由综合的压缩弹簧来施加的。停车制动通过司机操作台上的按钮来控制。停车制动的控制回路和由高压线供应压缩空气的制动控制单元相结合。如果主风缸压力降至低于3.8巴，自动施加停车制动。这是一种纯气动功能。主风缸压力降至低于3.8巴时，由于停车制动缸和高压线之间没有止回阀，停车制动缸内弹簧的背压也开始下降。压力下降时弹簧拉长，这样，在主风缸压力降至0巴时完全施加了停车制动。在Mc/M转向

9、架内的停车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，就不能开动列车。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，如电路图所示。4.6. 紧急制动紧急制动采用动力制动，摩擦制动和电磁轨制动。有两种紧急制动类型；司机激活的紧急制动和乘客激活的紧急制动。4.6.1. 司机激活的紧急制动（超强紧急制动）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。典型的制动力图如下所示。图形4-5. 全载情况下，从

10、200km/h的速度施加超强紧急制动的制动力4.6.2. 乘客激活的紧急制动乘客激活的紧急制动是单独操作的并可由司机撤销。乘客拉动紧急制动手柄会出现下列情况：?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。?施加全常用制动。牵引阻塞。如果在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，缓解紧急制动，并移开牵引阻塞。列车停车后，将重复施加制动，直至重设紧急停车手柄。拉动同一列车上的多个乘客激活的紧急制动手柄不会影响紧急制动，因为所有手柄都在相同的环路上。拉动复合列车另

11、一部分的另一个乘客激活的紧急制动手柄将重复启动乘客激活的紧急制动。司机必须再次按下按钮撤销紧急制动。列车停车时，必须在列车继续运行前重设乘客激活的紧急制动手柄。乘客激活的紧急制动打开了安全环路。对常用制动来说，制动混合和载重补偿功能是相同的。4.7. 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，切断至紧急制动阀的电流，并且车辆控制单元施加电力制动。如果断开至紧急制动阀的电流，除了防滑器（WSP）之外，施加没有对制动力电子控制的全摩擦制动。载重补偿在紧急制动过程中是气动完成的。如果司机按下紧急停车按钮，安全环路和主断路器打开，并且受电弓降低。这样也断开了电力制动。安全环路可在下

12、列系统下打开：?ATC 系统。?由车辆控制单元或DSD控制的安全继电器。?紧急停车按钮（每个司机室一个）。?主控手柄如果向后移动到位。?一个或多个车辆从列车上解编。?司机钥匙?回送控制板压力开关在回送过程中。4.8. 紧急停车紧急停车即为紧急制动，可打开主开关并降低受电弓。紧急停车由紧急停车按钮激活。4.9. 载重测量载重测量可更改制动力，这样即使载重不同列车也可在直轨上有相同的制动距离。机械和动力制动的载重测量都是由TCMS进行的。每车重量由本地从属车辆控制单元进行计算。平均值是由中压阀根据来自转向架空气悬挂的压力传感器信号来计算的。然后将载重信号发送至主车辆计算机。载重信号禁止低于空车或超

13、过全载车辆，否则计算机不接收。在所有的制动模式下载重测量是激活的。4.10. 压缩空气压力管理压缩空气供风系统中列车主风缸的压力由车辆控制单元不断监控。监控可发现在运行过程中拖车的压力传感器是否发信号显示主风缸压力（= 高压线上的压力）低。如果列车在线上运行时压力传感器发信号显示压缩空气压力低，计算机先发出警告信号然后施加紧急制动。4.11. 制动控制板下面详细描述了制动控制板的全部基本功能。这也适用于列车其它制动控制板变量。4.11.1常用制动功能每个制动控制板提供了载重补偿的制动压力，作用在两个转向架上（根据是动车还是拖车，有四或六个制动缸）。下图阐述说明了功能，因此只显示了一个转向架。图

14、形4-7. 常用制动功能示意图下面是各部件的主要功能名称参见图4-7.1.压缩空气从主风缸管路流向止回阀，然后继续流向遮断塞门。塞门配有电辅助触点，在塞门打开时触点关闭。在遮断塞门的顺流下部还有一个75升的压力容器。2.主风缸管路压力在（R）处进入制动控制板。该压力由H测量并发送至制动计算机。3.正常运行时，紧急制动阀得电，将调整好的压力从（A1/A2）连接到减压阀（F）。o A1得电：整个压力传输来自主风缸。o A2得电：阀缓解从减压阀（F）输入的压力。制动计算机通过调压阀A1和A2调节制动施加的次数。4.限压阀（F）在紧急制动时根据车内载重压力（T）限制到中继阀（D）的压力输入。5.在（K

15、）处测量的载重压力由制动计算机发送至TCMS。该单元根据从（K）处的载重输入相应地调整制动要求。6.在（F）根据重量调整之后，将输入压力和中继阀的输入相连。7.KR6的输出压力和来自（F）的输入压力成正比。8.将（C）处的输出压力通过防滑阀传输到制动卡钳上。9.最后，压缩空气到达防滑阀，在无电流通过控制线圈时防滑阀让压缩空气通过。防滑器阀的顺流下部是一个压力传感器。它用于测量制动缸压力。4.11.2紧急制动功能下面讨论的所有名称参见图4-7.1.主风缸管路压力在（R）处进入制动控制板。该压力由H测量并发送至制动计算机。2.紧急制动时，紧急制动阀（E）失电，将整个主风缸压力连接至限压阀（F）。3

16、.限压阀（F）由来自（T）的车重测量信号气动控制。4.在（F）根据重量控制之后，将输出压力和中继阀（D）的输入相连。5.KR6的输出压力和来自（F）的输入压力成正比。6.（C）处的输出压力通过防滑阀传送至制动卡钳。4.11.3 停车制动功能图形 4-8. 停车制动控制板示意图下面讨论的所有名称参见图4-8.1.主风缸管路压力在输入1处进入停车制动控制板：2.在通过截断塞门（.2）之后，气压由减压阀（.3）稳定在6巴。3.脉冲阀（.4）将处在“施加”还是“缓解”位取决于车辆计算机（VCU）设定的状态。司机通过按下司机室的停车制动按钮设置该状态，详情见司机手册。4.两个压力开关（.5和.6）探测停

17、车制动气压并将值发送到制动计算机，由此决定激活的状态。该值可由试验装置（.8）人工测量来验证。5.压力开关.5，可显示施加停车制动，是和牵引安全环路相连的（如电路图所示）。这意味着施加停车制动时，列车不会移动。6.止回阀（.7）防止过高压力施加在制动闸片上；在停车过程中，卡钳中的机械弹簧将闸片压向制动盘，如果气压也下压，会损坏闸片/卡钳/制动缸。4.11.4空气悬挂压缩空气供风功能图形4-9. 空气悬挂供风示意图下面讨论的所有名称参见图4-91.溢流阀，每个转向架（A、B各一）一个，由主风缸管路供风。压力一旦超过6.7巴，这些阀打开以便气压通过。小于该压力时保持关闭。通过减少容量要求，使主供风

18、压力在启动时提高更快。2.空气通过可用于例如在常用制动中断开空气悬挂线路的截断塞门。试验装置可用于人工测量气压。3.经过限制堵之后，供风分支向外连接到位于转向架端板（转向架A的U3和转向架B的U11）的高度控制阀上。高度控制阀通过感应每个转向架的行车高度控制向转向架空气悬挂的供风。如果一个气弹簧太低，阀打开进行充气。4.连接两个分支的是平衡阀，防止在任何气弹簧断裂时车辆倾斜。如果出现这种情况，阀将空气从加压的气弹簧中释放出去，然后车体将由紧急弹簧支撑。5.中压阀计算并将两个压力的平均值发送至制动控制板作为重量测量信号使用。每车只有一个中压阀，这意味着每车只有一个转向架采用中压阀。6.两个71.

19、5 l的气压风缸用于气弹簧中供风缺失时的保压。7.每个转向架的上述线路相同（中压阀除外），这些线路中的一组线路向一个转向架供风。4.12. 回送控制板图形 4-10. 回送控制板回送控制板由两个目的:?在由CRH1车辆回送的车辆中给制动管路加压和排压。只有CRH1车辆能紧急制动被回送车辆。?很快读出回送列车制动管路的压力，以便按照回送车辆要求施加制动。如果CRH1车辆的高压线完整并有电源，可进行回送。主制动管路的制动功能：4.2- 4.0 巴= 全常用制动4.12.1主制动管路在CRH1车辆回送时增压下面讨论的所有名称参见图4-10压缩空气从高压线通过输入1流向减压阀（.06）。减压阀设置为6

20、.0巴并配有综合止回阀。压缩空气继续流动至过滤阀（.04），此阀在无控制电流时保持关闭。如果过滤阀控制线圈收到电流，阀打开，压缩空气继续流动经过限制堵（.13）直至试验装置（.12）压缩空气经过输出2流向主制动管路直至被回送的车辆以缓解或施加制动。在供风过程中，压缩空气也供给操纵阀。只要控制线圈从安全环路收到电流，该阀即可保持打开状态。从而将压力供给.02，并且保持制动管路压力。4.12.2主制动管路在CRH1车辆回送时排压主制动管路是加压的。如果中断至操纵阀（.08）的控制电流（激活安全环路），阀打开。主制动管路通过2/2方向阀排压。4.12.3 CRH1车辆回送时的功能空气通过主制动管路从

21、连接器流至压力传感器（.01/1和01/2）和压力开关（.05/1和.05/2）。压力传感器（.01/1和01/2）读取回送列车上主制动管路的压力，VCU施加等量的常用制动。4.12.4 主制动管路在CRH1车辆被回送时的排压如果压力开关（.505/1和05/2）探测到的回送车辆主制动管路压力降至低于4.0巴，打开安全环路，从而施加紧急制动。4.13. 在控制板外安装的设备制动系统还包括不在控制盘上或安装在转向架上的部件。它们为：?防滑阀?高度控制阀4.13.1. 防滑阀防滑阀如图4-7所示。他们串联在制动线路上向制动卡钳供应压缩空气。如果速度传感器感应到一个车轴是不动的，就将信号发送至制动计

22、算机，命令防滑阀减少到卡钳的压力，这样车轮会停止滑动。4.13.2. 高度控制阀高度控制阀如图4-9所示。他们感应车辆和转向架相比的垂向位置。如果车辆太低，他们可通过向转向架气弹簧供风来提升车辆。4.14. 转向架上安装的制动设备4.14.1. 盘制动单元有两种类型的转向架盘式制动单元，一种不带停车制动，一种带弹簧激活的停车制动。4.14.1.1无停车制动的制动单元图形4-10. 不带停车制动的制动单元制动闸片支架可在盘式制动单元杠杆一端的配件周围扭曲。杠杆配有较远的两个部分。带有回弹弹簧的压缩空气缸作为一个部分，制动单元机械游间的自动调节机构和另一部分相连。当压缩空气进入气缸，活塞杆采用偏心

23、轮扭曲杠杆使制动闸片移向制动盘。同时将机械游间调节为自动模式。当压缩空气从气缸内排出，回弹弹簧拉回活塞杆，制动闸片从制动盘上移开。4.14.1.2带停车制动的制动单元图形 12. 带有停车制动的制动单元制动单元有一个带有停车制动背压缸并用弹簧激活的控制装置。弹簧装置的制动力来自预拉弹簧，这样在背压最低和弹簧空载时停车制动可得到最大制动力。弹簧力作用通过制动单元压缩空气的制动部件，并采用它的自动调节装置进行机械游间，这样可持续保持制动闸片和制动盘之间的游间。为了缓解停车制动，背压缸加压来压缩弹簧。为了施加停车制动，气缸排空使弹簧拉伸。4.14.1.3机械缓解停车制动为了使无压缩空气的停车制动缓解

24、成为可能，有内置的机械快速缓解机构。使用机构时，缓解预拉弹簧和背压缸活塞杆之间的连接，这样活塞杆不再作用在压缩空气制动部件上。回弹弹簧将制动闸片从制动盘上拉开。在该模式下，停车制动不能无压缩空气重复施加。然后，压缩空气进入背压缸，活塞杆和压缩弹簧再次连接，这样就可正常施加或缓解停车制动。盘式制动单元的其它信息，4.14.1.4 制动盘制动盘是环形的，用铸钢制作，并配有冷却片。它们都是用螺钉安装在车轮的两面。有两种不同的制动盘类型。列车配有单片环形制动盘。当需要更换时，采用双半片制动盘，这样即使车轮保持在车轴上也可更换制动盘。4.15. 总体设计制动设备是模块化的。大部分压缩空气部件安装在制动控

25、制板前部。4.3.1. 制动模块图形4-13. 动车制动模块4.3.1.1. 制动控制板制动控制板有4种不同类型，取决于所服务转向架的不同类型。?05A1A, Mc 车制动控制板?05B1A, Tp 车制动控制板?05C1A, M 车制动控制板?05D1A, Tb 车制动控制板图形4-14. 制动控制板拆卸控制板勿需断开管线反面的压缩空气管路。单元上的所有电气线路为电气连接器。BCUE 的电子部件将制动系统网关及BCUP内的各种电空部件相连。4.3.1.2. 停车制动控制板图形4-15. 停车制动控制板主部件4.3.1.3. 回送控制板图形4-16. 回送控制板主部件4.16 CRH2动车组制

26、动系统简介4.16.1 CRH2制动系统的构成、功能及作用制动方式1）制动控制方式动车组动车使用电制动、拖车使用空气制动的复合制动方式。动车电制动优先，低速区域的电制动停止工作时或电制动故障时，不足的部分由空气制动力补充实施。制动时，列车首先最大限度地利用电制动力制动列车，减轻拖车的空气制动负荷，减少拖车的机械制动部件的磨损。通过A TP的自动控制及手动制动光传送指令式采用再生制动并用电气指令式空气制动延迟控制，首先让动车（再生制动）负担制动力，减小拖车自身制动力的方式。以1辆动车、1辆拖车为控制单位进行延迟控制。2）制动的种类通常运行时司机用制动控制器操作常用制动（表示为1级7级的7个档位的

27、制动力）和快速制动。ATP动作时常用最大制动（7级）和快速制动作用相同。紧急制动、辅助制动，在故障时等异常情况下通过开关操作。耐雪制动是积雪时通过开关操作，制动力几乎不作用。制动方式应能够：适应粘着变化规律的速度-粘着控制模式；根据载荷变化自动调整制动力；防滑保护控制；以1M1T为单元进行制动力的协调配合，充分利用动车再生制动力，减少拖车空气制动力的使用，仅在再生制动力不足时才由空气制动力补充；优先响应车载A TP/LKJ2000接口的指令，可施行安全制动；故障诊断和相关信息保存功能；当安全控制回路分离时产生紧急制动；常用制动：常用制动力为1级7级；延迟控制，在初速度为75km/h以上时，由动车的再生制动负担拖车部分的制动力，在65km/h以下切换成为单独控制。快速制动：具备常用制动1.5倍的制动力，在手动制动操作时及在闭塞区间无法减速至设定的速度时根据ATP指令动作。紧急制动：当列车分离、总风管压力降低及手柄取出时均会实施紧急制动。此时，不具有按照负荷大小调整制动力的功能。耐雪制动：在降雪时，为了防止冰雪进入制动盘和闸瓦之间，使得闸瓦无间隙轻轻接触制动盘。在110km/h的速度以下，接通耐雪制动开关，通过操作制动手柄动作。制动缸压力设定为4020kPa，可以操作制动控制器的开关调整设定值。辅助制动：以在制动控制装置异常、制动指令线路断线、以及在救援等时使用为目的而设置。操作