xxx地铁空气制动系统培训

1、南车南京浦镇车辆有限公司 市场部（苏州售后）-仇玉锋概述苏州地铁一号线项目列车采用4辆编组，其中有“Tc”、“Mp”两种基本类型的车辆。 列车编组型式： =Tc * Mp= Mp * Tc=Tc * Mp= = 基本单元其中：Tc 带司机室拖车Mp 带受电弓动车=半自动车钩*半永久牵引杆图1 列车编组Page 2Page 3目录123制动系统概述系统气路原理图介绍制动系统日常操作说明Page 41 制动系统概述1.11.2概述部件说明及功能Page 51.1 概述1.1、概述1.1.1 制动系统方案苏州地铁一号线项目采用由Knorr公司提供的EP2002空气制动系统，EP2002 是根据所接收

2、到的指令执行电空和紧急制动的小型制动单元。EP2002安装在车辆底架下面靠近转向架附近。制动控制是“架控”模式，车轮防滑保护采用“轴控”模式。为了最大程度使用电制动，制动力的混合控制采用在“列车级”的方式，即优先使用电制动，不足部分由空气制动补充，空气制动最先施加在拖车上，为了保证“列车级”的控制，在制动控制单元（EP2002 ）之间采用双份冗余的制动内网（CAN）总线。1.1.2 空气制动系统的组成苏州地铁一号线空气制动系统根据系统的具体功能分为以下几个部分：电动空气压缩机组；风缸集成模块；制动控制设备（B组）；基础制动设备（C组）；Page 61.1 概述基础制动设备（C组）；车轮滑行保护

3、设备（G组）；空气悬挂设备（L组）；喇叭设备（P组）；受电弓驱动设备（U组）；轮缘润滑系统辅助设备（V组）；车钩驱动设备（W组）；1.1 概述1.1.3制动实施原则由司机控制器或车载ATO系统输出一定的模拟量，模拟量通过SKS输入到VCU，经过VCU转换计算，发给制动控制单元。常用制动采用电制动和空气制动协调配合的方式，施加的优先次序是: 电制动优先,空气制动延时投入，空气制动优先施加在拖车上。为了保证列车能够在坡道上启动，制动控制单元具有保持制动功能，从而保证列车在牵引时，不会发生溜车现象。紧急制动由常带电的紧急制动环路控制，失电施加，紧急制动采用纯空气制动。停放制动采用弹簧施加空气缓解的方

4、式，由停放制动电磁阀得电施加。无论是常用制动还是紧急制动，在制动过程中都具有载荷补偿功能和轮对防滑保护功能。Page 71.1 概述1.1.4 制动系统基本参数80 km/h列车最大运行速度：计算用制动粘着系数0.150.16冲动极限： 0.75 m/s平均常用制动减速度（80 Km/h0包括响应时间）：1.0 m/s平均紧急制动减速度（80 Km/h0包括响应时间）：1.2 m/sPage 8Page 91 制动系统概述1.11.2概述部件说明及功能Page 101.2 部件说明及功能1.2、部件说明及功能1.2.1 电动空气压缩机组每列车配有2电动空气电动压缩机组编号：8.120.2.32

5、1.847.9，每辆Tc车一套），压力空气通过列车的总风管给列车供风，保证气动设备正常工作。每辆Tc车上安装有一台活塞式空气压缩机VV120以及相应的空气处理设备。空压机通过三相电机（380VAC/50Hz）经由一通过一个无须维护的、具有自动定心的法兰安装的耐用型联轴器实现的。一个空气压缩机故障，列车仍可以正常运行。另外，在每套电动空气压缩机组中还有：在空气供给设备中设有两个安全阀，分别是为了保护空气供给系统的过压情形。1个安全阀设定值为10.5bar,主要是防止因为外部受热（临近总风缸的受热）而导致空气系统的过压；Page 111.2 部件说明及功能另1个安全阀的设定值为12bar，主要是为

6、了保护空气供给系统在压缩空气进入双塔空气干燥单元之前产生堵塞。在空气供给设备中设有两个安全阀，分别是为了保护空气供给系统的过压情形。1个安全阀设定值为10.5bar,主要是防止因为外部受热（临近总风缸的受热）而导致空气系统的过压；另1个安全阀的设定值为12bar，主要是为了保护空气供给系统在压缩空气进入双塔空气干燥单元之前产生堵塞。截断塞门（带触点）在外接风源的接口处的管路上，设有一个截断塞门，该塞门手把和管路一致的方向为开通，垂直方向为关闭，手把的操作方式为顺时针方式。出于安全考虑，该截断塞门采用带电触点的形式，该塞门的电触点用于牵引封锁和干燥器工作电源的接通。连接软管在压缩机和干燥器之间的

7、连接采用软管形式。技术参数旋转速度955l/min空气净输出量460l/min6%工作压力9bar轴功率3.8kw7%油容量（max/min）3.7/1.5l油型号1-lD90.21防护等级IP55工作温度范围-40.+50C电压380+15%/-5%频率50HZ工作电流13A+20%/-10%功率因数0.65功率消耗9.4KVA+20%/-10%启动电流84A+20%峰值电流155A+20%控制电压110VDC控制功率消耗60W配线图8.120.3.001.8022重量260Kg5%Page 121.2 部件说明及功能空气压缩机模块的主要参数:Page 131.2 部件说明及功能电动空气压缩

8、机组模块组成如下图:Page 141.2 部件说明及功能Page 151.2 部件说明及功能Page 161.2 部件说明及功能工作参数工作压力范围：7.59.0bar主空压机启动压力：7.5bar辅助空压机启动压力：6.8bar激活紧急制动压力：5.5bar总风管压力的调节在7.5bar和9.0bar压力之间进行。在正常情况下，当压力降到7.5bar时，主空压机启动。如果总风缸压力降到临界值6.8bar时，辅助空压机必须启动以帮助主空压机向列车供风。当压力达到9.0bar时辅助空压机关闭。当列车投入运行时，启动列车上的两个空压机向列车充气，直到把主风管压力充至9.0bar。Page 171.

9、2 部件说明及功能电动空气压缩机组安装和说明每列车安装有两套电动空气压缩机组，仅在Tc车有，机组安装通过过渡吊挂座和螺栓、套筒垫圈、螺母与车体底架燕尾槽相连。Page 181.2 部件说明及功能Page 191.2 部件说明及功能1.2.2 制动控制设备制动控制设备包括：制动控制器；EP2002阀；双针压力表（带照明）；车上制动隔离塞门（带触点）；测试接口；制动风缸；制动风缸堵等；Page 201.2 部件说明及功能制动控制器制动控制器包含在司机控制器中，制动控制器为手动操作方式。制动控制器具有“0”位（缓解位）、“常用制动”位和“快速制动”位，可进行常用和快速制动控制。EP2002阀苏州地铁

10、一号线的制动微机控制单元采用EP2002方案；EP2002制动控制系统通过两个核心产品EP2002 网关阀（简称GV阀）和 EP2002 智能阀（简称SV阀）来形成分散式制动控制网络。辅助制动控制阀与一个EP2002智能阀共同安装在一个安装板上，构成集成智能阀。在每个 Tc 车安装一个集成智能阀和一个网关阀，在每个 Mp车上安装一个集成智能阀和一个智能阀。EP2002制动控制单元为模块设计，安装在车底的转向架附近。智能阀（SV阀）SV阀是一个机电一体化的部件，它包含一个气动阀单元（PVU）和安装在气动阀上的电子控制部分。SV阀可以读出可编程输入并通过EP2002内部CAN 总线发送给GV阀。S

11、V阀输出的状态由GV阀进行控制。Page 211.2 部件说明及功能下图为EP2002智能阀的输入及输出 。Page 221.2 部件说明及功能集成智能阀（SV阀）辅助制动控制阀与一个SV阀共同安装在一个安装板上，构成集成智能阀。为了便于列车的日常维护和试验，克诺尔提供1个辅助控制单元，该单元把制动控制系统和空气悬挂系统中的一些零部件如：停放制动电磁阀、截断塞门(带触点/不带触点)、测试接口、溢流阀、减压阀、空气过滤器、单向阀及其它气路元件和电子元件，集成安装在一块铝合金气路面板上，为了模块化设计，把这个辅助控制单元与SV阀集成为一个模块，即集成智能阀。EP2002集成智能阀Page 231.

12、2 部件说明及功能网关阀(GV阀）GV阀是一个机电一体化的部件，它包含一个气动阀单元（PVU）和安装在气动阀上的电子控制部分。通过软件和硬件结合的方式还可以对GV阀进行监控，发现潜在的故障。GV阀具有SV阀的全部功能，并且GV阀带有MVB网络接口，能与列车管理系统实现信息传输。下图为EP2002 GV阀的输入和输出。Page 241.2 部件说明及功能EP2002内部气路图1.2 部件说明及功能压力开关设有一个压力开关用于当总风压力下降到某一个设定值时，控制紧急制动控制环路触发紧急制动，该压力开关设置值为5.57.0bar。当总风管压力低于5.5bar时，将自动触发紧急制动；当总风管的压力大于

13、7.0bar时，压力开关动作，列车的牵引封锁应自动解除;压力开关的防护等级：IP65。空气压力表每个司机室内设有一个带照明的双针压力表用来显示总风缸及制动缸压力，读数通过分度表达。压力表的特征：直径：80mm深度：150mm电压：24V DC。制动隔离塞门（带触点）为了能够实现对空气制动进行人为的制动隔离，在客室中不被乘客接触之处为每个转向架设置带电触点的截断塞门，能够实现每个转向架的单独隔离。当进行某个转向架制动隔离时，隔离信号将同时发给TCMS。Page 25Page 261.2 部件说明及功能1.2.3基础制动设备-C组基础制动装置包括下列设备：单元制动缸；带停放制动的单元制动缸；闸瓦；

14、停放制动缓解拉绳和车体管路相连的软管组成；Page 271.2 部件说明及功能1.2.4 车轮滑行保护设备G组在所有车上都装有空气制动防滑系统，在苏州一号线项目中，防滑保护系统的检测和保护都是按照“轴控”的方式进行的。车轮滑行保护设备包括：测速齿轮；速度传感器；防滑控制单元（集成在EP2002阀内）；防滑排风阀（集成在EP2002阀内）；调整垫片；车轮滑行保护设备能够实现在常用制动、快速制动、紧急制动过程中滑行检测和滑行修正等功能。在防滑控制工作时，纵向冲动控制起作用。Page 281.2 部件说明及功能1.2.5 空气悬挂设备-L组空气悬挂设备包括：带防逆流功能的溢流阀；减压阀；空气悬挂风缸

15、；高度阀；差压阀；截断塞门及测试接口；空气悬挂风缸排水塞门；空气悬挂风缸堵等。其中溢流阀、减压阀、截断塞门、过滤器以及测试接口等集成在“集成SV阀”上。采用四点高度调整系统，用以实现转向架空气弹簧的用风以及在各种负载情况下对车体高度的调整、运行的品质的保证。在空气悬挂风缸和总风管之间，应设有一个具有防逆流的溢流阀，用以防止总风压力过低时，空气弹簧内压力空气逆流，从而影响转向架的运行品质。同时，溢流阀保证在总风压力未达到某一值时，不给空气弹簧供风，以提高空簧故障下的车辆可用性。1.2 部件说明及功能1.2.6 空气信号设备-P组在每辆Tc车上靠近司机室处安装有喇叭，通过喇叭电磁阀单独控制。喇叭电

16、磁阀和喇叭构成空气信号设备。喇叭电磁阀采用DC110V电源控制，电磁阀的防水等级为IP65。为了维护的方便，安装了一个截断塞门，能够隔离信号设备。1.2.7轮缘润滑装置V组（仅有10列车）在整个项目中仅有10列车安装轮缘润滑装置。列车两端Tc车第1个轮对各装有一套气电动油气轮缘润滑装置，每套两个喷嘴按时间控制（列车停止或低速行驶除外）向这个轮对的两个车轮轮缘喷油，轮缘润滑装置采用总风管的压力空气来驱动，为了方便对该装置进行日常维护，在管路上安装1个截断塞门。1.2.8 车钩操作设备W组在每辆车都安装有总风管软管连接和截断塞门。软管主要用来防止由于车辆之间的相对运动而造成管路的泄漏，截断塞门可以

17、切断车辆之间的气路连接。Page 29Page 301.2 部件说明及功能1.2.9 受电弓驱动设备（U组）在Mp车上配备有受电弓驱动设备，司机可在司机室对其进行控制。受电弓由电磁阀操作。如果车辆里面没有足够的空气，则驱动受电弓的空气将由脚踏泵产生。受电弓驱动设备：单向阀（3个）；二位三通阀（带触点）；人工操作脚踏泵；升弓风缸；升弓电磁阀；单针压力表；截断塞门；管路空气过滤器；软管；升弓风缸堵Page 311.2 部件说明及功能1.2.10风缸集成模块每辆车设置一个总风缸、空气悬挂风缸和制动风缸，三个风缸的容积均为100L。总风缸及空气悬挂风缸上设有排水塞门，风缸和排水塞门之间通过双向接头连接

18、在一起，设有的排水塞门选用蝶形手柄，方向和气流方向一致时为关闭位；出于安全考虑，在制动风缸上只设带卸荷槽的排水螺堵。所有风缸满足EN286-4标准，风缸最高设计压力为10bar，所有风缸使用寿命大于30年，风缸材料选用铝合金。Page 321.2 部件说明及功能Page 331.2 部件说明及功能1.2.11 功能特性常用制动在正常条件下施加的制动，常用制动采取电制动和空气制动混合施加的方式，混合施加时，电制动优先，不足的部分由空气制动随时进行补偿，并且优先在拖车上补偿。在常用制动施加和缓解时，具有冲击限制功能，以保证旅客的舒适度，冲击极限为0.75m/s3 ;在常用制动过程中，具有车轮防滑保

19、护功能，防滑保护分为电制动防滑和空气制动防滑；常用制动过程是可逆的，即在常用制动施加过程中随时可以撤销该动作。图1常用制动关系Page 341.2 部件说明及功能在ATO模式下，ATO输出一定的模拟量（0.20 mA）；或者在人工模式下主控制手柄拉向制动，司控器输出一定的模拟量（3.8.3 V）。模拟量通过SKS输入到车辆控制单元（VCU），经过车辆控制单元（VCU），转换计算，将经过载荷补偿的整列车的制动力和每个转向架的电制动力和电制动状态发送给网关(GV)阀，网关(GV)阀将空气制动力平均分配到每个拖车（包括故障的动车转向架）进行空气制动补充。电制动和空气制动具有各自独立的防滑控制功能，冲

20、击极限为0.75 m/s3。当速度较低时，设置一个电制动淡出点，在达到这个淡出点之前，车辆控制单元（VCU）给网关（GV）阀信号，当到达这个转换点后空气制动会逐渐取代电制动。电-空转换点设置为58km/h，并在调试阶段确定并固化（包括转换点与结束点）。在司机台上分别设置所有空气制动施加指示灯和所有空气制动缓解指示灯。当所有空气制动施加时，所有空气制动施加指示灯（红色）亮起，当所有空气制动缓解时，所有空气制动缓解指示灯（绿色）亮起。车辆控制单元（VCU）监控每个转向架空气制动的状态。在每节车的外侧设置制动不缓解指示灯，该节车的所有空气制动缓解后，黄色指示灯灭。Page 351.2 部件说明及功能

21、紧急制动紧急制动由列车的紧急制动环路失电触发，并最终由空气制动基础装置执行，是通过一个安全回路控制的纯空气制动模式,是列车运行安全导向保证中最重要的环节。紧急制动是故障安全环路，不可逆。在下列任何一种情况下都将施加紧急制动：非ATO模式下，未按下司机室中的警惕装置超过3s；按下司机室控制台上紧急制动按钮；列车运行时，方向手柄到0位；列车分离：a） 在联挂或解挂过程中，施加紧急制动；b） 在正常运行时列车脱钩施加紧急制动；总风压力低于5.5bar，施加紧急制动；紧急制动电气列车线环路中断或失电（紧急环路硬线中断）；DC110V控制电源失电；ATP系统发出紧急制动指令；a）超速（超过88km/h时

22、施加紧急制动，速度值待定）b）后溜（列车施加保持制动后，向后运行一定的距离5m）c）进入错误的行车区间内其它车辆（区间内有其它车辆、反向运行超过一定距离等）d）两个车载ATP故障Page 361.2 部件说明及功能车辆控制单元VCU发出紧急制动指令：a）列车超速（当列车速度超过83km/h时，发出警报；超过85km/h时，列车惰行；超过86km/h时，施加常用制动；超过88km/h时施加紧急制动）b）没有司机室激活（两个司机室没有被占用）c）紧急操作d）制动时制动力施加不足e）在离开站台70m内车门打开f）制动时制动力施加不足g）总风压力低5.5bar当施加紧急制动时，列车可以达到平均1.2 m/s的减速度，在此过程中不考虑冲击限制，但仍具有WSP功能；紧急制动采用纯空气制动的方式，紧急制动的施加是不可逆的，当所有紧急制动触发条件都消失，在零速时紧急制动缓解。Page 371.2 部件说明及功能停放制动停放制动力应能使一列4辆编组的列车在AW3载荷下，停放在3.5%干燥清洁的坡道上。当总风压力不足，停放制动会通过弹簧自动施加。在每个司机台上，设置一个停放制动施加/缓解测试按钮。在零速情况下按下该按钮，将使停放制动电磁阀得电，如果此时没有