铁道机车专业教学武汉铁路黄秀川64课件

铁道机车专业教学资源库武汉铁路职业技术学院主讲：黄秀川《高速动车组技术》课程武汉铁路职业技术学院黄秀川CRH2型动车组制动系统目录CONTENTS01压缩空气供给系统02制动控制系统03基础制动系统04防滑系统05辅助系统CRH2/CRH380A系列动车组压缩空气供给系统CRH2/CRH380A系列动车组主供风单元主要由主空压机和干燥器组成,其中的空气压缩机采用不同压缩方式(活塞式和螺杆式)。1、主供风单元CRH2/CRH380A系列动车组压缩空气供给系统①活塞式CRH2A，CRH2B，CRH2E和CRH2C型动车组主供风单元相同,采用A1240-HS20-8型活塞式主空压机(图6—3—12所示),并采用集成结构的再生式干燥装置。主供风单元提供的空气质量满足ISO8573-1中3-3-2的要求,技术参数见表6—3—11.1、主供风单元供风量1228L/min电机供电电压AC400V/50Hz工作压力0~880kPa控制电压DC110V6—3—11技术参数见表CRH2/CRH380A系列动车组压缩空气供给系统②螺杆式CRH380A/CRH380AL型动车组主供风单元采用GAR14BD型螺杆式主空压机(图6—3—13)，并采用膜式干燥装置。主供风单元提供的空气质量满足IS08573-1中2-3-1的要求,技术参数见表6—3—12。1、主供风单元供风量1228L/min电机供电电压AC400V/50Hz工作压力0~880kPa控制电压DC110V表6—3—12

技术参数

CRH2/CRH380A系列动车组压缩空气供给系统2、辅助供风单元

CRH2/CRH380A系列动车组制动控制系统CRH2/CRH380A系列动车组制动控制系统均采用微机控制的直通式制动系统,主要由制动信号发生装置、制动信号传输部分。制动控制装置组成，具有常用、快速、紧急、耐雪、辅助制动功能。制动系统控制原理如图6-3-23所示。①制动信号发生装置包括司机制动控制器、救援转换装置和列车运行保护系统。司机制动控制器位于司机室操纵控制台上。在动车组救援或回送时,制动转换装置将连挂机车的列车管空气压力变化信号转换成电信号,实施列车制动。②制动信号传输部分主要由列车网络和硬线电路构成,用于接收、传输制动指令及制动状态信息。③制动控制装置主要用于接收列车网络以及指令线所发的常用制动或紧急制动指令，进行制动控制。CRH2/CRH380A系列动车组制动控制系统1、电气原理CRH2/CRH380A系列动车组在每个制动单元内进行复合制动，即再生制动和电气指令式空气制动并用,制动过程中再生制动优先，再生制动不足时由空气制动补充。其组成及制动单元制动控制电气原理如图图6-3-24和图6—3—25所示。其中,CRH2A.CRH2B.CRH2E型动车组制动单元由1M1T组成：CRH2A全列由4个制动单元组成,如图6—3-26；CRH2BCRH2E全列由8个制动单元组成。CRH2C、CRH380A/CRH380AL型动车组制动单元由2M1T和单独M车两种形式构成如图6—3-27、图6-3-28所示CRH2/CRH380A系列动车组制动控制系统1、电气原理①常用制动常用制动控制原理如图6-3-29所示司机制动控制器上设有1-7级常用制动位。制动时,由司机制动控制器或列控装置发出数字式的制动级位指令,经光纤指令线传送(常用7级制动指令同时经硬线传输)至各车BCU。各车BCU接收到制动指令后,再根据列车运行速度和车重信号计算出应施加的制动力。然后,BCU在电制动有效工况下,首先让电制动装置施加电制动力,并将电制动力的数值反馈回BCU；如电制动不能够满足制动力需要,BCU计算出应补充的空气制动力.并将相应的控制电信号输出到空气制动装置,以空气制动进行补偿。CRH2/CRH380A系列动车组制动控制系统1、电气原理②紧急制动紧急制动采用两种模式,分为紧急制动EB和紧急制动UB：紧急制动EB为复合制动方式,其中的空气制动部分由BCU控制的电空转换阀控制；紧急制动UB为纯空气紧急制动,在紧急电磁阀失电时直接输出。紧急制动EB触发工况如下：a.司机制动控制器在“快速”制动位;b.拔出乘务员室内紧急制动拉钮；c.列车运行控制系统发出紧急制动指令；d.紧急制动(UB)被触发;e.紧急制动线路(EB线)或152线中断或失电；f.司机室内紧急制动开关动作紧急制动UB触发工况如下：a.总风缸压力不足（总风压力小于590kPa时);b.列车分离时;c.紧急制动环路（UB线)中断或失电;d.检出到制动力不足时;e.紧急电磁阀失电;f.司机制动手柄置“拔取”位置。动车组设有紧急制动列车回路指令线,回路失电时列车立即实施紧急制动,根据紧急制动触发条件,可实施EB或UB。当触发UB时,自动触发全列车EB,制动控制装置按照高位输出的原则输出制动缸压力。CRH2/CRH380A系列动车组制动控制系统CRH2/CRH380A系列动车组制动控制系统气路原理相同,设有贯通全列的总风管,，每车装有制动控制装置。制动控制装置采用模块化设计,由制动控制器(BCU)、空气阀类组件、风缸等设备组成。制动控制装置接收制动指令,进行制动压力的输出。制动控制装置气路原理如图6—3—30所示。①常用、紧急制动(EB)气路原理制动控制装置内EBCU接收列车网络或硬线制动指令,根据制动级位、车辆速度、空气弹簧压力等各因素进行计算,将所需空气制动力信号输出到由电空转换阀，然后由电空转换阀进行电空转换,由中继阀放大后输出制动压力。②紧急制动(UB)气路原理当制动控制装置内紧急制动电磁阀失电后,制动风缸内的压缩空气经调压阀降压,经过紧急电空阀后到达中继阀,由中继阀放大流量后输出制动压力。2、气路原理CRH2/CRH380A系列动车组制动控制系统3、空电复合方式CRH2/CRH380A系列动车组空气制动与电制动的制动力分配是由EBCU控制,制动单元内M车EBCU通过硬线与本车牵引变流器通信,进行再生制动力的请求和反馈信号接收,并进行再生制动力和空气制动力的分配。以1M1T制动单元为例,电空配合如下:1M1T制动单元内为最大化利用再生制动,在不超出黏着限制和再生制动力范围内最大化设定M车再生制动力。制动过程中,当再生制动力充足时,由单元内M车再生制动力承担本单元所需制动力；当M车的再生制动力不足以完全承担本单元所需的制动力时,先启动T车空气制动力进行补充,若仍然不足,则不足的部分再用M车的空气制动力来补充。对于再生制动力完全失效的状态,M、T车同时施加空气制动分担各自所需的制动力。CRH2/CRH380A系列动车组制动控制系统4、故障诊断及信息CRH2/CRH380A系列动车组制动控制装置内EBCU具有故障诊断、存储功能。当EB-CU探测出轴抱死、控制电源故障、信号输出不一致、压力传感器故障,制动不缓解、速度传感器断线、通信板卡故障时,将故障发生时的制动状态信息储存在RAM中,同时将故障信息通过光纤和硬线传输到列车网络,通过司机室监控屏报警,司机可通过监控屏查看故障信息。在EBCU显示板上设有RS-232串口,可与PC机进行通信,向PC机发送BCU的相关实时参数及故障前后的相关数据等。通过操作BCU显示面板上的SW1和SW2旋转开关,可以查看BCU的输出、输入信息及内部信息,用显示面板上的4个7节发光二极管来显示。旋转开关的设定和表示内容粘贴在每个BCU盖板上。BCU内显示板如图6—3—31所示。CRH2/CRH380A系列动车组基础制动系统CRH2/CRH380A系列动车组基础制动装置采用盘型基础制动装置，动车每轴设两轮盘,拖车每轴设两轮盘和两轴盘。制动夹钳有油压夹钳和气压夹钳两种形式。其中CRH2A、CRH2B、CRH2E和CRH2C一阶段动车组采用油压夹钳。每轴设置一个增压缸，将制动压力转换成油压作用到油压夹钳产生制动力。增压缸安装在转向架上,外形参如图6-3-47所示。CRH2C二阶段、CRH380A/CRH380AL型动车组采用空气夹钳。制动盘采用散热筋结构，提高制动盘抗热变形能力。闸片采用浮动式结构，提高盘片接触均匀性,使制动盘各部分热负荷更加均匀。基础制动结构如图6-3-48所示。CRH2/CRH380A系列动车组基础制动系统CRH2/CRH380A系列动车组基础制动装置采用盘型基础制动装置，动车每轴设两轮盘,拖车每轴设两轮盘和两轴盘。

制动夹钳有油压夹钳和气压夹钳两种形式。CRH2/CRH380A系列动车组防滑系统CRH2/CRH380A系列动车组防滑系统由EBCU防滑阀和速度传感器组成。其中，拖车速度传感器安装在轴端。动车速度传感器安装在对应轴的牵引电机上。CRH2/CRH380A系列动车组防滑系统EBCU具有空气制动防滑、电制动防滑以及抱死检测功能。BCU根据安装在动车和拖车各轴速度信号,每隔20ms算出各轴的速度和减速度，判断车轴是否滑行。当EBCU检测到空气制动滑行时,EBCU通过控制防滑排风阀的保压、排风动作来减小滑行轴的制动力，使滑行轴的速度得以恢复。当EBCU检测到电制动滑行时，EBCU通过减小电制动请求信号，使牵引变流器消减电制动力来减小制动滑行，以恢复轮轨间的黏着。当检测到滑行轴滑动率超出设定值时进行防抱死控制，使制动压力降低，若检测到车轮处于抱死状态，就在司机室监视器中显示。防滑控制框图见图6-3-54所示。CRH2/CRH380A系列动车组辅助系统CRH/CRH380系列动车组制动系统除上述系统外,还设有旅客紧急制动装置、撒砂装置、踏面清扫装置和救援回送装置援等组成辅助系统。一、旅客紧急制动CRH2/CRH380A系列动车组：按下客室内旅客紧急制动报警按钮后，在司机室可产生有鸣报警，通过监控屏可以察看报警车辆。当司机接收到旅客紧急制动报警信号后，以根据当时的列车行驶状况，判断是否需要施加紧急制动停车。CRH2/CRH380A系列动车组辅助系统二、踏面清扫CRH2/CRH380A系列动车组设有踏面清扫装置，如图6-3-56所示。每车设有一个踏面清扫电磁阀，每个车轮设置一个踏面清扫装置，在动车组速度30km/h以上或者检测到空转、滑行时，控制踏面清扫装置动作来改善轮轨黏着。