12动车组制动技术

《动车组制动技术》司机制动控制器乘务员发出制动指令一、动车组制动系统特点动力分散的动车组制动装置第一节制动系统概述拖车制动装置动车制动装置组成完整的系统强调系统的概念制动控制系统制动执行系统制动信号发生装置制动信号传输装置制动控制装置基础制动装置：闸瓦制动盘形制动，，，制动装置是动车制动装置、拖车制动装置的组合，共同形成完整的制动系统——强调系统的概念。制动系统动车制动装置拖车制动装置列车减速运动、停车、驻车一、电动车组制动系统的特点2、在制动控制上，采用电气制动与空气制动的复合制动，各自制动力的调整需要一个制动控制系统来完成；空气制动部分采用电空制动机动车组制动系统电气制动控制装置空气制动控制装置牵引电机及轮对驱动装置

基础制动装置（踏面或盘形制动器）电气制动空气制动4、电动车组因动力分散而具有多节动车，可以充分发挥再生制动效果5、运行速度较高，粘着系数小，制动系统必须满足粘着条件6、进行防滑控制，充分利用粘着1、安全性要求制动能力制动距离干线《技规》：列车在任何条件下，必须满足紧急制动距离的要求，以120km/h速度运行的列车紧急制动距离不大于800m160km/h速度——紧急制动距离不大于1400m二、对动车组制动的总体要求安全要求还包括：紧急制动——乘客疏散安全通道——如同时降弓等措施200km/h速度——紧急制动距离不大于2000m2、操纵灵活，减速快，灵敏可靠，前后车辆制动、缓解作用一致；3、具有动力制动能力，在正常制动过程中，应尽量充分发挥动力制动能力，以降低运行成本；头车尾车同时（同步）4、应具有动力制动与摩擦制动的复合制动能力5、制动系统应保证电动车组在长大下坡道上运行时，其制动力不会衰减；6、电动车组各车辆的制动力应尽可能一致，制动系统应根据乘客量的变化，具有载荷调整能力，以减少制动时候的纵向冲动；7、具有紧急制动性能，遇有紧急情况时，能使电动车组在规定距离内安全停车。紧急制动作用除了可由司机操纵外，必要时还可由行车人员利用紧急制动按钮进行操纵；9、轻量化要求10、维修保养要求车体转向架设备轻考虑到维修保养：状态监控+故障诊断+快速单元换件修三、制动系统组成1.制动系统动车组制动装置采用了再生制动和电气指令式空气制动装置并用的制动系统（见图5.3）。4M4T

的列车编组中

T

车采用全空气制动方式。M

车、T

车基础制动装置均采用带气压——油压变换的增压气缸和油压盘式制动装置。另外，为减轻闸瓦的磨损，空气制动采用延迟投入控制方式。制动控制采用以1M1T

的基本制动力控制单元，在单元内实行延迟充气控制。系统对再生制动和空气制动进行协调控制，当制动控制器检测到所产生的制动力（再生制动力）不足时，靠电－空联合控制以空气制动进行补充。零部件名称所需数量备注T1cM2M1T2T1kM2M1sT2c司机制动控制器11电动空气压缩机111干燥装置111调压器1制动控制装置111制动控制装置1制动控制装置11制动控制装置11增压气缸44444444动车组制动系统的制动控制器有动车和拖车之分

空气压缩机位于3、5、7号车2.制动控制装置构成及作用

制动控制装置是将制动控制器、空气制动上所需的各种阀门以及风缸作为整体组件吊下车辆地板下面。包括：制动控制器、EP电－空转换阀、调压阀、紧急电磁阀、中继阀、风缸等传统的机车车辆制动机有两种类型——空气制动机和电空制动机从整个控制原理上分成两类：——直通式空气制动机、自动空气制动机。四、制动控制系统空压机总风缸制动阀制动缸列车管空压机总风缸自动制动阀制动缸副风缸三通阀列车管充气缓解位制动指令发出指令载体制动缸压力的产生制动作用与制动管压力的关系直通式空气制动机制动阀制动管空气压强制动管空气直接作用在制动缸充风制动排风缓解自动式空气制动机自动制动阀制动管减压量副风缸的风经三通阀在制动管压力控制下的转换减压制动充风缓解直通式空气制动机：自动式空气制动机：充气制动——排气缓解排气制动——充气缓解一致性上升时间电空制动机：以压缩空气为动力源，以电气指令来操纵电空制动机可以有两种形式：原有自动式空气制动机加装电控装置以直通式空气制动机为基础，电气指令控制车辆制动机，称为电气指令直通式电空制动机。五、电气指令由于直通式制动控制系统的优点，现在的电动车组制动控制系统大多采用直通式的电气指令式制动控制系统。引进川崎的

200

km/h

电动车组（EMU）的制动系统采用电气指令式微机控制直通式电空制动。1.制动指令动车组的制动指令在正常情况下是由司机制动控制器或由ATC指令经信息控制系统传送而来的，在列车发生事故、故障等异常情况下，由手动或自动监测控制系统通过列车控制线将指令传送到编组中的每辆车。这些制动指令都是由DC100V电源来传递的。（1）制动指令控制电路在头车的司机室设有制动控制器，其制动指令控制电路见图

5.10，当转动制动手柄时，同轴的凸轮组接通或断开不同电接点，从而形成制动指令。对应的制动指令线参见表5.3。制动指令数字输出（指令线状态）X61线X62线X63线X64线X65线X66线X67线152线运转×××××××○1N○××××××○2N○○×××××○3N○○○××××○4N○○○○×××○5N○○○○○××○6N○○○○○○×○7N○○○○○○○○快速○○○○○○○×取出××××××××ATC常用○××××○○○ATC快速○××××○○×制动指令（功能）（1）手动操作常用制动设

1～7

级制动初速

75

km/h

以上——实施混合制动，即由动车的再生制动负担拖车的部分空气制动；制动初速

65

km/h

以下——切换成各车制动力的独立控制。快速制动采用与上述相同的混合制动模式，并具有最大常用制动力

1.5

倍的制动力。紧急制动按安全回路失电制动的模式，下列任何一种原因均可引起紧急制动指令的产生：①总风压力下降到规定值以下；②列车分离；③检测到制动力不足；④操作紧急制动按钮，使紧急电磁阀失电；⑤换端操纵，取出操纵手柄。以上的紧急制动使各车按不同速度范围产生纯空气制动作用，在列车速度处于

160～200

km/h

范围为低减速度（0.6

m/s2）；在

160

km/h以下速度范围为较高减速度（0.778

m/s2）。紧急制动指令和快速制动指令同时输出，紧急制动作为热备份方式，只有制动装置发生故障的车辆才产生紧急制动，而其他制动装置正常的车辆产生快速制动模式下对应的减速度。（2）辅助制动在制动装置异常、制动指令线路断线时使用电气指令式的辅助制动。相当于3级、5级、7级常用制动及紧急制动的空气制动。CIBCUDVDVDVDVBCUBOUBOU拖车动车六、指令本质及制动控制1、1M+1T为单元、等减速度控制2、制动控制规律——减速度七、指令传输电气指令制动控制单元基础制动备用电气指令电气指令微机控制直通式电空制动列车网络备用指令线总风管网络主机电气指令制动控制单元基础制动备用减压指令分配阀BP管列车网络总风管网络主机八、制动供风及管路系统动车组上通常设有两套供风系统主供风系统辅助供风系统在动车组运行准备时，如果总风压力不足、受电弓上升时，对真空断路器（VCB）的压力空气进行供给的空气源。主要向总风管供风，为制动系统、空气簧、控制系统、卫生系统等供给压缩空气源九、制动系统原理制动系统及其工作原理参见图

5.9。动车组的制动指令是由司机制动控制器发出的，经列车信息监控系统传送到每辆车的制动控制装置，由制动控制装置的制动控制单元运算，按制动控制规律（减速度随速度的变化）控制

EP

阀电磁部，并经中继阀送出压缩空气到增压气缸，由基础制动装置完成制动作用。功能及动作常用·快速制动·耐雪制动司机制动控制器车辆信息控制装置(中枢装置)车辆信息终端设备车辆信息终端设备制动控制器制动控制器主变换装置电空变换阀中继阀电空变换阀中继阀附带电磁阀的调压阀附带电磁阀的调压阀增压气缸增压气缸电气光纤空气压油压制动控制装置制动控制装置Ｔｃ车Ｍ车滑行控制阀滑行控制阀功能及动作紧急制动司机制动控制器週詰ＭＲ儿薦Ｔｃ车Ｍ车制动控制器制动控制器电空变换阀中继阀电空变换阀中继阀附带电磁阀的调压阀附带电磁阀的调压阀增压气缸增压气缸电气光纤空气压油压滑行控制阀滑行控制阀功能及动作辅助制动不能使用通常制动时备用者。电空变换阀电空变换阀先头车指令用辅助制动模式发生器辅助制动模式发生器辅助制动模式发生器先头车指令用辅助制动模式发生器（2）常用制动控制电路原理（3）快速制动控制电路原理快速制动是常得电的

152

号线失电时产生的制动作用（参见表5.3、图5.10）。M：制动力是

100%

的电制动力加上

40%～50%

的空气全制动力，当电制动力为

0

时为140%

或

150%

的空气全制动力。T：100%

空气制动力152线失电条件：①司机制动控制器处于快速制动位；②ATC发出快速制动指令；③紧急制动继电器失电。（4）紧急制动控制原理紧急制动控制电路是从头车制动控制器到尾车的153号线和返回154号线来实现的。它在列车分离、某车发生设备故障时，产生独立于常用制动和快速制动的紧急制动作用。产生紧急制动作用的条件：①司机制动控制器在手柄取出位；②总风缸空气压力低于

600

kPa

时；③列车分离；④车辆设备故障。（5）电制动控制原理列车电制动控制是靠

10

号线在制动控制器置于B1~B7级快速制动位，ATC制动指令时得电，但在低速时电制动力下降，如果列车中间各车的电制动转换不一致的话，列车有可能发生因各车辆制动力不同而造成纵向冲动，所以在列车速度降低到

25

km/h

左右时，同时将电制动转换为空气制动。（6）辅助制动控制原理辅助制动在常用制动系统发生故障时，控制电路对全车的EP阀直接发出指令，控制增压缸的空气压力，产生空气制动作用。（7）ATC

制动控制原理ATC

制动指令有最大常用制动和快速制动两种，通过比较允许速度和列车速度来决定制动指令的级别，当列车超过允许速度时产生制动作用。（8）

空气压力控制空气中等系统如图5.12所示。压缩空气存储系统见图5.13所示。空气压缩机输出空气压力

800～900

kPa，经该车的总风缸和总风管送到编组中其他车的总风缸。装有空气压缩机车辆的总风缸处设有安全阀，设定值为950

kPa。（9）

增压缸的空气压力控制根据制动指令、载荷信号计算出的制动力，减去电制动的反馈信号后，得到实际需要的空气制动力，将此制动力转换为

EP

阀的电流，由

EP

阀转换产生与其电流成比例的空气压力，将此压力作为中继阀的控制压力，通过中继阀产生增压气缸的空气压力（参见图5.14）。（10）

基础制动控制系统中继阀产生的空气压力经转向架的制动软管送往增压气缸的输入侧，输出侧产生