任务1-2动车组制动系统概述

Page1第一部分概述CR400BF/CR300BF复兴号动车组平台目前包含了时速350公里速度等级的标准系列CR400BF/CR400BF–A/CR400BF-B/CR400BF-G、奥运型CR400BF-C、智能系列CR400BF-Z/CR400BF-GZ/CR400BF-AZ/CR400BF-BZ和时速250公里速度等级的CR300BF动车组，平台制动系统技术方案在系统原理、组成配置、主要功能等方面均为CR400BF基础车型的继承，同时针对整车指标进行调整。CR400BFCR300BF智能型“复兴号”动车组采用微机控制的直通式电空制动系统手制动机真空制动机直通式空气制动机自动式空气制动机自动式电空制动微机控制的直通式电空制动空气制动发展历程制动指令传输方式司机鸣笛空气压力波信号电气信号制动力的源动力人力大气压力压缩空气电气指令控制电气指令控制第二部分技术方案1.系统概述Page2原理：微机控制的直通式电空复合制动系统+救援转换装置；采用主从控制、列车级制动管理方式，电制动优先指令：各车制动控制单元通过网络和硬线冗余接收制动指令防滑：符合UIC541-05，具有冗余轴抱死检测功能配置：由风源系统、制动控制装置和基础制动等组成功能：具有常用制动、紧急制动EB/UB、保持制动、停放制动、救援回送和故障诊断记录等功能制动控制装置防滑控制系统风源系统基础制动Page3第二部分技术方案1.系统概述供风系统总风管MRP列车管BP制动指令制动控制装置主供风单元辅助供风单元基础制动风缸模块受电弓救援转换装置制动缓解显示器防滑阀牵引系统司控器列车网络监控系统制动控制系统其它用风系统速度采集第二部分技术方案2.系统组成Page4部件TC01M02TP03MH04MB05TP06M07TC08共计/列司机室制动设备1------12主供风单元-1-

---1

-2辅助供风单元-

-1--1-

-2制动控制装置1

11111

11

8BP救援转换装置1--

----

12盘形制动装置108888881068盘形停放制动2

-4--4

-

212撒砂装置1（1轴）--1（1轴）1（1轴）--

1（1轴）4（个轴）CR400BFCR400BF-G第二部分技术方案2.系统组成Page5部件TC01M02TP03MH04MB05TP06M07TC08共计/列司机室制动设备1------12主供风单元--1

--1-

-2辅助供风单元-

-1--1-

-2制动控制装置1

11111

11

8BP救援转换装置1--

----

12盘形制动装置108888881068盘形停放制动2

-4--4

-

212撒砂装置1（1轴）--1（1轴）1（1轴）--

1（1轴）4（个轴）CR400BF-ZCR400BF-GZ第二部分技术方案Page62.系统组成部件TC01M02TP03MH04MB05TP06M07TC08共计/列司机室制动设备1------12主供风单元--1

--1-

-2辅助供风单元-

-1--1-

-2制动控制装置1

11111

11

8BP救援转换装置1--

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12盘形制动装置8888888864盘形停放制动4

-4--4

-

416撒砂装置1（1轴）--1（1轴）1（1轴）--

1（1轴）4（个轴）CR400BF-CCR300BF第二部分技术方案Page72.系统组成部件TC01/16M02/07/10/15TP03/06/11/14M04/13M05/12TH08/TB09共计/列司机室制动设备1-----2主供风单元-1----4辅助供风单元--1---4制动控制模块11111116BP救援转换装置1-----2盘形制动装置10888810136停放制动2-4--224撒砂装置1(1轴）--1(4轴）1(4轴）1(1轴）8（个轴）CR400BF-ACR400BF-AZ第二部分技术方案2.系统组成Page8部件TC01/17T16M02/07/10/15TP03/06/11/14M04/13M05/12TH08/TB09共计/列司机室制动设备1------2主供风单元--1----4辅助供风单元---1---4制动控制模块111111117BP救援转换装置1------2盘形制动装置1012888810148停放制动2--4--224撒砂装置1(1轴）---1(4轴）1(4轴）1(1轴）8（个轴）CR400BF-B第二部分技术方案2.系统组成Page9部件TC01/17T16M02/07/10/15TP03/06/11/14M04/13M05/12TH08/TB09共计/列司机室制动设备1------2主供风单元---1---4辅助供风单元---1---4制动控制模块111111117BP救援转换装置1------2盘形制动装置1012888810148停放制动2--4--224撒砂装置1(1轴）---1(4轴）1(4轴）1(1轴）8（个轴）CR400BF-BZ第二部分技术方案2.系统组成Page10部件部件方案描述主供风单元螺杆式空压机双塔干燥器辅助供风单元无油活塞式压缩机单塔干燥器制动控制装置直通式电空制动BP救援转换装置具备双向制动指令转换功能基础制动动车：铸钢轮盘拖车：铸钢轴盘传统三点吊装制动夹钳单元浮动式UIC标准燕尾接口粉末冶金闸片停放制动弹簧储能式停放制动夹钳单元撒砂装置压差式撒砂装置砂位显示器第二部分技术方案2.系统组成CR400BF/CR300BF平台制动系统部件方案。Page11Page12第二部分技术方案制动系统参数对比。3.系统参数项点CR400BFCR400BF-CCR300BF总风管压力850-950kPa相同相同电源制式制动控制系统：DC110V主风源系统：AC380V/50Hz辅助压缩机供电电压：DC110V相同相同制动距离平直干燥轨道条件下紧急制动距离初速度350km/h：S≤6500m初速度300km/h：S≤3800m初速度250km/h：S≤3200m初速度200km/h：S≤2000m初速度160km/h：S≤1400m初速度120km/h：S≤800m相同相同冲击极限≤0.75m/s3相同相同制动响应时间常用制动：≤3s紧急制动EB：≤3s紧急制动UB：≤2.3s相同相同坡道停放能力定员载荷下20‰定员载荷30‰定员载荷30‰Page13第二部分技术方案4.系统原理制动模式空气制动电制动：由牵引系统提供电制动力，制动系统进行连续控制停放制动：由硬线控制的弹簧储能式停放制动微机控制的直通电空常用制动微机控制的直通电空紧急制动EB空电复合，优先使用电制动，电制动不足时由空气制动力补充，减少闸片磨耗电磁阀控制的直通电空紧急制动UB制动模式制动管理：采用主从控制、列车级/单元级/单车级制动管理。制动指令：制动系统内部指令采用硬线和网络信号冗余传输方式；TBM优先采用列车网络下发指令，故障模式下采用硬线。Page14第二部分技术方案4.系统原理Page15第二部分技术方案4.系统原理制动减速度：1-7级常用制动和紧急制动EB采用速度-黏着模式控制。CR400BF紧急制动UB减速度三段分级控制；CR300BF紧急制动UB为恒减速度。CR400BF-350公里速度级CR300BF-250公里速度级Page16第二部分技术方案4.系统原理列车制动系统控制原理Page17第二部分技术方案4.系统原理常用制动和紧急制动EBEBCU接收常用制动和紧急制动EB指令，控制电空变换阀将制动电气指令转换为预控压力CV，预控压力CV到达压力变换阀，经压力变换阀流量放大后生成制动缸压力C，实施空气制动。紧急制动UB副风缸R压力经空重车阀调节生成紧急制动预控压力CV，当紧急制动UB安全环路断开控制紧急制动电磁阀失电A1-A3通路打开，紧急制动预控压力CV经压力变换阀流量放大后生成制动缸压力C，实施空气制动。单车空气制动控制原理Page18第二部分技术方案单车空气制动控制原理R-副风缸压力T-空簧压力Cv-UB预控压力Cv-常用/EB预控C-制动缸压力4.系统原理CR300无Page19第二部分技术方案4.系统功能常用制动

清洁制动紧急制动EB

撒砂功能紧急制动UB

升弓供风控制乘客紧急制动

主供风单元控制停放制动

防滑控制及DNRA功能

保持制动

制动夹钳防冻结功能

比例制动制动试验Page20第二部分技术方案4.系统功能常用制动常用制动时进行列车级空电复合制动控制，按减速度曲线控制实施制动。空气制动随时与电制动进行自动配合，实现空电复合制动，优先采用电制动，电制动力不足时，由空气制动补充。触发源牵引/制动手柄7个级位ATP1、4、7级列车控制系统输出的最大常用制动指令直通电空制动空电复合按照模式曲线控车实施冲动控制实施方式网络传输硬线传输本地BCU优先使用TBM下发的网络指令，网络故障时，自动转入硬线指令。指令传输方式Page21第二部分技术方案4.系统功能制动操作主要通过“司机控制器”执行。通过“司机控制器”施加的常用制动是用于正常列车运行期间的列车制动。对于常用制动，制动级位取决于手柄的位置，按1-7级制动力增大。常用制动Page22第二部分技术方案4.系统功能紧急制动EB紧急制动EB由紧急制动EB安全环路控制施加,施加空气制动与电制动复合的紧急制动力，充分利用电制力。触发源司控器位于EB位乘客紧急制动拉手非静止条件下停放制动施加司机警惕装置紧急制动EB环路失电直通电空制动空电复合按照模式曲线控车实施冲动控制由手柄和旅客紧急制动触发的可以缓解，其余零速联锁。实施方式/缓解网络传输硬线传输本地BCU优先使用TBM下发的网络指令，网络故障时，自动转入硬线指令。指令传输方式Page23第二部分技术方案4.系统功能将“司机控制器”手柄置于EB位施加紧急制动EB非司控器和旅客紧急制动施加的紧急制动EB，缓解时需进行“紧急复位”操作将乘客紧急制动拉手拉下，触发紧急制动EB（如果司机不按下“乘客报警旁路”开关）。紧急制动EB紧急制动EB环路旁路开关停放制动监控环路旁路开关乘客紧急制动环路旁路开关Page24第二部分技术方案4.系统功能紧急制动UB紧急制动UB是在紧急制动UB安全环路失电时控制紧急制动电磁阀实施的紧急制动，施加纯空气紧急制动力。触发源紧急制动按钮紧急制动EB减速度不足ATPBP救援转换装置紧急制动UB环路失电安全环路失电控制紧急紧急电磁阀实施制动纯空气制动直通电空制动无冲动控制零速联锁。实施方式/缓解网络传输硬线传输优先使用硬线指令，网络指令用于冗余生成直通制动预控压力和故障诊断。指令传输方式Page25第二部分技术方案4.系统功能按下紧急制动按钮施加紧急制动UB（通过电气触点断开紧急制动UB环路）停车后，旋转紧急制动按钮复位进行“紧急复位”操作，缓解紧急制动UB。紧急制动UB环路旁路开关EB/UB旁路开关紧急制动UB客室2个,头车观光区1个餐车乘务员室1个餐车机械师室1个车辆TC01M02TP03MH04MB05TP06M07TC08全列数量3222422320车辆TC01M02TP03M04M05TP06M07TH08

数量32222222

车辆TB09M10TP11M12M13TP14M15TC16全列数量4222222336车辆TC01M02TP03M04M05TP06M07TH08TB09数量322222224车辆M10TP11M12M13TP14M15T16TC17全列数量22222223388编组16编组17编组Page26客室2个,头车观光区1个监控室1个乘务员室1个4.系统功能乘客紧急制动第二部分技术方案Page27第二部分技术方案4.系统功能乘客紧急制动操作乘客紧急制动拉手司机室产生声光报警信号车辆自动触发紧急制动EB司机可通过旁路按钮取消EB由司乘人员复位乘客紧急制动拉手Page28第二部分技术方案4.系统功能停放制动通过停放制动施加/缓解列车线和双稳态电磁阀控制停放制动的施加和缓解通过压力传感器和压力开关监控停放制动施加状态双向阀防止常用制动和停放制动叠加施加车内、车下均设有停放制动隔离塞门转向架安装有弹簧储能式停放制动夹钳单元，两侧设有停放制动手动缓解拉手CR400BF/-G/-Z/GZ(8编组）：TC01、TC08车的3、4轴，TP03和TP06车所有轴中部各1套停放制动夹钳装置，全列12套，满足定员载荷20‰坡道停放第二部分技术方案4.系统功能停放制动CR400BF-C/CR300BF(8编组）：TC01、TC08、TP03和TP06车的每根轴各1套停放制动夹钳装置，全列16套，满足定员载荷30‰坡道停放Page29CR400BF-A(16编组）：TC01、TH08、TB09、TC16车的3、4轴，TP03、TP06、TP11和TP14车所有轴中部各1套停放制动夹钳装置，全列24套,满足定员载荷20‰坡道停放全列24套Page30第二部分技术方案4.系统功能停放制动CR400BF-B(17编组）：TC01、TH08、TB09、TC17车的3、4轴，TP03、TP06、TP11和TP14车所有轴中部各1套停放制动夹钳装置，全列24套,满足定员载荷20‰坡道停放全列24套Page31第二部分技术方案4.系统功能停放制动Page32第二部分技术方案4.系统功能施加操作司机台左侧“停放施加”按钮开关（自复位带红灯按钮开关,带保护罩）,可对整列车施加停放制动。列车在施加全部停放制动后，“停放施加”按钮开关自带红灯点亮。缓解操作司机台左侧“停放缓解”按钮开关（自复位带白灯按钮开关），可缓解整列车停放制动。列车在缓解全部停放制动后，“停放缓解”按钮开关自带白灯点亮。注：“停放施加”/“停放缓解”按钮操作应维持3s停放制动Page33第二部分技术方案4.系统功能自动施加在列车速度小于规定速度时自动施加，“保持制动”按钮开关（自复位带绿灯，带保护罩）绿灯亮。自动缓解列车启动时BCU根据网络缓解指令自动缓解保持制动（当BCU未收到缓解指令，BCU自行判断缓解保持制动），“保持制动”按钮开关绿灯灭。手动缓解停车后，按下“保持制动”按钮开关，保持制动缓解，绿灯灭；抬起按钮，保持制动施加，绿灯亮。保持切除司机室边柜“保持制动切除”旋钮开关，用于故障、试验和回送工况，手动切除保持制动保持制动Page34第二部分技术方案4.系统功能比例制动比例制动模式下各车辆采用等减速度控制模式。可充分利用轮轨黏着，建议在轮轨黏着较差时使用（冬季、雨天等）。常用制动施加常用制动期间，按下比例制动施加按钮开关（自复位带黄灯按钮开关），则施加比例制动制动缓解后取消本次比例制动未施加常用制动，按下比例制动按钮后松开，如10秒内施加了常用制动，则自动施加比例制动，如10秒内未施加常用制动，则不施加比例制动施加常用制动且速度低于25km/h时，自动施加比例制动，与比例制动按钮状态无关紧急制动EB动车组施加紧急制动EB时，自动施加比例制动，与比例制动按钮状态无关。Page35第二部分技术方案4.系统功能清洁制动为了改善冰雪潮湿天气下制动盘和闸片的摩擦系数，司机可施加清洁制动，此时每辆车均施加70kPa的制动缸压力。清洁制动施加期间，不切除牵引。清洁制动施加指令由头车TBM发送给各车LBCU。“清洁制动”为白色自复位按钮开关按下“清洁制动”按钮，保持有效，施加清洁制动抬起“清洁制动”按钮，停止施加制动Page36第二部分技术方案4.系统功能撒砂功能操作司机台中央操作区上的“撒砂”黑色球型拨键开关（自复位三档）至“前”位置或“后”位置开始前进方向全列撒砂。车厢电子砂位显示HMI屏电子砂位显示撒砂系统组成CR400BFCR400BF-ZCR400BF-CCR400BF-GCR400BF-GZCR300BF单列8辆编组：1车为前进方向头车时，1车、4车的第1根轴撒砂。8车为前进方向头车时，8车、5车的第1根轴撒砂。两列8辆编组重联：第1牵引单元和第3牵引单元内第1辆车第1根轴撒砂，第4辆车第1根轴撒砂。Page37第二部分技术方案4.系统功能撒砂功能撒砂装置布置及撒砂方向示意图撒砂装置布置及撒砂方向示意图16辆编组CR400BF-A1车为前进方向头车时，1车、9车的第1根轴撒砂，5车、13车的第4根轴撒砂。16车为前进方向头车时，16车、8车的第1根轴撒砂，12车、4车的第4根轴撒砂。Page38第二部分技术方案4.系统功能撒砂功能撒砂装置布置及撒砂方向示意图17辆编组CR400BF-BCR400BF-BZ1车为前进方向头车时，1车、9车的第1根轴撒砂，5车、13车的第4根轴撒砂。17车为前进方向头车时，17车、8车的第1根轴撒砂，12车、4车的第4根轴撒砂。Page39第二部分技术方案4.系统功能撒砂功能撒砂装置布置及撒砂方向示意图Page40第二部分技术方案4.系统功能升弓控制给出升弓指令，升弓风缸压力小于550kPa时，辅助供风单元自动启动充风，当升弓风缸压力大于700kPa时，辅助供风单元停止工作。打风时间约需3分钟。再次给出升弓指令，可升起受电弓并能闭合主断。Page41第二部分技术方案4.系统功能主供风单元控制正常情况下，制动控制装置（BCU）负责主空压机控制的功能，协调并控制列车中的各空压机为动车组提供压缩空气。总风压力≤800kPa时，启动1台空压机；总风压力≤780kPa时，所有空压机启动总风压力≥950kPa时，所有空压机停止在制动控制装置（EBCU）故障或网络通信未建立的情况下，可通过压力开关控制空压机工作，保证系统安全。总风压力≤750kPa时，控制本车空压机启动总风压力≥950kPa时，控制本车空压机停止在司机室HMI屏上可手动切除主供风单元。Page42第二部分技术方案4.系统功能防滑控制及DNRA概述：动车组在制动过程中，当轮轨间的制动力大于轮轨间实际能提供的最大粘着力时，就会发生车轮转动线速度小于列车运行速度的滑行现象，当车轮发生滑行时，易造成车轮踏面擦伤，需通过防滑保护系统进行防滑控制。组成：防滑保护系统由防滑控制单元（集成在EBCU中）、速度传感器、测速齿轮和防滑阀等组成。Page43第二部分技术方案4.系统功能防