動車組制動系統(tǒng)概述

程海鵬?吳連軍?劉佳朋?宋山

摘要：動車組制動系統(tǒng)對列車的安全行駛具有重要影響，論文系統(tǒng)介紹了動車組的制動控制系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)及基礎(chǔ)制動裝置。

關(guān)鍵詞：動車組;制動控制系統(tǒng);供風(fēng)系統(tǒng);制動裝置

1.引言

動車組制動系統(tǒng)由制動控制系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、基礎(chǔ)制動裝置三大部分組成。制動系統(tǒng)采用復(fù)合制動方式，單元內(nèi)優(yōu)先利用再生制動，當再生制動不足時由空氣制動進行補充，從而降低制動盤和閘片的磨耗。列車干軌、平直軌道緊急制動距離要求如表1所示：

2.制動控制系統(tǒng)

動車組的制動系統(tǒng)采用微機控制的直通式電空制動系統(tǒng)，制動控制裝置采用模塊化設(shè)計，由構(gòu)架、制動控制器（BCU）、各空氣閥類組件、電磁閥、安全閥、風(fēng)缸等設(shè)備組成。列車制動系統(tǒng)的制動模式包含常用制動、緊急制動EB、緊急制動UB、保持制動、停放制動、清潔制動等。系統(tǒng)運行時，制動指令經(jīng)列車信息監(jiān)控系統(tǒng)傳送到每輛車的制動控制裝置，由制動控制裝置內(nèi)BCU結(jié)合速度、車重和制動級別等信息進行運算，按制動控制規(guī)律（減速度隨速度的變化）控制EP閥（電控轉(zhuǎn)換），并經(jīng)中繼閥送出壓縮空氣到基礎(chǔ)制動裝置，緊急電磁閥失電時，壓縮空氣直接到達中繼閥，產(chǎn)生制動壓力。

2.1?常用制動

常用制動運行時優(yōu)先使用電制動，電制動力不足時，由空氣制動力進行補充，以滿足編組列車上所需要的制動力，具有空重車載荷自動調(diào)整功能，能夠保證不同車重條件下制動減速度保持不變。

2.2?緊急制動

緊急制動系統(tǒng)包含“EB”和“UB”兩種。緊急制動EB是制動系統(tǒng)在設(shè)備正常的情況下實施的緊急制動，按速度模式曲線實施制動控制。緊急制動UB是通過獨立安全環(huán)路執(zhí)行的緊急制動。

列車可以檢測緊急制動EB環(huán)路和網(wǎng)絡(luò)信號狀態(tài)，當出現(xiàn)異常時觸發(fā)緊急制動EB。緊急制動EB采用電空復(fù)合制動，充分利用電制動能力，在施加時，如果制動系統(tǒng)檢測到EB制動力不足，便會通過硬線斷開緊急制動UB環(huán)路。對于緊急制動EB的緩解，由司機控制器置EB位所觸發(fā)的緊急制動，可以通過司控器手柄離開EB位進行緩解;由客室或乘務(wù)員室緊急制動拉閘被拉下所觸發(fā)的緊急制動，可以通過司機操縱臺“乘客報警旁路”按鈕進行緩解。其他情況觸發(fā)的緊急制動EB，制動系統(tǒng)在列車完全停止前不允許緩解。列車停止后，觸發(fā)條件復(fù)位、緊急制動EB環(huán)路建立后，緩解緊急制動EB。

緊急制動UB通過獨立的安全環(huán)路直接作用于緊急制動電磁閥。緊急制動電磁閥采用失電制動的控制形式。當安全環(huán)路斷開或失電、EB制動力不足、被救援等情況發(fā)生時，制動系統(tǒng)自動實施緊急制動UB，在列車完全停止前不允許緩解緊急制動UB。列車停止后，觸發(fā)條件復(fù)位，緊急制動UB環(huán)路建立后，緩解緊急制動UB。

2.3?停放制動

停放制動滿足動車組在定員載荷下停放在20‰的坡道上不溜車，并具有不小于1.2倍的安全系數(shù)。制動系統(tǒng)具有停放制動狀態(tài)檢測及診斷功能，可以對停放制動的施加、緩解進行集中控制。

在停車時，只需操作操縱臺上的停放制動施加按鈕，使停放制動缸中的空氣排出，便可施加停放制動;當需緩解停放制動時，操作停放制動緩解按鈕，使停放制動缸充氣到預(yù)定壓力，從而使停放制動緩解。列車每個停放夾鉗單元設(shè)有兩個手動緩解裝置，可通過手動緩解裝置緩解該夾鉗單元的停放制動。當列車運行速度5km/h以上，意外施加停放制動時，動車組自動實施緊急制動EB停車。

2.4?保持制動

動車組具有保持制動功能，司機操縱臺設(shè)置保持制動按鈕。保持制動力滿足定員載荷動車組在20‰坡道上靜止或啟動時不溜車的要求，保持制動力相當于常用4級制動力。

2.5?清潔制動

為了改善冰雪潮濕天氣下制動盤和閘片的摩擦系數(shù)，司機操縱臺設(shè)置清潔制動按鈕，可通過清潔制動按鈕手動施加清潔制動，此時每輛車均施加70kPa±20kPa的空氣制動力。

2.6?乘客緊急制動

在動車組每節(jié)車的明顯位置處設(shè)緊急制動拉閘。如果乘客拉下緊急制動拉閘，列車自動觸發(fā)緊急制動EB，同時司機室蜂鳴器發(fā)出報警聲音，在HMI屏彈出報警界面并顯示具體車輛位置。該緊急制動可由司機按下乘客報警旁路開關(guān)進行忽略，以便司機選擇合適的位置停車。

3.?供風(fēng)系統(tǒng)

供風(fēng)系統(tǒng)主要由螺桿式空氣壓縮機組、膜式干燥器、以及貫穿全列的總風(fēng)管等組成。動車組在有受電弓的3、6車各設(shè)置1臺主空氣壓縮機和輔助空氣壓縮機，當主空氣壓縮機組不能供風(fēng)且總風(fēng)壓力不足時，輔助空氣壓縮機組可利用動車組蓄電池啟動輔助空氣壓縮機組為受電弓升降、真空斷路器（VCB）等提供風(fēng)源。

3.1?主空氣壓縮機控制

1）主空氣壓縮機控制協(xié)調(diào)列車中的各空氣壓縮機為動車組提供壓縮空氣，各臺空壓機起動時采用錯時啟動，避免同時起動造成瞬間電流過大。空壓機車輛的EBCU將本車檢測的壓力值通過列車網(wǎng)絡(luò)傳送到頭車主控EBCU，由頭車主控EBCU通過列車網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一控制主空壓機的啟停，保證總風(fēng)壓力保持在800-950kPa之間。當壓力值≤800kPa時，單列時主控端牽引單元內(nèi)的空壓機為首選空壓機啟動;重聯(lián)時主控車的主控端及從控車的重聯(lián)端牽引單元內(nèi)的空壓機為首選空壓機啟動;壓力值≥950kPa時，所有空壓機關(guān)閉;壓力值≤780kPa時，單列時兩臺空壓機同時激活錯時啟動。當EBCU故障時，空壓機可通過制動控制裝置內(nèi)壓力開關(guān)控制啟動，保證系統(tǒng)安全。

2）診斷信號：油溫高報警信號開關(guān)量直接輸出給本車EBCU;干燥器故障信號由供風(fēng)單元直接輸出給本車網(wǎng)絡(luò)用于故障顯示。

3）空壓機切除：司機室監(jiān)控屏可手動切除每個供風(fēng)單元。

3.2?輔助空氣壓縮機控制

輔助空壓機采用無油活塞式壓縮機裝置，由車載蓄電池供，在車輛運行準備、總風(fēng)壓力不足時，為受電弓上升、EGS（保護接地開關(guān)）動作以及投入真空斷路器、高壓隔離開關(guān)動作提供壓縮空氣風(fēng)源。輔助空壓機的工作壓力范圍在640kPa-780?kPa?。

4.基礎(chǔ)制動裝置

基礎(chǔ)制動裝置安裝于轉(zhuǎn)向架上，采用空氣卡鉗盤形制動裝置。其中，M車每軸設(shè)置2輪盤，T車每軸設(shè)置2輪盤和2軸盤，制動盤采用鑄鋼制動盤，閘片采用浮動式結(jié)構(gòu)，提高盤片接觸均勻性，使制動盤各部分熱負荷更加均勻。

5.小結(jié)

動車組設(shè)有微機控制直通式電空制動系統(tǒng)，采用復(fù)合制動方式。整個制動系統(tǒng)包含制動控制系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、基礎(chǔ)制動裝置三大部分，由BCU、各空氣閥類組件、電磁閥、風(fēng)缸、空氣壓縮機以及制動盤、閘片等裝置共同組成。列車在運行時，設(shè)備不同的工作狀態(tài)對應(yīng)制動系統(tǒng)不同的制動模式。

參考文獻：

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