轨道车辆牵引与制动

轨道车辆牵引与制动主要内容：动车组制动系统总论国产动车组制动系统动车组牵引计算第一篇动车组制动系统总论动车组制动系统概述动车组制动系统的工作原理第一章动车组制动系统概述基本概念制动对动车组的意义制动方式的分类制动作用的种类动车组制动系统的组成和特点第一节制动的相关概念基本概念制动对动车组的意义制动方式的分类制动作用的种类基本概念制动缓解制动装置（空气）制动机基础制动装置评价制动性能的指标制动距离制动减速度制动对动车组的意义安全行车的要求提速的需要甲站乙站O起动制动运行速度距离A′AA″B制动方式的分类按动能的转移方式盘形制动电阻制动再生制动磁轨制动轨道涡流制动旋转涡流制动翼板制动…按制动力的形成方式粘着制动（粘着特性曲线）非粘着制动按制动力的操纵控制方式空气制动电空制动电制动空气制动机直通空气制动机自动空气制动机直通空气制动机1-空气压缩机（风泵）；2-总风缸；3-总风缸管；4-制动阀；5-制动管；6-制动缸；7-缓解弹簧；8-活塞杆；9-制动缸杆及其支点；10-闸瓦及瓦托。直通空气制动机结构工作原理特点列车管增压制动、减压缓解结构简单，操纵方便分离时不能制动，制动/缓解动作一致性差（冲动）自动空气制动机1-空气压缩机；2-总风缸；3-总风缸管；4-制动阀；5-制动管；6-三通阀；7-制动缸；8-副风缸；9-紧急制动阀（车长阀）。自动空气制动机结构工作原理特点列车管减压制动，增压缓解分离时可制动，动作一致性好结构复杂，一般无阶段缓解电空制动机结构工作原理电空制动机结构原理之一1-制动管；2-三通阀；3-副风缸；4-制动缸；5-加速缓解风缸；6-制动电磁阀；7-保压电磁阀；8-缓解电磁阀；9-止回阀。制动作用的种类常用制动非常制动紧急制动辅助制动备用制动救援/回送制动停放制动保持制动第二节动车组制动系统的组成和特点组成特点动车组制动系统的组成电制动系统空气制动系统防滑装置制动控制系统动车组制动系统的特点制动能力强、响应速度快制动力计算和分配的准确性高故障导向安全制动冲动小制动能力强、响应速度快采用电、空联合制动模式，电制动优先，且普遍装有防滑器操纵控制采用电控、直通或微机控制电气指令式等灵敏而迅速的系统制动力计算和分配的准确性高制动作用采用微机控制，可为保证列车正点运行精确提供所需制动力制动系统对电制动和空气制动的分配合理，使不同的制动方式达到最佳的组合效果故障导向安全设有空气制动、微型计算机控制的电空制动和计算机网络等多级制动控制方式，以便在制动系统发生故障时能向安全方向动作制动冲动小制动指令传递的同步性高，各车的制动一致性好制动系统采用微机控制，实现制动过程的优化，在动车组平均减速度提高的同时，限制减速度的变化率第二章动车组制动系统的工作原理电制动系统空气制动系统防滑装置制动控制系统第一节电制动系统电阻制动再生制动电制动的控制及有效利用电阻制动再生制动再生制动力22,5-29kV7辆编组-350-300-250-200-150-100-500050100150200速度[公里/小时]制动力[kN]制动力(kN)速度（km/h）再生制动性能曲线电制动的控制及有效利用定子磁场转速f—电源频率P—感应电机的级数电制动力（制动转矩）T—制动转矩k—电机常数U—逆变器输出电压finv—逆变器输出频率fs—转差频率PfN/120)/(2sinvffUkT第二节空气制动系统压缩空气供给系统空气制动控制部分基础制动装置压缩空气供给系统空气压缩机安全阀干燥装置滤油器风缸管路空气压缩机安全阀1.阀体；2.阀杆；3.压紧弹簧；4.调节螺母；5.封口螺母6.铅封；B.排气口V.阀座654321干燥装置滤油器1.塑料/铝制端盖；2.硼硅酸盐玻璃纤维层；3.钢制内护套；4.钢制外护套；5.PVC泡沫层微孔滤油器1.滤芯；2.螺杆；3.O形圈；4.O形圈；5.手动排油口风缸空气制动控制部分空气制动控制装置电空转换阀（EP阀）中继阀调压阀电磁阀增压缸制动缸空气制动控制装置电空转换阀（EP阀）中继阀增压缸电磁阀ON型OFF型制动缸基础制动装置组成制动倍率传动效率基础制动装置的组成传动部分摩擦部分传动部分杠杆式一体式摩擦部分制动盘闸片制动盘的结构形式按盘本身的结构：整体式/组装式按安装位置：轴盘式/轮盘式制动盘材料铁系材料复合材料C/C纤维复合材料（C母材+C纤维）轻耐热裂高速性能好常用制动磨损大摩擦系数受温度影响铝合金基复合材料（铝合金母材+陶瓷粒子）轻耐磨耐疲劳闸片材料合成材料烧结材料C/C复合材料陶瓷材料摩擦系数的稳定性耐磨性导热性能（高温强度）对盘的作用经济性制动倍率制动倍率ΣK理——按杠杆比算得的闸片理想压力总和P——活塞杆作用力PKn理基础制动装置的传动效率传动效率ΣK实——闸片的实际压力总和影响因素结构保养状态列车运行状态（动、静）理实KK第三节防滑装置防滑装置的种类微机控制的防滑器防滑装置的种类机械式防滑器电子式防滑器微机控制的防滑器微机控制的防滑器结构工作原理微机控制防滑器的结构速度传感器滑行检测器防滑电磁阀防滑电磁阀的工作原理缓解-保压（…）-再制动模式判断滑行的指标减速度速度差滑行率轮心速度的速度轮轨接触点相对于轮心轮心速度减速度检测速度差检测第四节制动控制系统制动控制系统的组成制动控制系统的操纵方式制动控制系统的工作原理制动系统与动车组其他系统的接口制动控制系统的概念制动控制系统是制动系统中，在司机或自动控制装置的控制下，产生、传送制动信号，对制动力进行计算和分配的部分。制动控制系统的组成制动信号发生装置制动信号传输装置（双向）制动控制单元（BCU）其他（继电器等）常见继电器普通电磁继电器自锁式电磁继电器空气压力继电器（压力开关）常用制动非常制动备用制动制动控制器紧急制动总风管速度切换电磁阀压力调整阀（高压用）压力调整阀（低压用）电空转换阀紧急电磁阀中继阀压力开关制动风缸增压缸夹钳装置电制动设备ATC装置制动控制单元空重检测装置测速装置备用制动指令制动信号发生装置司机制动控制器ATC装置制动信号传输装置功能将制动指令传送至各车将各车信息传送至司机室传输介质带屏蔽层的金属电缆光纤信号的类型数字信号模拟信号信号的类型数字信号以若干指令线不同的通、断组合表示不同的制动要求；反应迅速、可靠性好。模拟信号以电压、电流、频率、脉宽等模拟量的大小表示不同的制动要求；可实现无级精确操纵。制动控制单元主要功能制动力的计算和分配防滑控制其他：空气压缩机的控制等…制动控制系统的操纵方式ATC操纵司机制动控制器操纵紧急制动的操纵制动控制系统的工作原理制动指令控制各种制动作用的控制常用制动紧急制动非常制动备用制动救援/回送制动ATC制动制动控制器的制动指令控制电路常用制动控制电路紧急制动控制电路产生紧急制动作用的条件司机制动控制器处于取出位制动力不足总风空气压力低于600kPa列车分离某车辆设备故障产生非常制动作用的条件制动控制器处于非常位ATC非常制动指令继电器JTR消磁备用制动控制电路制动系统与动车组其他系统的接口与列车控制网络的接口列车控制网络的子网与列车控制系统的接口安全制动，确保列车运行安全与牵引传动系统的接口制动系统与牵引系统的协调第三章CRH2动车组制动系统概述电制动系统空气制动系统防滑装置制动控制系统第一节概述系统组成制动作用的种类系统的技术特点和性能系统组成T1c(1)M2(2)M1(3)T2(4)T1k(5)M2(6)M1s(7)T2c(8)制动作用的种类常用制动非常制动紧急制动耐雪制动备用制动停放制动常用制动设1～7级按速度－粘着特性曲线控制（设有空重车调整功能）初速75km/h以上时实施混合制动，动车的再生制动负担拖车的部分空气制动；65km/h以下时，切换成各车制动力的独立控制电制动优先制动指令采用光缆传输控制单位：1M1T非常制动与常用制动控制模式类似，并具备最大常用制动（7级）1.5倍的制动力可由司机制动控制器或ATP、LKJ2000发出指令紧急制动产生按速度进行两级调整的纯空气制动作用：160～200km/h速度区段为低压（约0.6m/s2减速度）160km/h以下速度区段为高压（约0.778m/s2减速度）无空重车调整耐雪制动为防止冰雪进入制动盘和闸片之间，使闸片无间隙轻轻接触制动盘110km/h的速度以下增压缸压力设定为60±20kPa作用方式同常用制动备用制动制动控制装置异常、制动指令线路断线及救援等时使用通过电压控制的电气指令式空气制动共四级：分别相当于3级、5级、7级常用制动，以及非常制动每个级位的制动力为定值，与速度和载重无关停放制动不设置专门的停放制动装置于最前方3轴的6个车轮处放置铁鞋，可保证在30‰以下的坡道上不发生溜逸ATC制动具有四级制动力，分别相当于常用制动1级、4级、7级和非常制动技术特点常用制动采用电-空结合的复合制动方式，电制动优先，所承担的制动能量占全部制动能量的97%常用制动按速度-粘着特性曲线进行控制，并可根据载荷变化自动调整制动力基础制动装置采用液压夹钳装置，体积小，响应迅速具有与列车运行控制系统ATP/LKJ2000的接口，可施行安全制动具有故障诊断和相关信息保存功能主要技术指标动车组在平直道和额定载荷下的紧急制动距离时速200km/h：≤1720m时速160km/h：≤1070m基础制动传动效率95%以上，闸片平均摩擦系数0.25正常使用时总风管压力为780~880kPa。充风时由0升至880kPa的时间为250.3s，由780kPa升至880kPa的时间为28.5s非常制动空走时间≤2.3s；ATP空走时间≤3.5s第二节电制动系统组成和工作原理性能最高级位常用制动的减速特性70km/h以下：0.747m/s2118km/h：0.619m/s2200km/h：0.505m/s2第三节空气制动系统压缩空气供给系统空气制动控制部分基础制动装置主空气压缩机3台分别位于3、5、7号车地板下主要为空气制动系统供风，同时为气动辅助设备（包括风笛、空气簧、门控和集便器等）提供风源辅助空气压缩机3台分别位于2、4、6号车地板下主要为受电弓升弓、真空断路器VCB提供风源E-1-L安全阀当空气压力超过900kPa时，排出过高的压缩空气以防损坏空气设备空气干燥装置干燥功能再生功能EPLA型电空转换阀FD-1型中继阀B-10调压阀输入控制风缸压力空气，输出踏面清扫装置用的压力空气B-11调压阀输入制动风缸的压缩空气，向紧急电磁阀输出紧急制动用的压缩空气带电磁阀的调压阀可通过电气指令输出两种不同的定压增压缸基础制动装置M车转向架用轮盘式制动器制动盘的外径720mm、组装厚度133mm（比车轮宽度小2mm），有效磨耗余量2mm制动闸片为烧结合金制，但不含铅；平均摩擦系数不低于0.25，有效磨耗余量6mmT车转向架用轮盘式制动器制动盘有效磨耗余量5mm，其余情况与M车用轮盘式制动装置相同制动闸片的有效磨耗余量14mm，其余情况与M车用轮盘式制动装置相同T车转向架用轴盘式制动器制动盘外径670mm、组装厚度97mm、有效磨耗余量5mm；制动闸片与T车用轮盘式制动装置的情况完全相同气路原理第四节滑行再粘着控制电制动的防滑控制空气制动的防滑控制电制动的防滑控制每20ms求出各轴速度压缩-复位模式电制动滑行的检测条件滑行检测复位低速域（V86.7km/h）的速度差检测ΔV≥13km/hΔV13km/h高速域(V≥86.7km/h)的滑行率检测λ≥15％λ