长客动车组制动系统

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1、长客动车组制动系统长客动车组制动系统制动系统概述 一、系统组成长客动车组动车组制动系统由电制动系统（再生制动为主）、空气制动系统（盘形制动，包括风源）、防滑系统和基础制动装置等组成。在 8 辆编组的长客动车组中，共有 10 根动力轴和 22 根从动轴/拖车轴。动力轴上有再生制动装置与盘形制动装置，每根轴上包含两个轴制动盘；从动轴/拖车轴上只有盘形制动装置，每根轴上包含 3 个轴制动盘。动车组制动系统具有与车载列车运行速度控制系统的接口，采用电空联合制动模式，电制动优先。正常情况下的制动系统控制是通过每个司机台上的 2 个手柄进行。（一）电制动系统长客动车组使用的电制动以再生制动为主。电制动系统

2、的组成与牵引系统一致，由受电弓、牵引变压器、牵引变流器及牵引电机组成。电制动仅在常用制动和列车定速运行时使用。（二）空气制动系统长客动车组使用的空气制动系统既包括直通式空气制动系统，又包括自动式空气制动系统：1.直通式空气制动系统 长客动车组使用的直通式空气制动系统采用电子控制，动车组直通式制动 系统可按制动模式曲线（根据手柄位置或信号系统设定）控制列车减速或停车 。安装在每个车上的微机控制的制动电子控制装置负责执行本车的制动控制功 能，包括接收和解码制动命令信号（从司机台上的制动手柄发生），以及其它 用于列车制动控制的重要信息。如果直通制动系统出现故障，系统应故障导向 安全，必要时实施紧急制

3、动停车，如直通制动系统不能正常工作，通过手动转 换后，启动备用空气制动系统。2.自动式空气制动系统长客动车组上的自动式空气制动系统为备用制动系统，其制动指令由列车管传递。备用空气制动系统可由采用自动式空气制动系统的中国既有线机车操纵控制（包括制动与缓解），满足动车组在救援和回送时要求。自动式空气制动系统处于热备用状态。空气制动系统中的风缸为钢制、涂漆，内部具有良好的防腐处理。管路及管件的材质为不锈钢。设备外壳和管路之间的气动接口用适当的管接头连接。（三）防滑系统 防滑系统由电控装置、车轴速度传感器以及防滑阀组成。气动防滑装置（ 符合 Fiche UIC54105 标准）采用高性能防滑装置，以确

4、保达到最高的轮轨粘 着力，并在电子控制装置、供风、车轮速度传感器等层面上配有采用冗余配置 的微处理器。防滑系统执行以下两个功能： 防滑； 车轮滑行控制，由两套冗余的防滑系统之一进行监视。 （长客动车组每个动轴的车轮上均装有撒沙器。撒沙器由司机手动操作， 每个砂箱有 2 个空气入口：第一个用于维持持续气流，使沙子保持干燥；第二 个用于撒沙。）（四）基础制动装置动车组的所有车轴均配备有盘形制动，而所有动轴均配有电制动。 所有车轴均配备有640 毫米钢制制动盘，并配有减压通风系统，每根从动/拖车轴安装 3 个轴制动盘，每根动轴安装 2 个轴制动盘。每个制动盘配备的制动缸及夹钳采用传统型，内置闸调器。

5、停放制动缸为弹簧作用式，并配有防止混合作用装置。制动闸片为粉未冶金型，最大允许温度为600，最大磨耗量为 30mm。 二、制动作用的种类（一）常用制动 司机室中的制动手柄将向列车总线发送制动命令，该制动命令将被不同车辆 的各制动控制装置读取和编译，并将制动命令发送给牵引单元，进行电制动以 及电空制动空气系统进行摩擦制动。在常用制动模式下，电力制动优先。（二）紧急制动 在紧急制动时，牵引和电制动被切断，空气制动施加最大的制动力。 紧急制动可通过以下装置进行控制： 制动手柄处于紧急制动位置。 在该位置下，安全环线断开，所有车辆 均实施最大的空气制动力； 司机室的按钮； 安全装置（信号系统）； 异常

6、情况下安全环线断开； 旅客报警（当切除旅客报警隔离状态情况下）。 旅客报警系统：动车组均配备有一个旅客报警系统（每个旅客车厢均应 配备有两个报警手柄），该指令可以被司机撤消。（三）备用制动如果电控装置发生故障或处于救援模式，动车组可启动备用制动继续运行。之后，制动将通过制动管（600kPa）中的压力进行控制，该压力将通过安装在驾驶室中由时间控制的制动控制器进行调节，这一控制器由手动开关激活。备用制动系统可由操纵司机控制器或紧急按钮进行紧急制动。（四）停放制动动车组配备有一个从总制动风缸供风的弹簧作用的停放制动，配有手动缓解装置，可以满足在 30坡道上安全停放。三、制动性能 动车组常用制动为电制

7、动和空气制动的复合制动，紧急制动仅为空气制动 。电制动在 200km/h 到 10km/h 的速度范围内工作，在达到最大电制动的情况 下，轮周处的最大制动力和功率如下： 轮周处的最大制动力 205kN 轮周处的最大制动功率 5785kW 最大常用制动和紧急制动性能相同： 初速度 200 km/h： 平均减速度 0.79 m/s2 制动距离 2000 m 初速度 160 km/h： 平均减速度 0.79 m/s2 制动距离 1400 m 空气制动时的最大粘着系数 0.085 弹簧式停车制动装置能够使一列正常负载的列车停在 30坡度上。 电制动系统 一、结构组成 8 辆编组的长客动车组每根动轴都具

8、有电制动作用（主要为再生制动）。电 制动系统的组成与牵引系统一致，即由受电弓、牵引变压器、牵引变流器及牵 引电机组成。 二、工作原理 制动时，控制系统将三相异步电动机转换为发电机工作，将列车运动的动 能转变为电能，反馈回电网或变成热能消耗掉。使用电制动时，电空制动仅供 拖车轴使用，而对于驱动轴来说，电空制动仅可用于无法使用电制动力的速度 范围内。如果电制动失效，可在有关动车轴上使用空气制动系统。 电制动可单独使用或与空气制动一起使用。与空气制动一起使用时，将优 先运用电制动，减轻拖车的空气制动负荷，从而减少其机械制动部件的磨耗。三、制动特性 长客动车组的再生制动在 29 kV 网压以下使用，作

9、用于动轴上，并可在全 部速度范围（10 km/h- 200km/h）工作；在电分相区段进行电阻制动。 常用制动时，长客动车组再生制动力与列车速度的关系如图 4-1 所示。图 4-1 再生制动力-速度曲线 第三节 空气制动系统 长客动车组的空气制动系统可分为压力空气供给系统、辅助气源、直通式 空气制动系统、自动空气制动系统和基础制动装置五大部分。长客动车组空气 制动系统总体如图 4-2 所示（以动车为例）。 一、压力空气供给系统 长客动车组配备 2 套压力空气供给系统，每个系统主要包括以下组件：电 动压缩机组 SL25-15、空气干燥机装置 LTZ 0 1 5.2H 以及微孔滤油器 OEF 2

10、。 有两根风管连通全车：一根是制动风管，便于空气制动的控制，压力保持 在 5bar；另一根是主风管，用于向所有连接到空气系统的设备供气，压力保持 在 8bar 到 10bar。还为受电弓的升降配备 2 台辅助空压机。（一）空气压缩机（每编组 2 台，如图 4-3 所示） 使用双气缸空气干燥机单元 LTZ-0 1 5.2H 的旋转螺纹电动压缩机单元 SL2 5-15，用于主储气罐气源；辅助空气压缩机单元用于在主储气罐压力 HB 不足 时设置多单元制动。电动压缩机单元被弹性紧固到空气供应模块中，驱动电机 和压缩机单元分别由三个支撑元件固定到一个框架部分上。 1.组成 （1）动力部分 空气压缩机由一

11、台 MANNESMANN-DEMAG 的 KNA 160 C4 型三相电动 机（曼尼斯曼-德国机器制造公司），电机以法兰盘直接安装到旋转螺纹空气压 缩机上。该电机技术数据如下： 类型：KNA 160 C4 额定功率：15 kW 额定速度：1430 1/min（升/分） 额定电压：380 V 频率：50 Hz 允许的环境温度：- 40C/+ 45C 注入冷却式旋转螺纹压缩机的主要优点有： 低磨损 设计简单 以紧凑的结构实现高性能 气流几乎无脉动 （2）中央部分 中央部分包括涡形壳和传动装置，涡形壳上有法兰安装的导气管，空气从 此气管中吸入。用于油冷却和空气后冷却的组合式冷却器以螺纹安装在导管上

12、。驱动电机与传动装置及压缩机单元之间使用弹性联轴节连接。在联轴节的压 缩机一侧固定有离心式风扇，可向组合式冷却器输送冷却空气。 （3）压缩单元 压缩机单元由压缩机气缸、千斤顶和传动装置组成。此外，它还包括进管 单向阀、减压阀、吸气过滤器、带有滤油器的油路控制块、安全阀、油位表和 泄油阀。压缩机气缸还配供有用于粗油分离的冲击面和用于精油分离的油分离 筒。安全恒温器会对油温进行监测。为了进行诊断并方便维护，储气罐上安装 有一个差压开关，它可在加油达到一定程度时向计算机发出一个信号，训练计 算机进行控制。当达到最大压力差 10.2bar 时，会在控制面板上显示错误信息“Change SL oil t

13、rap”（更换 SL 集油器）。吸滤器配供有光学灰尘指示器，有助于进行维护工作。随着过滤器元件中灰尘累积越来越多，过滤器的流动阻 力也越来越大。这样，红色的指示器柱塞就被逐渐推入壳体的透明部分。当达 到约 50 毫巴的最大允许阻力时，指示器柱塞完全可见。此外，还提供有工作时 间记录。其技术数据如下： 类型：SL25-15 传动比：4.875 入口流量：1550 l/min（升/分） 额定速度：1430 1/min（升/分） 工作压力：10 bar（巴） 可能的工作温度：- 40/+ 50 C（加热筒 2500 W） 功率消耗：13.5 kW 含油量：8 l Anderol 3057 2.工作原

14、理 空气压缩机压力由调节器进行控制。根据行程方向，其开关值已被分别设 置为 8.5/10.0 或 8.0/10bar。若主储气罐压力（HB/MR）降至 8.5bar 表压以下， 在前端安装的压缩机单元的驱动电机将以驱动方向接通运转，压力升高至 10.0b ar 以上后立即被再次切断。在发生大量空气消耗，压力降至 8.0bar 以下时，两 台压缩机单元均被切入运行。当主储气罐管道压力不足（降至 5.5bar 以下）时 ，压力调节器会作出响应停止牵引。当主储气罐管道压力不足而车辆已启动时 ，压力调节器会作出响应，抑制制动控制设备 HSM 的故障报告。例如在 HB（MR）压力降至 6.5bar 以下

15、时，由于供气压力不足，牵引被停止。仅当主储气罐 管道压力再次上升到 7.5bar 以上时，列车才能够重新运行。 在动车组的制动多管面板上，来自主储气罐的空气流过切断旋塞被引至需 使用压缩空气的设备；切断旋塞可以切断整个气源。如果两台头车的旋塞均被 关闭，则使用压缩空气的设备即与主储气罐管道隔离；这样，在制动多管面板 上打开相应管道后，即可对单独设备进行更换。 （二）空气干燥机装置 空气干燥机设备 LTZ015-H 从旋转螺纹空气压缩机压缩的空气中吸取湿气 和其中很大部分的油料。 1.组成 （1）两台带有整体式油分离器的干燥塔； （2）一个支架，带有再生节流器和以下阀门； （3）两个用于干燥塔的单向阀，在通向主储气罐通道中的一个中央溢流阀 ； （4）一个用来控制空气的预控制阀； （5）一个带有消音器的双活塞阀，用于对有恒温器控制加热筒和绝缘壳的 设备