城市轨道交通车辆构造城市轨道交通车辆构造 城市轨道交通车辆制动系统认知城市轨道交通车辆检修教学目标1.掌握制动系统的基本概念和具备的条件、车辆制动系统的分类 ；2.掌握城轨车辆供气系统的基本结构和原理；3.掌握城轨车辆基础制动装置的基本结构；4.了解电制动的基本原理;5.掌握KBGM型制动系统的组成和作用原理 ;6.掌握城轨车辆EP09型制动系统的组成和作用原理 城市轨道交通车辆检修制动的基本概念、制动模式及制动系统应具备的条件城市轨道交通车辆检修一、基本概念 1列车制动系统 现代轨道交通车辆的制动系统是由动力制动系统和空气制动系统及指令和通信网络系统三部分组成的 （1）动力制动系统它一般与牵引系统连在一起形成主电路，包括再生反馈电路和制动电阻器，将动力制动产生的电能反馈给供电接触网或消耗在制动电阻器上 （2）空气制动系统它由供气部分、控制部分和执行部分等组成供气部分有空气压缩机组、空气干燥器和风缸等；控制部分有电-空转换阀（EP）、紧急阀、称重阀和中继阀等；执行部分有闸瓦制动装置和盘形制动装置等 （3）指令和通信网络系统它既是传送司机指令的通道，同时也是制动系统内部数据交换及制动系统与列车控制系统进行数据通信的总线。
城市轨道交通车辆检修2制动作用和缓解作用 （1）制动：是指人为施加的外力，使运动的物体减速或阻止其加速，以及保持静止的物体静止不变的作用从能量变化的角度理解，制动过程是一个能量转移的过程，是将列车运行所具有的动能人为控制地转变成其他形式能量的过程 （2）缓解：对已经施行制动的物体，解除或减弱其制动作用，均可称之为“缓解” 对于运动着的列车，欲使其减速或停车，就要根据需要施加于列车一定大小的与其运动方向相反的外力，以使其实现减速或停车作用，即施行制动作用；列车制动停车后起动加速前或运行途中限速制动后加速前均要解除制动作用，即施行缓解作用3制动机：产生制动原动力并进行操纵和控制的部分设备 一、基本概念 城市轨道交通车辆检修4制动力：由制动装置产生的与列车运动方向相反的外力 对轨道交通机车车辆而言，制动力是制动时由制动装置产生作用后而引起的钢轨施加于车轮的与列车运行方向相反的力5.制动距离：从司机施行制动的瞬间起（将制动手柄移至制动位），到列车速度降为零列车所行驶的距离，其综合反映列车制动装置的性能和实际制动效果的主要技术指标 上海地铁规定：城轨列车在满载乘客的条件下，在任何运行初速度下，其紧急制动距离不得超过180m。
广州地下铁道总公司规定当初速度为80 km/h 、60 km/h 、40 km/h时紧急制动距离分别为200m、118m、56m一、基本概念 城市轨道交通车辆检修二、制动模式 城轨车辆根据运行的要求，制动系统采用以下几种制动模式：1常用制动 正常运行下为调解或控制列车速度，包括进站停车所实施的制动，特点是作用比较缓和、制动力可以连续调节，制动过程中能够根据车辆载荷自动调整制动力，当常用制动力最大时即为常用全制动2紧急制动 紧急情况下为使列车尽快停止而施行的制动，特点是作用比较迅速，而且将列车制动能力全部使用，通过故障导致安全的设计原则为“失电制动，得电缓解”的紧急空气制动系统紧急制动是在列车遇到紧急情况或发生其他意外情况时，为使列车尽快停车而实施的制动其制动力与快速制动相同紧急制动时考虑了脱弓、断钩、断电等故障情况，故只采用空气制动，而且停车前不可缓解，在尽可能减小冲动的情况下不对冲动进行具体限制 城市轨道交通车辆检修3快速制动 是为了使列车尽快停车而实施的制动，其制动力高于常用全制动(上海、广州快速制动力高于常用全制动22% )这种制动方式在紧急情况下、制动系统各部分作用均正常时所采取的一种制动方式，其特点是与常用制动相同，制动过程可以施行缓解。
受冲击率极限的限制，主控制器手柄回“0”位，可缓解，具有防滑保护和载荷修正功能 二、制动模式 城市轨道交通车辆检修4保压制动 保压制动是为防止车辆在停车前的冲动，使车辆平稳停车，通过ECU内部设定的执行程序来控制 第一阶段：当列车制动到速度8Km/h，DCU触发保压制动信号，同时输出给ECU，这时，由DCU控制的电制动逐步退出，而由ECU控制的气制动来替代 第二阶段：接近停车时（列车速度0.5Km/h），一个小于制动指令（最大制动指令的70%）的保压制动由ECU开始自动实施，即瞬时地将制动缸压力降低如果由于故障，ECU未接收到保压制动触发信号，ECU内部程序将在8Km/h的速度时自行触发 二、制动模式 城市轨道交通车辆检修5弹簧停放制动 为防止车辆路停放过程中，发生溜逸，城轨车辆设置停放制动装置停放制动通常是将弹簧停放制动器的弹簧压力通过闸瓦作用于车轮踏面来形成制动力以前停放制动也有叫停车制动或弹簧停车制动，但在地铁列车中，停车制动是另外一个概念，所以为区别开来，叫停放制动较好库内停车时可以解决因制动缸压力会因管路漏泄，无压力空气补充而逐步下降到零，使车辆失去制动力的停放问题在正常情况下，弹簧力的大小不随时间而变化，由此获得的制动力能满足列车较长时间断电停放的要求。
弹簧停放制动的缓解风缸充气时，停放制动缓解；弹簧停放制动的缓解风缸排气时，停放制动施加；还附加有手动缓解的功能停放制动是列车停车后，为使列车维持静止状态所采取的一种制动方式6. 停车制动 对于地铁列车来说，通常把停车前的这一段空气制动过程称为停车制动或保持制动当停车制动使列车减速到极低速度以后，为减小冲动，制动力会有所降低上海和广州地铁是在减速至4 kmh左右，制动力降至70%，停车制动具有常用制动的特点 二、制动模式 城市轨道交通车辆检修三、制动系统应具备的条件 1.操纵灵活，制动减速度大，作用灵敏可靠，车组前后车辆制动、缓解一致2.具有足够的制动能力，保证车组在规定的制动距离内停车3.对新型的城市轨道交通车辆，一般要求具有电制动功能，并且在正常制动过程中，应尽量充分发挥电制动能力，以减少对城市环境的污染和噪声及降低运行成本同时还应具有电制动与摩擦制动协调配合的制动功能4.制动系统应保证列车在长大下坡道上制动时，其制动力不会衰减城市轨道交通车辆检修三、制动系统应具备的条件 5.电动车组各车辆的制动能力应尽可能一致，制动系统应根据乘客量的变化，具有空重车调整能力，以减少制动协调配合的制动功能。
6.具有紧急制动能力遇有紧急情况时，能使列车在规定距离内安全停车紧急制动作用除可由司机操纵外，必要时还可由行车人员利用紧急按钮进行操纵7.城轨列车在运行中发生诸如列车分离、降弓、断电、制动系统故障等危及行车安全的事故时，应能自动起紧急制动作用 城市轨道交通车辆检修 3. 保持制动功能 （1）具有保持制动（holding brake）功能，列车停稳后，制动系统自动施加能确保超员情况最大坡道下保证列车不发生溜滑的制动力 （2）启动牵引力克服保持制动的制动力后，车辆发送保持制动缓解指令，保持制动缓解 二、 EP09型制动系统的作用原理城市轨道交通车辆检修4. 车轮防滑保护 当列车制动时检测到了滑行使 WSP 被激活时，由架控的制动控制自动转为各轴制动力的单独控 制，并同时检测和修正车轮的滑行每根轴上装有一个速度传感器，一个CAN 网段内各轴的速度信息可被本制动单元的各阀所共享 检测低粘着状态的判据为： （1）单一车轴上的减速率超限； （2）每轴转速与车轴最高转速之间的速度差超限 一旦检测到上述两种之一的滑行，控制系统就进行规定间隔时间内的地面速度测试，使计算的实际列车速度得到更新，用以判断并修正车轮滑行的程度，使轨道黏着条件得到恢复，实施了低黏着情况下制动力利用最大化，而又不会对车轮造成擦伤。
当根据滑行防护判定的黏着条件恢复到正常时，系统就恢复到初始状态，并停止在规定时间间隔内的地面速度的测试 二、 EP09型制动系统的作用原理城市轨道交通车辆检修 为保证防滑控制时的制动装备不会处于长时间的保压或排风，通过看门狗定时硬件，可对连续保压超过8秒，及连续排风超过4秒的设定进行监控5. 制动施加指示 制动时可连续监控每台转向架上轴和轴的制动缸压力（BCP），当 BCP 超出设定值时，将向列 车管理系统的接口提供一个硬线通知信号；另外，当制动压力大于 0.4 bar 时，将独立于 EP09 系统 提供继电器失电的输出指示二、 EP09型制动系统的作用原理城市轨道交通车辆检修6. 远程缓解 本系统允许在远程位置（如来自司机室），对远程缓解电磁阀手动施加110V 蓄电池电压，来实施常用制动时的远程缓解，此时阀内的供风压力被断，同时又将制动缸压力排向大气但当紧急制动或 BCU因故障失电制动时，它又可通过继电联锁使远程缓解电磁阀自动得电来实施紧急制动的自动缓解，使列车能被牵引至安全区域7. 制动缸压力连通控制 通过连通阀，允许将本车两个转向架上的气动BCP输出压力连通或切断在常用制动和紧急制动作用期间，允许按架控方式将两根轴上的BCP输出连通；对于轴控的WSP系统，在WSP起作用时，则将两根轴的BCP连通切断，对每根轴进行单独的BCP控制。
二、 EP09型制动系统的作用原理城市轨道交通车辆检修8. 紧急制动载荷补偿 紧急制动的制动缸压力进行载荷补偿是由LDP板来控制的，LDP板根据空簧压力来计算本转向架的荷重和紧急制动所需的制动缸压力，载荷补偿压力由载荷控制保压（Hold）和充排（App/Rel）电磁阀组来控制 LDP板根据载荷补偿压力传感器的反馈信号来控制载荷控制电磁阀，使载荷补偿压力输出达到设定值，载荷控制电磁阀在失电的情况下是保压状态，当制动系统断电后，紧急制动压力仍能保持一段时间不变二、 EP09型制动系统的作用原理城市轨道交通车辆检修9冲动限制功能 施加在制动缸上的升压速率可按用户的要求来设定正常情况下（常用制动），通过对紧急制动冲动限制电磁阀的得电控制，使制动充风速率不受限制；但紧急制动时，因紧急冲动限制电磁阀的失电，使制动充风速率受到限制，要求达到制动缸最高压力90%的时间为1.6S如果用户要求取消冲动限制功能，则可在冲动限制电磁阀的安装处配置一块带排风小孔的遮断板10故障诊断和监测功能 当诊断系统有故障时，故障信息能够通过MVB总线发送给列车监控系统(TCMS)，并能够在司机显示屏显示，根据故障的影响程度，提示司机进行适当的处理。
系统故障信息及发生故障前后一段时间的数据同时在BCU中存贮，存贮信息可以通过通信接口下载分析 二、 EP09型制动系统的作用原理城市轨道交通车辆检修复习思考题城市轨道交通车辆检修 1解释名词：制动、缓解、列车制动系统、制动力、制动装置、制动距离2车辆制动机按动力的来源分有哪些种类？它们各有什么特点？3城市轨道交通车辆制动系统有哪些制动模式？4. 活塞式空气压缩机由哪几部分组成？其作用原理是什么？5简述螺杆式空气压缩机组的工作原理？6简述双塔式空气干燥器的工作原理7. PC7Y型和PC7YF型制动器的结构和作用原理是什么？8简述PEC7型单元制动机的工作原理？城市轨道交通车辆检修 9简述再生制动的工作原理，进行再生制动必须具备哪些条件？10简述电阻制动的工作原理？11地铁车辆空气制动防滑系统的组成及工作原理？12KBGM型制动系统的紧急阀的结构？13KBGM型制动系统的称重阀是由哪些配件组成的？14. KBGM型制动系统的模拟转换阀的结构组成？15EP09型制动控制系统是由哪些部分组成的？16EP09型制动控制系统具有哪些功能？ 。