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1、-城轨车辆制动系统故障分析与处理二级院校 动力工程学院 班 级 学生 指导教师 完成日期 摘 要随着我国经济的高速开展，越来越多的城市建立和开通了地铁，祖国的城轨交通事业正在蓬勃开展。我国近年来大力开展支持开展城市轨道交通事业，截止2011年8月，全国已建成城市轨道交通线路1568km,已建成线路50条，运营车站总数995，我国轨道交通线网总体供应能力处于高幅增长阶段，网线供应呈现快速增加趋势。截止2011年8月，全国共有30个城市轨道交通近期建立规划获批。其中，20个城市在规划期调整、扩大了建立规模。“十二五期间，我国各城市地铁、轻轨建立里程将到达2600km，建立投资规划将达12700亿元
2、。预计到20202年底，国将有40个城市建立轨道交通，总里程约7000km。但随着7.23事故，地铁追随，人们也更加关注城轨车辆的平安问题，而地铁的平安更多的是依靠车辆的制动系统。人为施加于运动物体使其减速防止其加速或停顿运动，或施加于静止物体保持其静止状态，这种作用称之为制动作用。实现制动作用的力称为制动力。解除制动作用的过程称为缓解。应此制动系统在地铁车辆有着举足轻重的作用。近年来，地铁车辆的快速开展，运行速度也由最初的60km/h逐渐提高到80 km/h甚至更高。车辆在高速运行中必须依赖制动系统调节列车运行速度和及时准确地在预定地在预定地点停车，保证列车平安正点地运行。试想一下，在你有急
3、事的时候，坐地铁到站了，却因为没有准确的停在预定的停车点，直接开往下一站了，你是怎样的心情？在你坐的地铁时，制动系统出现故障，刹车不灵了，那面对的直接是生命危险。关键词：城轨车辆 制动系统 故障分析 解决措施. z.-目录1. 制动系统的概述.3 1.1制动的根本概念.3 1.2列车制动系统.31.3城轨车辆制动模式.31.4 制动方式.42. 城市轨道交通车辆制动系统.4 2.1制动系统的组成.53. 城轨车辆的供风系统.6 3.1 空气压缩机.6 3.2 空气枯燥器.94.根底制动装置.12 4.1闸瓦制动装置.12 4.2盘制动装置.155.KBGM模拟式电气指令制动系统.155.1 供
4、气单元.15 5.2制动控制单元.176. 制动装置故障分析与处理.22 6.1闸瓦的故障分析与处理.22 6.2紧急制动故障分析与处理.23总结.25致.26 1.制动系统的概述1.1制动的根本概念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。使列车减速或阻止其加速的力称为制动力，而产生并控制这个制动力的装置叫做制动机，也称为制动机。列车制动必须具备两个根本条件：实现能量转换；控制能量转换。对已经施行了制动的列车，重新启动或再次加速，必须解除或其制动作用，这种作用曾为只懂得缓解。1.2列车制动系统为了能施行制动或缓解，需要在列车上安装一整套完整壳操纵
5、并能进展控制和执行的系统总称为列车制动系统。一套列车制动装置至少包括两个局部：控制制动局部和制动执行局部。制动控制局部主要包括知道信号的发生与传输装置；制动执行局部通常称为根底制动装置包括闸瓦制动和盘式制动等不同的制动装置。1.3城轨车辆制动模式城轨车辆根据运行的要求，主要采用了停放制动、常用制动、快速制动、紧急制动和保压制动等制动模式。 1.停放制动 由于车辆断电停放时，制动缸压力会因管路泄漏在无压力空气补充的情况下，逐步下降为零，使车辆失去制动力。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要满足列车较长时连续点听方的要求。弹簧停放制动缸充气时，停放制动缓解；弹簧停放缸排气
6、时，停放制动施加。 2.常用制动 常用制动是指在正常情况下为调节或控制列车速度所施行的制动。在常用制动模式下，电制动和空气制动一般处于激活状态。3紧急制动紧急制动属于非常制动，是在紧急琴况下为列车尽可能快地停车而施行的一种制动。它的特点是：制动作用比拟迅猛，而且要把列车最大的制动里都用上，一般比常用制动力大10%左右。4.快速制动 当主控制器手柄移到“快速制动位时，列车将实施与紧急制动一样的快速制动。 5保压制动 保压制动是为防止列车在停车前的惯性冲击力，使列车平稳停车，通过ECU部设定的程序来控制的。1.4 制动方式 列车制动方式可分为摩擦制动和电制动。电制动优先于空气制动。1.4.1摩擦制
7、动 城轨车辆常用的摩擦主要有闸瓦制动、盘形制动和轨道电磁制动等。A. 闸瓦制动闸瓦制动又称为踏面制动，它是最常用的制动方式。制动时闸瓦压紧车轮，车轮与闸瓦间发生摩擦，将列车的运动动能能通过车轮与闸瓦间的摩擦转变为热能，消散于空气中。B.盘形制动 盘形制动有轴盘式和轮盘式。一般采用轴盘式，当轮对中间由于牵引电机等制动盘安装发生困难时，可采用轮盘式。制动时，制动缸通过制动夹钳使闸片夹紧紧急制动盘，使闸片与制动盘间长生摩擦，把列车的动能转变热能，热能通过制动盘与闸片消散于大气。1.4.2电制动 制动过程中由牵引电机转化而来的电能通过直接反响给供电触网或消耗在电阻器上这两种方式消耗电能。车辆进展动力制
8、动时，再生制动优先，即向供电电网反响电能，如果接触网电压过高或同一供电制动和电阻制动两种形式。 2.城市轨道交通车辆制动系统2.1制动系统的组成根据城轨车辆的特点，制动系统一般包括下面几个局部：1电气制动系统。他一般与牵引系统连在一起形成主电路，包括再生反响电路和制动电阻器，将动力制动产生的电能反响给供电接触网或消耗在制动电阻器上。2空气制动系统。它由供气局部、控制局部和执行局部等组成。供气局部有空气压缩机、空气枯燥机和风缸等；控制局部有电空转换阀、紧急阀、称重阀和中继阀等；执行局部就是闸瓦制动装置和盘式制动装置等。3指令和通信网络系统。它既是传送司机命令的通道，同时也是制动系统部数据交换及制
9、动系统与列车控制系统进展数据通信的总线。2.2制动控制系统的组成制动控制系统主要又电子制动控制单元 EBCU、空气制动控制单元BCU和电气指令单元等成。2.2.1电子制动控制单元电子制动控制单元又简称为BCE,它的主要功能如下：（1） .制动模式的决策（2） 电空制动的切换（3） 监控供风系统（4） 防滑监控（5） 记录制动故障2.2.2空气制动控制单元 空气制动控制单元又称为BCU,是制动系统中电气制动和空气制动的连接点，也是电子、电气信号与气动信号的转接点。2.2.3电气指令单元地铁都采用了电气指令单元来迅速、准确、可靠地传递来自于司机控制器或有自动驾驶系统发出的指令。按指令方式的不同又可
10、分为数字指令式和模拟指令式制动控制系统。2.2.3.1数字式电气指令制动控制系统数字式电气指令制动控制系统实际上是使用了3根常用制动的电器指令线并通过对应的3个常用电磁阀各自得电或失电组成的组合。0和1在组成3位数字时，除000外，还有001、010、011、100、101、110、111共7组组合。2.2.3.2 模拟式电气指令制动控制系统模拟式电气指令制动控制系统可以实现无制动控制和连续操纵。常用的模拟电信号有电流、电压、频率和脉冲信号等，这些模拟量可以传递制动控制的信号。 3.城轨车辆供风系统城轨车辆的供风系统为制动系统和辅助系统部件提供风源，是列车重要的组成局部之一。3.1 空气压缩机
11、空气压缩机是用来产生压缩空气的装置。城轨用的空气压缩机要求具有噪声低、振动小、构造紧凑、维护方便。环境实用性强的特点，其直流驱动电机已逐渐被交流电机驱动取代。目前，城轨车辆中采用的主要有活塞式空气压缩机和螺杆式空气压缩机两种。3.1.1 活塞式空气压缩机活塞式空气压缩机由固定机构、运动机构、进/排气机构、中间冷却装置和润滑装置等及局部组成。其中固定机构包括机体、气缸、气缸盖；运动机构包括曲轴、连杆、活塞；进/排气机构包括空气滤清器、气阀；中间冷却装置包括中间冷却器、冷却风扇；润滑装置包括润滑油泵、润滑油路等，如图2-1所示。图3-1 活塞式空气压缩机作用原理1-润滑油泵；2-机体；3-油压表；
12、4-空气滤清器；5、8-进气阀片；6-排气阀片；7、9-低压活塞；10-高压活塞；11-主风缸；12-压力控制器；13-上集气箱；14-散热管；15-下集气箱活塞式空气压缩机的工作原理：电机通过联轴节驱动空压机曲轴转动，曲轴连杆机构带动高、低压缸活塞同时在气缸做上下反复运动。由于曲轴中部的三个轴颈在轴向平面互成120，两个低压活塞和一个高压活塞分别相隔120转角。当低活塞下行时，活塞顶面与缸盖之间形成真空，经过空气滤清器的大气推开进气阀片进入低压缸，此时排气阀在弹簧和中冷器空气压力的作用下关闭。当低压活塞上行时，气缸的空气被压缩，其压力大于排气阀片上方压力与排气阀弹簧的弹力之和时，压缩排气阀弹簧推开排气阀片，具有一定压力的空气排出缸外，而进气阀片在气缸压力及其弹簧的作用下关闭。两个低压缸送出低压空气，都经气缸盖的同一通道进入中冷器。经中冷器冷却后，在进入高压缸，进展第二次压缩，压缩后的空气经排气阀口、主风管路送入主风缸中储存。高压活塞的进、排气作用与低压活塞的进、排气作用一样。在运行中，主风缸压力保持在一定的围，如75
