城市軌道交通車輛電氣控制 課件 項目4 城市軌道交通車輛制動系統(tǒng)控制

列車制動控制系統(tǒng)基礎(chǔ)目錄制動控制系統(tǒng)概述13列車制動方式分類2制動控制模式分析學(xué)習(xí)目標了解制動系統(tǒng)的組成理解列車不同制動模式的運用與特點理解電制動與空氣制動

制動控制系統(tǒng)概述01電制動空氣制動混合制動將列車的動能轉(zhuǎn)化為其他能量，以達到列車減速的目的制動概念制動控制系統(tǒng)概述杭州地鐵2號線車輛選用B型車4M2T6節(jié)編組基于轉(zhuǎn)向架控制的單管電空制動系統(tǒng)制動控制系統(tǒng)概述

列車制動系統(tǒng)提供的設(shè)備主要包括空氣制動系統(tǒng)及相關(guān)氣動控制部分等風(fēng)源系統(tǒng)制動控制系統(tǒng)（包括制動控制模塊和停放制動控制模塊）基礎(chǔ)制動（盤形制動裝置）防滑裝置空氣懸掛輔助裝置制動控制系統(tǒng)概述設(shè)備構(gòu)成EP2002閥風(fēng)源模塊懸掛供風(fēng)裝置轉(zhuǎn)向架踏面制動單元風(fēng)缸模塊WSP裝置

電阻制動與再生制動均屬于電制動范疇。當(dāng)電制動失效時，空氣制動可獨立實施，確保車輛的減速和停車，自動補充電制動的不足，保證車輛制動減速度達到司機手柄的指令值；列車速度降到一定值以下，再生制動和電阻制動等電制動力很小時，做到準確停車。故城市軌道交通車輛對空氣制動的可靠性、反應(yīng)性、舒適性、協(xié)調(diào)性要求很高。其中關(guān)鍵問題就是空氣制動的指令傳輸與控制策略。制動控制系統(tǒng)概述

干線鐵路廣泛應(yīng)用的利用空氣壓力傳輸制動指令的方法，因為其難以實現(xiàn)電氣制動與空氣制動的自動協(xié)調(diào)，在現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)化的城市軌道交通車輛中已不再使用。目前城市軌道交通車輛的制動系統(tǒng)無一例外地采用電氣指令單元來快速、準確、可靠地傳遞司機控制器的指令。采用電氣指令可以使列車制動、緩解迅速、停車平穩(wěn)無沖動，縮短制動距離。電氣指令制動大大削減了空氣管路，有利于制動系統(tǒng)的小型輕量化和降低成本；制動裝置操縱靈活，反應(yīng)迅速；在整個速度范圍內(nèi)，適應(yīng)空-電聯(lián)合制動的控制要求和協(xié)調(diào)配合，可以獲得最佳的制動性能。制動控制系統(tǒng)概述制動控制系統(tǒng)概述數(shù)字式電氣指令制動系統(tǒng)模擬式電氣指令制動系統(tǒng)0102數(shù)字式電氣指令控制系統(tǒng)指0和1兩個數(shù)字，在組成3位數(shù)字時，除了000外，還有001，010，011……111共7種組合，分別用三根編碼線使三個電磁閥各自得電（相當(dāng)于1）或失電（相當(dāng)于0）組成的組合，從而獲得7檔制動指令。數(shù)字式指令指開關(guān)指令的組合，屬于分檔控制。這樣的分檔制動指令通過具有多塊氣動膜板的中繼閥的動作，使制動缸獲得恒定的七級壓力。數(shù)字式電氣指令制動控制系統(tǒng)操作靈活，可控性能好。常見的數(shù)字式電氣指令制動系統(tǒng)有SD型數(shù)字式電氣指令制動系統(tǒng)、HRDA型數(shù)字式電空制動系統(tǒng)。數(shù)字式電氣指令控制系統(tǒng)1反應(yīng)迅速，可靠性好；

2電信號沒有臨界限制，制動力一般只根據(jù)載荷變化進行調(diào)整；

3除了信號傳給系統(tǒng)外，其他部分結(jié)構(gòu)較為簡單；4有些數(shù)字式制動系統(tǒng)如氣運算型等，空氣制動與動力制動的混合使用比較困難，特別適合于動力制動和空氣制動單獨使用的地鐵列車；5由于制動指令是有級傳輸?shù)模c列車自動駕駛系統(tǒng)一起使用的適應(yīng)性不如模擬式制動系統(tǒng)。常用的數(shù)字式制動系統(tǒng)特點模擬式電氣指令制動控制系統(tǒng)模擬式電氣制動系統(tǒng)采用連續(xù)變化的模擬信號作為常用制動的電氣指令，可以實現(xiàn)無級制動和連續(xù)操縱，有利于制動力的細微調(diào)節(jié)。常用的模擬電信號有電流、電壓、頻率、脈沖等，這些模擬量可以傳遞制動控制信號。從目前趨勢來看，城市軌道交通車輛采用脈沖寬度調(diào)制的模擬式電氣指令制動控制系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)是較為先進的列車制動控制系統(tǒng)。模擬式電氣指令制動控制系統(tǒng)目前常見的模擬式電氣指令制動系統(tǒng)KBGM模擬式制動系統(tǒng)EP2002模擬式制動系統(tǒng)12特點1．指令傳輸系統(tǒng)簡單；2．由于采用微機控制，能容易地增加諸如根據(jù)載荷變化進行控制；減速度控制和減速度微分控制等功能。能夠控制列車或列車基本單元內(nèi)的制動力分配，如動力制動剩余制動力可用于施車制動，也可對動力制動和空氣制動進行防滑控制，不必另設(shè)防滑控制單元。3．能夠適應(yīng)空氣制動和動力制動的混合作用；4．由于制動指令是無級傳輸?shù)?，能對制動系統(tǒng)精確控制。所以能更好的適應(yīng)列車自動駕駛的要求。模擬式電氣指令制動控制系統(tǒng)計算機局域網(wǎng)制動控制系統(tǒng)城市軌道交通車輛制動控制系統(tǒng)使用的計算機局域網(wǎng)中，頭尾控制單元(HEU)和各車廂的制動控制單元(BCU)均由以微處理機為核心構(gòu)成的工作節(jié)點組成。

制動控制模式分析02制動控制模式分析常用制動保持制動快速制動停放制動緊急制動常用制動是可恢復(fù)的制動。正常運行下為調(diào)解或控制動車列車速度，包括進站停車所實施的制動。特點是作用緩和與制動力的可以連續(xù)調(diào)節(jié)，制動過程中能夠根據(jù)車輛載荷自動調(diào)整制動力，當(dāng)常用制動力最大時即為常用全制動。

常用制動（Servicebrake）緊急制動（Emergencybrake）必須是純空氣制動產(chǎn)生緊急制動環(huán)路失電觸發(fā)特點：緊急制動命令不可恢復(fù)當(dāng)通過緊急制動按鈕施加緊急制動時，受電弓降弓，高速斷路器斷開在任何情況下都能使列車在最短的時間內(nèi)停下來保壓制動（Holdingbrake）列車停車時自動施加，保證列車即使在斜坡上也不會溜車。純空氣制動，大小為最大常用制動的70%快速制動（Fastbrake）快速制動同樣為電-空混合的可恢復(fù)制動，氣路走向與常用制動相同?？焖僦苿优c常用制動的區(qū)別在于：相同工況下EBCU計算制動力時，快速制動力大于常用制動力。停放制動（Parkingbrake）停放制動由彈簧施加，壓縮空氣緩解——即“排氣施加，充氣緩解”。當(dāng)按下司機室停放制動施加按鈕（或按下脈沖閥的手動按鈕）后停放制動脈沖閥施加電磁閥得電，停放制動施加。當(dāng)按下司機室停放制動緩解按鈕（或按下脈沖閥的手動按鈕）后停放制動脈沖閥的緩解電磁閥得電，停放制動緩解。

列車制動方式分類03列車制動方式分類不同的標準可以有不同的分類制動時列車動能的轉(zhuǎn)移方式0102制動控制方式分類摩擦制動動力制動（電制動）車控架控軸控摩擦制動概念：通過摩擦副的摩擦將列車的運動動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽⒂诖髿?，從而產(chǎn)生制動作用。閘瓦制動盤形制動磁軌制動摩擦制動閘瓦制動，也稱踏面制動，它是一種最常用的一種制動方式。制動時閘瓦壓緊車輪，輪、瓦之間發(fā)生摩擦，交列車的運動動能通過輪、瓦摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，消散于大氣中?/p>

盤形制動是在車軸上或在車輪輻板側(cè)面安裝制動盤，用制動夾鉗使用合成材料制成的兩個閘片緊壓制動盤側(cè)面，通過摩擦產(chǎn)生制動力，把列車動能轉(zhuǎn)化為熱能，消散于大氣從而實現(xiàn)制動。

摩擦制動輪盤式制動盤安裝在車輪側(cè)面軸盤式制動盤安裝在車軸上軌道電磁制動，又叫磁軌制動在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架側(cè)梁4下通過升降風(fēng)缸2安裝有電磁鐵1，電磁鐵下設(shè)有磨耗板5。制動時，將導(dǎo)電后起磁感應(yīng)的電磁鐵放下壓緊鋼軌，使它與鋼軌發(fā)生摩擦而產(chǎn)生制動。優(yōu)點是制動力不受輪軌間粘著的限制，不易使車輪滑行。但重量較大增加了車輛的自重。在高速旅客列車上與空氣制動機并用（特別是在緊急制動時），可縮短制動距離。如北京地鐵機場線由于列車運行速度較高，最高時速可達100km/h，該車組上裝有軌道電磁制動機。摩擦制動1-電磁鐵；2-升降風(fēng)缸；3-鋼軌；4-構(gòu)架側(cè)梁；5-磨耗板動力制動動力制動也稱電制動，列車制動時，將牽引電機變?yōu)榘l(fā)電機，使動能轉(zhuǎn)化為電能對這些電能不同處理方式形成了不同方式的動力制動。列車優(yōu)先選擇再生制動電阻制動動力制動再生制動取決于接觸網(wǎng)的接收能力，亦即取決于網(wǎng)壓高低和負載利用能力。再生制動原理圖接觸網(wǎng)電壓在1~1.2U（理論值，對應(yīng)于上海軌道交通2號線為1500V~1800V）范圍內(nèi)；再生電能必須要由一定距離內(nèi)的其他列車吸收制動斬波器的存在確保大部分的能量能反饋回電網(wǎng)，同時又保護了電網(wǎng)上其他設(shè)備動力制動如果制動列車所在的接觸網(wǎng)供電區(qū)段內(nèi)無其他列車吸收該制動能量，VVVF則將能量反饋在線路電容上，使電容電壓XUD迅速上升，當(dāng)XUD達到最大設(shè)定值1800V時，DCU啟動能耗斬波器模塊A14上的門極可關(guān)斷晶閘管GTO：V1，GTO打開制動電阻RB，制動電阻RB與電容并聯(lián)，將電機上的制動能量轉(zhuǎn)變成電阻的熱能消耗掉，即電阻制動（亦稱能耗制動），電阻制動能單獨滿足常用制動的要求。圖4-5電阻制動原理圖列車制動方式分類車控式1軸控式3總體控制方式架控式2車控式車控方式（集中式）制動系統(tǒng)包括集中氣動控制、集中電子控制和本車轉(zhuǎn)向架氣動控制閥。制動控制是由一個電子控制單元（包括制動控制電子裝置和防滑電子裝置）控制一節(jié)車兩個轉(zhuǎn)向架。架控式架控式制動控制是指一個電子控制單元控制一個轉(zhuǎn)向架。架控（分布式）制動系統(tǒng)將制動控制和帶氣動閥的制動管理電子裝置結(jié)合在了安裝于每個轉(zhuǎn)向架上的單個機電一體化包（EP2002閥）中。德國克諾爾公司生產(chǎn)EP2002型制動系統(tǒng)我國鐵科研和廣州地鐵公司共同研制的EP09型制動系統(tǒng)都是架控式第四部分總結(jié)04制動模式分類制動模式與制動方式的聯(lián)系總結(jié)結(jié)束！列車供風(fēng)系統(tǒng)控制目錄供風(fēng)系統(tǒng)概述13螺桿式空氣壓縮機工作原理2活塞式空氣壓縮機工作原理4雙筒空氣干燥器工作原理學(xué)習(xí)目標供風(fēng)系統(tǒng)的組成螺桿式與活塞式空氣壓縮機工作原理雙筒空氣干燥器工作原理

供風(fēng)系統(tǒng)概述01供風(fēng)系統(tǒng)概述空氣制動是城軌車輛重要的制動方式之一空氣制動的驅(qū)動力為壓縮空氣供風(fēng)系統(tǒng)是制動系統(tǒng)的重要組成部分，為制動系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)部件提供壓縮空氣供風(fēng)系統(tǒng)概述一個三節(jié)單元車有一套供氣系統(tǒng)，并裝于A車車底01空氣壓縮機03風(fēng)缸02空氣干燥器主要組成部分空氣由壓縮機上的空氣過濾器過濾后進入壓縮機，在電動機的驅(qū)動下被壓縮的空氣冷卻器冷卻、干燥器干燥后，同時送入3個主風(fēng)缸和主風(fēng)管。相鄰車輛風(fēng)管通過截斷塞門連接。供風(fēng)系統(tǒng)概述空氣壓縮機：380V/50HZ三相交流鼠籠式異步電動機驅(qū)動空壓機通過壓力調(diào)節(jié)器控制當(dāng)主風(fēng)管壓力≤0.75Mpa，空壓機自動啟動，主風(fēng)管壓力

≥0.9Mpa，空壓機則停機如果一臺發(fā)生故障，另一臺將承擔(dān)整列車全部供氣供風(fēng)系統(tǒng)概述供風(fēng)系統(tǒng)概述活塞式空氣壓縮機螺桿式空氣壓縮機

活塞式空氣壓縮機工作原理02活塞式空氣壓縮機工作原理城軌車輛上目前最常用的是：VV120型空氣壓縮機活塞式空氣壓縮機的工作過程主要包括2部分：機械工作部分，氣體壓縮部分。優(yōu)點：體積較小、維護方便、噪聲低。廣州地鐵一號線車輛采用該壓縮機活塞式空氣壓縮機工作原理圖4-8活塞式空氣壓縮機活塞式空氣壓縮機工作原理機械工作部分：交流電機通電轉(zhuǎn)動通過柔性連接與曲軸相連帶動曲軸轉(zhuǎn)動，曲軸上連接活塞桿，帶動活塞桿在活塞缸內(nèi)坐活塞運動，相當(dāng)于一個曲柄滑塊機構(gòu)，活塞缸內(nèi)有大量的油，既可以實現(xiàn)飛濺潤滑同時具有散熱的功能。氣體壓縮部分：空氣經(jīng)空氣過濾器進入集氣室，然后同時進入2個低壓缸進行一次壓縮，空氣經(jīng)過1次壓縮后進入中間冷卻器進行1次冷卻后進入高壓缸進行2次壓縮，后經(jīng)后冷卻器進行2次冷卻，兩次壓縮后空氣的壓力已達到使用要求但空氣的相對濕度較高，需要空氣干燥器進行干燥處理，相對濕度低于35%時方可使用?；钊娇諝鈮嚎s機工作原理

螺桿式空氣壓縮機工作原理03螺桿式空氣壓縮機工作原理螺桿式空氣壓縮機是城軌車輛上另外一種常用的空氣壓縮機特點：溫控能力好、壓縮效率高，但是壓縮機結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。主要部件：交流電機、空氣濾清器、冷卻器、吸氣閥、機頭、油氣筒、油氣分離器、溫控閥壓力維持閥等部件組成螺桿式空氣壓縮機工作原理圖4-9螺桿式空氣壓縮機1-螺桿式空氣壓縮機；2-聯(lián)軸器；3-冷卻風(fēng)機；4-電動機；5-空、油冷卻器（機油冷卻單元）；6-冷卻器（壓縮空氣后冷單元）；7-壓力開關(guān)；8-進氣閥；9-真空指示器；10-空氣濾清器；11-油細分離器；12-最小壓力維持閥；13-安全閥；14-溫度開關(guān)；15-視油鏡；16-泄油閥；17-溫度控制閥；18-油氣筒組成；19-機油過濾器；20-逆止閥。螺桿式空氣壓縮機工作原理工作過程：機械部分主要包括電機轉(zhuǎn)動帶動機頭主螺桿轉(zhuǎn)動，主螺桿與從動螺桿在油膜的作用下形成密封空間，進而對空氣進行壓縮，另外電機主軸帶有風(fēng)扇，可以進行通風(fēng)散熱。螺桿式空氣壓縮機工作原理無負載時循環(huán)潤滑壓縮工況停機排氣工況螺桿式空氣壓縮機工作原理螺桿式空氣壓縮機中潤滑油的作用比較多，具體包括以下幾種1反應(yīng)迅速，可靠性好；

2

密封作用

3

降噪作用

冷卻作用

4潤滑作用螺桿式空氣壓縮機中潤滑油的作用

噴入的機油在螺桿的齒面形成油膜，使嚙合齒的齒面，齒頂與機殼間不直接接觸，不產(chǎn)生干摩擦及由此引起的磨損。潤滑作用螺桿式空氣壓縮機工作原理螺桿式空氣壓縮機工作原理

潤滑油油膜填充了螺桿嚙合齒與齒間及齒頂與機殼間的間隙，阻止壓縮空氣的泄漏，起密封作用，提高壓縮機的容積效率。密封作用螺桿式空氣壓縮機工作原理

噴入的機油與壓縮空氣混合，在油氣混合物壓力變化時，不可壓縮的液態(tài)油可以部分地吸收緩和壓縮空氣膨脹產(chǎn)生的氣動高頻噪聲。降噪作用螺桿式空氣壓縮機工作原理

噴入的潤滑油接觸到螺桿、機殼壁和壓縮空氣，吸收壓縮熱并將其帶出。通過機外冷卻系統(tǒng)將機油帶出來的熱，轉(zhuǎn)由冷卻空氣散掉，從而保證壓縮機在理想的工作溫度下工作，保證機器的可靠性和使用壽命。冷卻作用

雙筒空氣干燥器工作原理04雙筒空氣干燥器工作原理

現(xiàn)代化的城市軌道交通運輸通常運行迅速、操縱靈活，加上自動化程度高，氣動裝置一般都具有動作精確、可靠和平穩(wěn)的特性，這些氣動裝置對壓力空氣的凈化、干燥方面都有較高的要求雙筒空氣干燥器工作原理2、結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，適于在地鐵車輛上安裝，應(yīng)能集干燥、去油污功能于一體；3、干燥容量要滿足要求，并且應(yīng)具備在工作中進行干燥、再生的功能；因此干燥器的選用必須滿足下列條件1、干燥器必須是經(jīng)地鐵長期運用考核,可靠性高，能適應(yīng)復(fù)雜的實際工作環(huán)境；。4、工作性能穩(wěn)定、維修少、耐振動等。。雙筒空氣干燥器工作原理01020304干燥筒干燥器座容雙活塞閥電磁閥雙筒式空氣干燥器主要部分雙筒空氣干燥器工作原理圖4-10空氣干燥器干燥器座上設(shè)置有再生節(jié)流孔、兩個止回閥、一個旁通閥和一個預(yù)控制閥。電磁閥和電子循環(huán)控制器相配合，控制干燥器的干燥和再生循環(huán)。另外，每一個干燥筒還有一個壓力指示器，干燥筒的工作狀態(tài)；壓力指示器紅針顯示壓力為干燥工況；相反，紅針復(fù)位則為再生工況。進氣口Ｐ1可選擇為前面或右側(cè)，排氣口Ｐ２可選擇為左側(cè)或右側(cè)。雙筒空氣干燥器工作原理（干燥筒19a為干燥工況，干燥筒19b為再生工況）19－干燥筒；19.7－吸附劑；19.11－油水分離器；24－止回閥；25－干燥器座；34－雙活塞閥；56、70－克諾爾K形環(huán)；43－電磁閥；50－再生節(jié)流孔；55－預(yù)控制閥；71－旁通閥；92－隔熱材；A－排泄口；O1～O3－排氣口；P1－進氣口；P2－出氣口；V1～V10－閥座圖4-11空氣干燥器結(jié)構(gòu)圖雙筒空氣干燥器工作原理干燥筒19a處于吸附工作狀態(tài)，干燥筒19b則處于再生工作狀態(tài)。圖4-11空氣干燥器結(jié)構(gòu)圖雙筒空氣干燥器工作原理

循環(huán)控制器控制電磁閥，當(dāng)電磁閥得電時，從干燥后的壓力空氣中部分分流出來的用于控制的壓力空氣，通過打開的閥Ｖ2和閥Ｖ3后，到達雙活塞閥。預(yù)控制閥用來防止雙活塞閥動作時處于中間位置；其流程如下：圖4-11空氣干燥器結(jié)構(gòu)圖空氣壓縮機輸出壓力空氣→進氣口Ｐ1→閥Ｖ5→干燥筒19a中油水分離器、吸附劑→干燥筒19a中心管，由此分兩路；一路到止回閥Ｖ1→旁通閥Ｖ10→出氣口Ｐ2→總風(fēng)缸；另一路至再生節(jié)流孔50→干燥筒19b中吸附劑、油水分離器→閥Ｖ8→消聲器→排泄口→大氣。雙筒空氣干燥器工作原理總結(jié)05供風(fēng)系統(tǒng)的工作原理活塞空壓機的主要部件及作用空氣干燥器工作過程總結(jié)結(jié)束！KBGM制動系統(tǒng)控制目錄KBGM制動系統(tǒng)概述13KBGM型制動系統(tǒng)的控制過程2KBGM制動系統(tǒng)氣路圖學(xué)習(xí)目標KBGM制動系統(tǒng)的特點;掌握KBGM制動系統(tǒng)的組成;.KBGM型制動系統(tǒng)的控制過程和作用原理。

KBGM制動系統(tǒng)概述012.具有載荷校正功能，能根據(jù)車輛載荷的變化，自動調(diào)整制動力，使車輛制動率基本保持恒定，能有效地減小車輛間的縱向沖動。3.車輛控制系統(tǒng)具有故障診斷、故障貯存及故障顯示功能。KBGM模擬式電氣指令制動系統(tǒng)特點1.具有先進的防空轉(zhuǎn)和滑行保護功能，能有效地防止輪軌異常磨耗。。4.制動策略：拖車空氣制動優(yōu)先補足。KBGM制動系統(tǒng)概述KBGM制動系統(tǒng)概述01電子制動控制單元03通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成02空氣制動系統(tǒng)及指令KBGM制動系統(tǒng)組成電子制動控制單元電子制動控制單元是是空氣制動管理控制的核心。可通過列車總線（MVP）接受各種與制動有關(guān)的信號（載荷、電制動實際值、PWM信號），計算出一個制動指令，輸出到BCU。檢測軸的轉(zhuǎn)速，一旦發(fā)生滑行，防滑裝置使制動缸排氣，解除滑行。電子制動控制單元圖4-12電子制動控制單元電子制動控制單元1.接受司機控制器發(fā)來的指令信號，并通過PWM波控制常用（1-7N）制動級別命令。3.根據(jù)不同的制動級別命令和從載重傳感器得到的車重信息算出要求的總的制動力。2.接受速度傳感器信號，通過速度解調(diào)器讀出列車的運行速度。4.EBCU通過EP單元實施對空氣制動的控制。EBCU主要功能電子制動控制單元5.常用制動和快速制動時實施沖動限制控制，把減速度的變化率限制在一定數(shù)值以下，以提高乘坐的舒適性。7.系統(tǒng)具有自檢功能。EBCU在開機時進行系統(tǒng)自檢，并且在列車運行過程中將根據(jù)檢測到的信號進行部件的故障判斷。6.當(dāng)EBCU檢測到列車發(fā)生滑行時，控制防滑閥動作，防止列車車輪磨損嚴重，獲得最佳滑行控制。8.具備足夠的容量用以儲存故障信息，儲存的故障信息包括故障名稱、代碼、所在部件或元件、故障發(fā)生日期和時間、故障消失日期和時間、同類故障統(tǒng)計數(shù)、運行公里數(shù)及相關(guān)的環(huán)境。9.有便攜式測試儀器通信的接口（USB或網(wǎng)口）及相應(yīng)的軟件，用于調(diào)試、測試及讀出存儲器內(nèi)的信息等制動控制單元BCU圖4-13制動控制單元（BCU）模擬轉(zhuǎn)換閥

模擬轉(zhuǎn)換閥（如圖4-14）又稱電氣轉(zhuǎn)換閥（或EP閥），是由一個穩(wěn)壓氣室、一個電磁進氣閥3（類似控導(dǎo)閥）、一個電磁排氣閥2及氣電轉(zhuǎn)換器1組成模擬轉(zhuǎn)換閥圖4-14模擬轉(zhuǎn)換閥1-氣-電轉(zhuǎn)換閥2－電磁排氣閥；3－電磁進氣閥（圖示線圈處于勵磁狀態(tài)）；4－閥座；5-閥；6-彈簧；7-閥體；R-由制動貯風(fēng)缸引入壓力空氣；Cv1－預(yù)控制壓力空氣引出；O－排氣口。緊急閥

緊急閥如圖4-15所示。緊急閥是一個電磁閥控制的二位三通閥，它的三個閥口分別通制動貯風(fēng)缸（A1），模擬轉(zhuǎn)換閥輸出口（A2）及稱重閥輸入口（A3）。它主要由空心閥、閥座，空心閥彈簧、活塞、活塞桿、活塞桿反撥彈簧和電磁閥組成。其中空心閥還起到閥口的作用，而活塞桿頂部做成閥口結(jié)構(gòu)。模擬轉(zhuǎn)換閥圖4-15緊急電磁閥（a）不勵磁工況；（b）勵磁工況A1-通制動貯風(fēng)缸；A2-通模擬轉(zhuǎn)換閥；A3-通稱重閥；A4-控制空氣通路；O-排氣口。稱重閥稱重閥的結(jié)構(gòu)、原理為杠桿膜板式結(jié)構(gòu)。稱重閥的作用是根據(jù)車輛載重的變化，即根據(jù)乘客的多少自動調(diào)整車輛的最大制動力。其結(jié)構(gòu)原理如圖4-16所示。

稱重閥圖4-16空重車調(diào)整閥1-螺蓋；2-閥體；3-從動活塞；4-K形密封圈；5-膜板；6-活塞；7-調(diào)整螺釘；8-支點滾輪；9-杠桿；10-調(diào)整螺釘；11-管座；12-彈簧；13-空心桿；14-活塞；15-膜板；16-橡膠夾芯閥；17-彈簧；18-調(diào)整螺釘；19-充氣閥座；20-排氣閥座；O-排氣口。中繼閥（均衡閥）KBGM型模擬制動機的空氣制動裝置是一個間接控制的直通式制動機。即由制動控制單元BCU控制預(yù)控制壓力，再由中繼閥根據(jù)預(yù)控制壓力的大小控制車輛制動缸的充風(fēng)和排風(fēng)作用，即均衡閥起到“放大”作用。它由帶橡膠閥面的空心導(dǎo)向桿、膜板活塞（即均衡活塞）、進/排氣閥座、彈簧等部分組成，如圖4-17所示。

中繼閥（均衡閥）圖4-17均衡閥（中繼閥）1-膜板；2-均衡閥安裝面；3-氣路板；4-節(jié)流孔；5-活塞；6-節(jié)流孔；7-排氣閥座；8-進氣閥座；9-彈簧；10-K形密封圈；11-帶橡膠閥面的空心導(dǎo)向桿；12-閥體；R-接口通向制動貯風(fēng)缸；C-通向各個單元制動缸；CV3-來自稱重閥的控制壓力（空氣）；O-排氣口?？諝饪刂破翀D4-18空氣控制屏空氣控制屏（a）空氣控制屏氣路簡圖（b）空氣控制屏控制布置圖圖4-19空氣控制屏的主要組成部件B02—截斷塞門B03—止回閥B07—壓力測試點B08—壓力開關(guān)B12—減壓閥B19—脈沖閥B20—雙向閥B21—壓力開關(guān)B22—壓力測試點T03—止回閥T06—減壓閥T07—安全閥T08—截斷塞門L02—截斷塞門X01—截斷塞門X02—車間外接供氣快速接頭執(zhí)行部分

執(zhí)行部分由基礎(chǔ)制動裝置：踏面單元制動器及滑行保護的控制執(zhí)行元件防滑閥G01組成。踏面單元制動器有PC7Y和PC7YF兩種形式。PC7Y型不帶彈簧制動器，而PC7YF型帶有彈簧制動器，能起到停放制動作用，每根輪軸裝備一個。執(zhí)行部分1-吊桿；2-扭簧；3-活塞漲圈；4-滑動環(huán)；5-活塞；6-活塞桿；7-緩解彈簧；8-止推片；9-凸頭；10-杠桿；11-導(dǎo)向桿；12-外體；13-閘調(diào)器外殼；14-壓緊彈簧；15-濾塵器；16-離合器套；17-主軸；18-調(diào)整螺母；19-軸承；20-軸承；21-波紋管；22-引導(dǎo)螺母；23-止環(huán)；24-調(diào)整彈簧；25-止推螺母；26-回程螺母；27-摩擦聯(lián)軸器；28-閘瓦托；29-銷；30-主軸鼻子；31-波紋管安裝座。圖4-20PC7Y單元制動器

KBGM制動系統(tǒng)氣路圖02KBGM制動系統(tǒng)氣路圖A01空氣壓縮機產(chǎn)生壓縮空氣經(jīng)A07干燥塔干燥送入主風(fēng)管，進而進入A10主風(fēng)缸。空氣制動施加時，氣體經(jīng)過主風(fēng)管進入B04制動缸，然后進入制動控制單元BCU，在BCU內(nèi)經(jīng)過調(diào)解、放大輸出，經(jīng)過G01防滑閥分別送入2個轉(zhuǎn)向節(jié)的8個單元制動缸；停放制動氣路由主風(fēng)管經(jīng)過空氣控制屏進，經(jīng)停放脈沖電磁閥調(diào)解，由2號口分別送入2個轉(zhuǎn)向節(jié)的C03停放制動缸。另外一主風(fēng)管還將一些氣體送入解構(gòu)風(fēng)缸、受電弓以及氣動車門等部件。KBGM制動系統(tǒng)氣路圖圖4-21KBGM單節(jié)車氣路圖

KBGM型制動系統(tǒng)的控制過程03電空聯(lián)合制動及其轉(zhuǎn)換原理

主控制器產(chǎn)生制動指令，經(jīng)脈沖調(diào)制轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成PWM信號傳送到DCU和EBCU，DCU產(chǎn)生電制動，并向本車和A車EBCU發(fā)出信號。各車EBCU根據(jù)信號判斷電制動能否滿足要求，不足則要補足空氣制動力，并向BCU中模擬轉(zhuǎn)換閥發(fā)出空氣制動指令信號，產(chǎn)生相應(yīng)的壓力。常用制動作用原理常用制動指令經(jīng)列車總線傳送給每輛車的EBCU,EBCU對制動指令信號，牽引系統(tǒng)電制動信號，空氣彈簧壓力信號進行綜合計算，得到一個需要補充的電指令信號。電指令信號在BCU中的過程：模擬轉(zhuǎn)換閥把電指令轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的空氣指令Cv1，Cv1通過緊急電磁閥成為Cv2，在通過稱重閥變成Cv3，控制中繼閥動作。

常用制動作用原理制動風(fēng)缸中繼閥截斷塞門防滑電磁閥制動軟管制動缸單元制動機緊急制動作用原理1234直接開通制動風(fēng)缸緊急電磁閥稱重閥中繼閥

BCU中的過程內(nèi)容緊急制動作用原理中繼閥制動軟管

制動過程儲風(fēng)缸截斷塞門防滑電磁閥單元制動缸單元制動機緊急制動作用原理制動軟管中繼閥

緩解過程防滑電磁閥截斷塞門單大氣單元制動缸停放制動作用原理1停放制動缸2軟管3雙向閥4停放制動電磁閥5大氣

停放制動的過程:施加停放制動作用原理1主風(fēng)缸2停放制動電磁閥3雙向閥4軟管5停放制動缸充氣

停放制動的過程:緩解

第四部分總結(jié)04制動控制單元BCU的組成氣路流動過程總結(jié)結(jié)束！EP2002制動系統(tǒng)控制目錄EP2002制動系統(tǒng)概述13EP2002型制動系統(tǒng)控制過程2EP2002制動系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4EP2002型制動系統(tǒng)的氣路圖學(xué)習(xí)目標了解EP2002制動系統(tǒng)的組成掌握3個EP2002閥的功能與分類。EP2002型制動系統(tǒng)的控制過程和作用原理。

EP2002制動系統(tǒng)概述01EP2002制動系統(tǒng)概述EP2002制動系統(tǒng)將制動控制和制動管理電子設(shè)備以及常用制動（SB）氣動閥、緊急制動（EB）氣動閥和車輪防滑保護裝置（WSP）氣動閥都集成到裝在各轉(zhuǎn)向架（EP2002網(wǎng)關(guān)閥、RIO閥和智能閥）上的機電包中。氣動系統(tǒng)可以通過一個中心點向各個EP2002閥門供風(fēng)或從各處向閥門供風(fēng)。EP2002制動系統(tǒng)概述01完全分布式控制02半分布式控制EP2002閥分為EP2002制動系統(tǒng)概述圖4-22EP2002閥完全分布式控制圖4-23EP2002閥半分布式控制EP2002制動系統(tǒng)概述特點：結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，適用于各種不同的安裝方式，使用、維護方便。結(jié)構(gòu)：主要由EP2002閥、制動控制模塊以及其他輔助部件組成。EP2002閥按照功能分類：網(wǎng)關(guān)閥（Gatewayvalve）、智能閥（Smartvalve）和遠程輸入/輸出閥（RIOvalve）EP2002制動系統(tǒng)概述圖4-24EP2002閥圖4-25EP2002閥安裝位置智能閥智能閥是機電一體的產(chǎn)品，包括一個直接安裝在氣閥上的電子控制部件。智能閥產(chǎn)生電控制信號直接控制氣閥，對其控制的轉(zhuǎn)向架的電－空制動和車輪滑行進行控制，并通過CAN總線與其余EP2002閥進行通訊。智能閥圖4-26EP2002智能閥智能閥圖4-27展示了智能閥的I/O狀況。圖4-27智能閥的輸入輸出接口智能閥的主要功能1.常用制動時根據(jù)轉(zhuǎn)向架的負載對輸出制動壓力進行調(diào)整并輸出制動機壓力。3.對每個輪對的滑行進行保護（WSP控制）。6.通過CAN總線向網(wǎng)關(guān)閥報告本車故障監(jiān)視情況。5.儲風(fēng)缸失壓時向繼電器輸出斷開信號。2.緊急制動時根據(jù)轉(zhuǎn)向架的負載對輸出制動壓力進行調(diào)整并輸出制動機壓力。4.制動應(yīng)用顯示。RIO閥RIO（遠程輸入/輸出）閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4-28所示。它比智能閥多了兩塊電子控制板，即制動控制單元板和模擬輸入輸出板。除了具有智能閥的所有功能外，RIO閥還可以通過制動控制單元板和硬線與其控制的轉(zhuǎn)向架上的牽引控制單元通信，使電制動和空氣制動協(xié)調(diào)工作。RIO閥圖4-28RIO閥結(jié)構(gòu)圖網(wǎng)關(guān)閥網(wǎng)關(guān)閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4-29所示。它比RIO閥又多了一塊電子控制板—網(wǎng)絡(luò)通信板。具有RIO閥和智能閥的所有功能，并將常用制動壓力要求分配至所有裝在本地CAN網(wǎng)絡(luò)中的EP2002閥門。網(wǎng)關(guān)閥也可以提供EP2002控制系統(tǒng)與列車控制系統(tǒng)的連接。EP2002網(wǎng)關(guān)閥可以按要求定制，以連接MVB、LON、FIP和RS485通信網(wǎng)絡(luò)以及/或者傳統(tǒng)列車線纜和模擬信號系統(tǒng)。

網(wǎng)關(guān)閥除了具有RIO閥所有功能外，還具有制動管理功能并且提供EP2002控制系統(tǒng)與列車管理系統(tǒng)的接口。網(wǎng)關(guān)閥圖4-29網(wǎng)關(guān)閥結(jié)構(gòu)圖EP2002閥的氣動結(jié)構(gòu)

位于各種型號的網(wǎng)關(guān)閥、智能閥和RIO閥中的EP2002閥氣動段均相同，并且被視作氣動閥單元（PVU）。其功能區(qū)域可分為下列組別。其氣路如圖4-30所示。EP2002閥的氣動結(jié)構(gòu)圖4-30PVU氣路圖

EP2002制動系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)02

由于網(wǎng)關(guān)閥功能要求，在EP2002網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。CAN網(wǎng)絡(luò)中必須至少有一個EP2002網(wǎng)關(guān)閥來執(zhí)行制動管理功能（主網(wǎng)關(guān)閥）。主網(wǎng)關(guān)閥將制動信息發(fā)送至一個CAN總線段中的EP2002智能閥，或從智能閥處獲取制動信息EP2002制動系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)EP2002制動系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)01半列車CAN網(wǎng)絡(luò)總線02單節(jié)車CAN總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)目前，應(yīng)用較多網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)半列車CAN網(wǎng)絡(luò)總線

空氣制動系統(tǒng)通過使用EP2002的網(wǎng)關(guān)閥（GatewayValve）和智能閥（SmartwayV