鐵道機車專業(yè)教學武漢鐵路黃秀川56課件

鐵道機車專業(yè)教學資源庫武漢鐵路職業(yè)技術學院主講：黃秀川《高速動車組技術》課程武漢鐵路職業(yè)技術學院黃秀川CRH1型動車組制動系統(tǒng)目錄CONTENTS01壓縮空氣供給系統(tǒng)02制動控制系統(tǒng)03基礎制動系統(tǒng)04防滑系統(tǒng)05輔助系統(tǒng)CRH1/CRH380D系列動車組壓縮空氣供給系統(tǒng)

壓縮空氣供給系統(tǒng)能夠為制動系統(tǒng)及其他用風設備提供清潔、干燥

的壓縮空氣，包括：

主供風單元

輔助供風單元

壓縮空氣供給系統(tǒng)均采用冗余設置,在動車組1/2以下單元的空氣壓縮機出現(xiàn)故障時,仍能維持動車組正常運營。CRH1/CRH380D系列動車組壓縮空氣供給系統(tǒng)1、主供風單元①CRH1系列動車組CRH1系列動車組主供風單元包含主壓縮機、空氣干燥器、過濾器、風缸及相關控制等設備，提供的空氣質(zhì)量滿足ISO8573-1中4-2-2的要求。CRH1/CRH380D系列動車組壓縮空氣供給系統(tǒng)1、主供風單元①CRH1系列動車組

主供風單元技術參數(shù)見表6—1—9。其中，主壓縮機為VV120/W型三缸活塞式壓縮機。供風量920L/min電機供電電壓AC400V/50Hz工作壓力0~1000kPa控制電壓DC110V表6—1—9主供風單元技術參數(shù)CRH1/CRH380D系列動車組壓縮空氣供給系統(tǒng)1、主供風單元①CRH1系列動車組

并在空氣干燥器單元內(nèi)裝配有細網(wǎng)過濾器(微孔網(wǎng)狀過濾器)及相配套的油分離器。安裝細網(wǎng)過濾器目的是保護制動系統(tǒng)不受來自鋁硅酸鹽的灰塵侵入，并且在空氣干燥器失效的情況下也可作為濾水器使用。CRH1/CRH380D系列動車組壓縮空氣供給系統(tǒng)1、主供風單元②CRH380D系列動車組CRH380D型動車組主供風單元采用模塊化設計,將主空壓機、干燥器、濾油器、風缸及相關控制設備等集成于一個框架式模塊,提供的空氣質(zhì)量滿足ISO8573-1中4-2-2的要求,主供風單元技術參數(shù)見表6—3—10。供風量1350L/min電機供電電壓AC400V/50Hz工作壓力0~1000kPa控制電壓DC110V表6—3—10

主供風單元技術參數(shù)見CRH1/CRH380D系列動車組壓縮空氣供給系統(tǒng)2、輔助供風單元CRH1/CRH380D系列動車組使用相同的輔助供風單元，包含輔助壓縮機、過濾器、空氣干燥器、風缸和排水設備

輔助壓縮機采用LP115型壓縮機,供風量為70L/min,工作壓力0～800kPa，電機工作輸入電壓DC110V。CRH1/CRH380D系列動車組制動控制系統(tǒng)

制動控制系統(tǒng)通過制動控制單元(EBCU和PB-CU)實現(xiàn)對制動系統(tǒng)的控制，包括空電復合制動的計算和分配、空氣制動的執(zhí)行。

制動控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)列車常用制動、緊急制動等功能。對于制動系統(tǒng)可能發(fā)生的故障，失效等情況，制動控制系統(tǒng)具有完善的故障診斷措施和故障導向安全的控制體系。

下面針對各車型制動控制系統(tǒng)的電氣原理、氣路原理、空電復合方式及故障診斷進行介紹。CRH1/CRH380D系列動車組制動控制系統(tǒng)CRH1/CRH380D系列動車組均采用再生制動和直通式電空制動組成的復合制動,優(yōu)先采用再生制動，電空制動作為再生制動的備用及電制動不足時的補充。CRH1/CRH380D系列動車組制動控制系統(tǒng)1、電氣原理CRH1/CRH380D系列動車組列車計算機系統(tǒng)中的車輛控制單元控制列車上的制動，列車上的制動計算機接收并執(zhí)行車輛計算機單元給予的命令。制動控制單元和車輛控制單元通過MVB總線進行通信，制動計算機對輸入和輸出信號進行處理，CRH1系列，CRH380D型動車組制動系統(tǒng)承如圖6-3-19、圖6-3-20所示。1常用制動及緊急制動EBCRH1/CRH380D系列動車組常用制動及CRH380D型動車組緊急制動EB采用復合制動方式,再生制動和空氣制動之間的復合由車輛控制單元控制。司機制動控制器上設有1~7級常用制動位。制動時,由主控端TCU(列車中央控制單元)采集司機制動控制器或列控裝置發(fā)出數(shù)字式的制動級位指令。主控TCU根據(jù)列車運行速度和車重信號計算出應施加的制動力,然后優(yōu)先讓電制動裝置施加電制動力,并將實際施加的電制動力反饋回TCU,再計算出應補充的空氣制動力。空氣制動力需求由WTB及MVB傳送至各車EBCU,各車EBCU按制動力需求計算出需要的制動缸壓力并發(fā)送給PB-CU.PRCU按要求輸出相應制動缸壓力,通過基礎制動裝置最終實施制動。②緊急制動CRH380D型動車組緊急制動EB的電氣原理與常用制動一樣。CRH1系列動車組緊急制動及CRH380D型動車組緊急制動UB均為純空氣制動。CRH1系列動車組緊急制動可通過操縱主控制器手柄、緊急制動按鈕、旅客緊急制動手病,列車控制系統(tǒng)發(fā)送制動指令,通過繼電器斷開緊急制動回路。緊急制動回路斷開后,制動控制板上緊急制動電磁閥失電,施加緊急制動。CRH380D型動車組緊急制動UB，只能通過緊急制動EB監(jiān)控裝置(EBS)觸發(fā),EBS會監(jiān)控緊急制動EB減速度，如果緊急制動EB減速度不足,則會斷開緊急制動UB回路,緊急制動UB回路斷開后,制動控制板上緊急制動電磁閥失電,施加緊急制動。CRH1/CRH380D系列動車組制動控制系統(tǒng)2、氣路原理(圖6—3—21)①常用制動(包括CRH380D型動車組緊急制動EB)CRH1/CRH380D系列動車阻列車控制和管理系統(tǒng)接收主控手柄、ATP等的制動指令，根據(jù)制動級位、車輛速度、空氣彈簧壓力第各因素進行計算，將所需空氣制動力信號輸出到制動控制裝置內(nèi)的ERCU，ERCU控制PBCU中的電空轉換閥,然后由電空轉換閥輸出制動缸預控壓力，由中繼閥放大后輸出制動缸壓力。②CRH1系列動車組緊急制動及CRH380D型動車組緊急制動UB氣路原理CRH1系列動車組當制動控制裝置內(nèi)緊急制動電磁閥失電后，制動風缸中的壓縮空氣直接通過緊急制動閥,并經(jīng)空重車閥調(diào)整壓力后,由中繼閥放大流量后輸出制動缸壓力。CRH380D型動車組當制動控制裝置內(nèi)緊急制動電磁閥失電后，制動風缸內(nèi)的壓縮空氣空重車閥調(diào)整壓力后，直接通過緊急制動閥，由中繼閥放大流量后輸出制動缸壓力，并且根據(jù)壓力控制閥的壓力不同，中繼閥會輸出相應的高低段制動缸壓力。CRH1/CRH380D系列動車組制動控制系統(tǒng)3、空電復合方式CRH1/CRH380D系列動車組采用的是由再生制動和直通式電空制動兩部分組成的綜合制動系統(tǒng)。優(yōu)先采用再生制動，直通式電空制動則是作為再生制動失效時備用或再生制動不足時的補充。直通式電空制動與再生制動之間的控制及其兩者之間的轉換關系，均由列車控制和管理系統(tǒng)通過對再生制動和車輛制動控制單元的控制來完成。當司機通過司機臺上的制動控制器發(fā)出制動指令時，列車控制和管理系統(tǒng)根據(jù)列車的制動指令，速度，載重及輪軌黏著狀態(tài)等工作條件,確定電氣再生制動與直通式電空制動兩者之間制動功率的分配關系。如圖6—3—22所示。CRH1/CRH380D系列動車組的制動力由TCMS計算并分配到PPC和BCU，PPC和BCU之間的制動力匹配都是通過TCMS完成，PPC與BCU之間沒有信號通信。當列車速度減慢到大約7~10km/h以下時,牽引電機的可用功率減小,電氣再生制動(PPC)作用減小。為了在低速下得到制動力,隨著速度的減小,列車控制系統(tǒng)將增加空氣制動(車輛制動控制單元BCU)的制動力,以保證列車所需的制動力,最后全部用空氣制動取代電氣再生制動。CRH1/CRH380D系列動車組制動控制系統(tǒng)4、故障診斷及信息CRH1/CRH380D系列動車組設置有針對供風系統(tǒng)和空氣制動系統(tǒng)的故障診斷及信息處理系統(tǒng),可以自動檢測、診斷列車供風系統(tǒng)和空氣制動系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)信號，并將檢測、診斷結果信息通過MVB總線輸送到列車主控計算機系統(tǒng),然后按照預先設定好的有關程序進行處理,處理結果指令再通過MVB總線反饋回到列車供風系練和空氣制動系統(tǒng)，及時排除故障或者對其運行情況進行調(diào)整處理。制動控制裝置的前控制面板上的4位數(shù)字顯示器顯示故障事件代碼。故障事件代碼保存在永久性存儲器內(nèi).也可以顯示在服務終端。制動控制裝置有RS-232接口和人機接口(MMI)，僅用于調(diào)試、維修及排除故障。CRH1/CRH380D系列動車組基礎制動系統(tǒng)CRH1/CRH380系列動車組的基礎制動裝置由制動盤(包括安裝在動車上的輪裝制動盤和安裝在拖車上的軸裝制動盤)和制動夾鉗等裝置構成。制動夾鉗CRH1/CRH380D系列動車組基礎制動系統(tǒng)1、制動盤

動車采用鑄鋼輪裝制動盤(圖6-3-43),每個軸兩套,外徑750mm:拖車采用鑄鐵軸裝制動盤，每根軸上三套,外徑640mm。2、制動夾鉗(圖6-3-44)

動車采用RZS緊湊式制動夾鉗，包括帶有停放制動和不帶停放制動的夾鉗;拖車采用WZK緊湊式制動夾鉗。CRH380D型動車組基礎制動采用盤形基礎制動裝置，動軸設兩個輪裝制動盤，拖軸設三個軸裝制動盤。制動盤均為鑄鋼盤，輪裝盤外徑750mm,內(nèi)徑460mm;軸裝盤外徑670mm,厚度80mm。采用ISOBAR金屬燒結閘片。動車和拖車轉向架基礎制動如圖6-3--45、圖6-3-46所示。CRH1/CRH380D系列動車組防滑系統(tǒng)CRH1/CRH380D系列動車組防滑系統(tǒng)符合UIC541.05的要求,對除停放制動保持制動外的所有制動模式有效。CRH1/CRH380D系列動車組防滑系統(tǒng)1、防滑控制設備主要組成

再生制動防滑保護系統(tǒng)和空氣制動防滑保護系統(tǒng)，均包含有測速裝置和車輪防滑保護控制模塊。同時，每軸均設防滑閥。CRH1/CRH380D系列動車組防滑系統(tǒng)2、防滑控制原理通過解讀來自每個車軸的速度信號和制動力，以制動力最大時的輪周速度為控制防滑的臨界速度，啟動或者緩解相應制動缸壓力，提供最佳的制動黏著系數(shù)，保持最大的制動。再生制動防滑保護系統(tǒng)解讀慣性數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)每個車輪的再生制動防滑控制。CRH1/CRH380D系列動車組防滑系統(tǒng)

空氣制動防滑保護系統(tǒng)解讀每個制動缸內(nèi)的壓力，防滑控制模塊記住第一次出現(xiàn)滑行時的制動風缸內(nèi)的壓縮空氣壓力值，并立刻向PBCU發(fā)出一個低于該值的新的壓力值，當車輪重新獲得旋轉速度時，只要還能進行穩(wěn)定的制動就繼續(xù)向PBCU發(fā)指令,增大壓力值,反之亦然,實現(xiàn)瞬間的壓力優(yōu)化控制。再生制動防滑保護系統(tǒng)和空氣制動防滑保護系統(tǒng)之間的連鎖和分離通過列車控制與管理系統(tǒng)實現(xiàn)。當發(fā)現(xiàn)再生制動系統(tǒng)使用率較低時，將關閉再生制動防滑保護系統(tǒng)。車輪的防滑控制保護則完全通過空氣制動防滑保護系統(tǒng)完成。CRH1/CRH380D系列動車組輔助系統(tǒng)CRH/CRH380系列動車組制動系統(tǒng)除上述系統(tǒng)外,還設有旅客緊急制動裝置、撒砂裝置、踏面清掃裝置和救援回送裝置援等組成輔助系統(tǒng)。CRH1/CRH380