制動(dòng)系統(tǒng)1制動(dòng)類型13課件

制動(dòng)系統(tǒng)（1）制動(dòng)類型5、制動(dòng)系統(tǒng)概述列車的狀態(tài)：制動(dòng)就是指車輛制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生制動(dòng)力，使列車減速或停車。加速牽引勻速惰行減速制動(dòng)1、制動(dòng)系統(tǒng)概述

車輛制動(dòng)系統(tǒng)的作用：產(chǎn)生制動(dòng)力，使列車減速或停車。其作用的好壞對保證列車安全和正點(diǎn)運(yùn)行具有極其重要的作用，而且也是提高載重和運(yùn)行速度的前提條件。特點(diǎn)：地鐵站間距離短，啟動(dòng)快，制動(dòng)距離短，停車精度要求高。同時(shí)，地鐵車輛的旅客上下波動(dòng)較大，對車輛載重有較大的影響。要求：地鐵車輛的制動(dòng)系統(tǒng)具有優(yōu)良的制動(dòng)性能，而且操縱靈活，制動(dòng)減速快，響應(yīng)時(shí)間短，并具有載荷校正功能。制動(dòng)類型動(dòng)能通過摩擦副的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽缓笙⒂诖髿?。列車制?dòng)時(shí)，將牽引電機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。摩擦制動(dòng)動(dòng)力制動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)移方式不同制動(dòng)類型利用輪、軌之間的粘著力來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。制動(dòng)力的提供不再依靠輪軌之間的粘著力，可獲得超過輪軌粘著力的制動(dòng)力。

粘著制動(dòng)非粘著制動(dòng)制動(dòng)力獲取方式不同制動(dòng)類型以電磁力為源動(dòng)力的制動(dòng)方式稱為電制動(dòng)；以壓縮空氣為源動(dòng)力的制動(dòng)方式稱為空氣制動(dòng)，如踏面制動(dòng)、盤式制動(dòng)等都為空氣制動(dòng)方式；還有機(jī)械制動(dòng)、液壓制動(dòng)等方式。

空氣（摩擦）制動(dòng)電制動(dòng)其他制動(dòng)制動(dòng)源動(dòng)力不同

城市軌道交通車輛牽引電傳動(dòng)系統(tǒng)采用先進(jìn)的調(diào)頻調(diào)壓交流感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在高速時(shí)具有良好的電制動(dòng)性能。

但是由于電制動(dòng)的效率隨著運(yùn)行速度的降低而降低，所以在車速降低到一定程度后必須采用空氣制動(dòng)系統(tǒng)。制動(dòng)系統(tǒng)分類：

電制動(dòng)空氣（摩擦）制動(dòng)制動(dòng)方式再生制動(dòng)電阻制動(dòng)踏面制動(dòng)盤形制動(dòng)磁軌制動(dòng)(動(dòng)能→電能)(動(dòng)能→熱能)2、制動(dòng)類型1.電制動(dòng)電制動(dòng)是車輛在常用制動(dòng)模式下的優(yōu)先選擇，僅帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)車具有電制動(dòng)，電制動(dòng)又有再生制動(dòng)和電阻制動(dòng)兩種形式。電制動(dòng)具有獨(dú)立的滑行保護(hù)和載荷校正功能。制動(dòng)類型再生制動(dòng)電阻制動(dòng)電制動(dòng)(動(dòng)能→牽引電機(jī)→電能→接觸網(wǎng))(動(dòng)能→牽引電機(jī)→電能→制動(dòng)電阻→熱能→大氣)1：再生制動(dòng)，將能量反饋到接觸網(wǎng)。2：電阻制動(dòng)，制動(dòng)產(chǎn)生的能量通過電阻轉(zhuǎn)化為熱量消耗。電制動(dòng)能量消耗原理框圖

2.空氣（摩擦）制動(dòng)空氣（摩擦）制動(dòng)是用來補(bǔ)充所要求的制動(dòng)指令和已達(dá)到的電制動(dòng)力之間的差額以及沒有電制動(dòng)時(shí)，完全滿足列車的制動(dòng)要求。城市軌道交通車輛常用的摩擦制動(dòng)方式主要有踏面制動(dòng)和盤形制動(dòng)。3、制動(dòng)方式1.彈簧停放制動(dòng)由于列車斷電停放時(shí)，制動(dòng)缸壓力會(huì)因管路漏泄無壓力空氣補(bǔ)充而逐步下降到零，所以停放制動(dòng)不同于一般氣制動(dòng)充氣制動(dòng)、排氣緩解。

停放制動(dòng)是通過彈簧作用力而產(chǎn)生制動(dòng)作用，能滿足列車較長時(shí)間斷電停放的要求。另外彈簧停放制動(dòng)除可充氣緩解外，還附加有手動(dòng)緊急緩解的功能。停放制動(dòng)操作按鈕緩解停放制動(dòng)，緩解燈亮3、制動(dòng)方式2.緊急制動(dòng)列車裝備一個(gè)“失電制動(dòng)，得電緩解”緊急空氣制動(dòng)系統(tǒng)，貫穿整個(gè)列車的連續(xù)電源線控制緊急制動(dòng)的緩解。

線路一旦斷開，所有車立即實(shí)施緊急制動(dòng)。緊急制動(dòng)時(shí)，電制動(dòng)不起作用。緊急制動(dòng)時(shí)電制動(dòng)不起作用，僅摩擦制動(dòng)；緊急制動(dòng)實(shí)施后不可以撤除，直至列車完全停下來。緊急制動(dòng)緩解主控手柄回零位3、制動(dòng)方式3.快速制動(dòng)列車實(shí)施減速度與緊急制動(dòng)相同的快速制動(dòng)?？焖僦苿?dòng)時(shí)電制動(dòng)不起作用，為摩擦制動(dòng)。快速制動(dòng)可以通過主控制器手柄回“0”位或牽引位可緩解，此時(shí)列車不需要停穩(wěn)。3、制動(dòng)方式4.常用制動(dòng)常用制動(dòng)主要使用電制動(dòng)，如果需要，使用主動(dòng)式氣制動(dòng)對電制動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)充。制動(dòng)時(shí)，必須將主控制器手柄置于制動(dòng)位置，制動(dòng)設(shè)定點(diǎn)直接正比于主控制器手柄的位置。緩解時(shí)，只需要將主控制器手柄置于零位或者牽引位。制動(dòng)距離比較初速度v常用制動(dòng)緊急制動(dòng)80km/h234m200m60km/h136m118m40km/h65m56m3、制動(dòng)方式5.保壓制動(dòng)保壓制動(dòng)是為防止車輛的慣性力沖擊，防止車輛在停車前的前沖或啟動(dòng)后后溜。

在低速范圍內(nèi)由車輛控制單元觸發(fā)，平穩(wěn)地施加空氣制動(dòng)取代電制動(dòng)，直至停車。當(dāng)列車發(fā)出牽引命令，牽引力上升的瞬間氣制動(dòng)力還是保持原來停車時(shí)的壓力，牽引力上升至制動(dòng)系統(tǒng)收到保壓制動(dòng)請求信號為0時(shí)，氣制動(dòng)逐漸退出并降為零，保壓制動(dòng)被緩解，列車被牽引。4、防滑控制在制動(dòng)過程中隨著制動(dòng)力的不斷增加，當(dāng)它達(dá)到最大粘著力后，輪軌間的粘著狀態(tài)就開始被破壞，在輪對滾動(dòng)的同時(shí)伴隨著少量的但越來越大的相對滑行。

當(dāng)這種相對滑動(dòng)的滑移率超過一定值后，輪軌間的粘著狀態(tài)遭到嚴(yán)重破壞，粘著系數(shù)急劇降低，輪對在外加制動(dòng)力的作用下轉(zhuǎn)速迅速下降，直至輪對被抱死而不再滾動(dòng)。4、防滑控制1．電制動(dòng)防滑控制系統(tǒng)牽引系統(tǒng)的空轉(zhuǎn)/滑行保護(hù)是由車輛控制單元執(zhí)行的。它在不利的軌道條件下用來提高車輛的加速度和減速度?？辙D(zhuǎn)∕滑行保護(hù)連續(xù)檢測車輛速度和驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度。如果速度出現(xiàn)與允許值不同，牽引力就自動(dòng)減少以滿足實(shí)際輪軌間的傳遞值。如果軌道條件變好或摩擦系數(shù)提高了，牽引力就會(huì)基于一個(gè)可調(diào)整的斜線增加到傳遞值?？辙D(zhuǎn)/滑行保護(hù)執(zhí)行的過程由車輛控制單元進(jìn)行檢測。4、防滑控制2．氣制動(dòng)防滑控制系統(tǒng)。氣制動(dòng)防滑控制系統(tǒng)由微處理器控制的車輪防滑控制電子單元，以及每個(gè)軸上的防滑閥組成。防滑系統(tǒng)通過監(jiān)測列車的減速度和各軸之間的速度差來判斷輪對滑行狀況，如果檢測到滑行的軸，相應(yīng)的防滑閥得電排放制動(dòng)缸氣壓，使得制動(dòng)緩解并且減少制動(dòng)力直到輪子的速度再次上升為止。如果通過防滑閥排風(fēng)緩解超過一定的時(shí)間,安全回路動(dòng)作再次實(shí)施摩擦制動(dòng)。制動(dòng)方式比較彈簧停放制動(dòng)緊急制動(dòng)快速制動(dòng)常用制動(dòng)保壓制動(dòng)觸發(fā)“停放制動(dòng)施加”按鈕“緊急制動(dòng)”按鈕主控手柄“快速制動(dòng)”位主控手柄制動(dòng)位列車停車和啟動(dòng)前緩解“停放制動(dòng)緩解”按鈕列車停且主控手柄“0”位主控手柄“0”位或牽引位主控手柄“0”位或牽引位保壓制動(dòng)請求信號為0制動(dòng)類型彈簧作用力空氣制動(dòng)空氣制動(dòng)電空混合制動(dòng)空氣制動(dòng)主要作用防止溜逸避免事故調(diào)整車速制動(dòng)力可調(diào)節(jié)防止慣性力沖擊適用情況列車斷電停放緊急停車情況快速減速情況正常制動(dòng)平穩(wěn)停車和啟動(dòng)施加方式人工人工/ATP人工人工/ATO電腦5、氣制動(dòng)系統(tǒng)以壓縮空氣為源動(dòng)力的制動(dòng)方式稱為空氣制動(dòng)，在目前城軌列車所采用的制動(dòng)力的源動(dòng)力主要為壓縮空氣的壓力?？諝庵苿?dòng)系統(tǒng)控制簡單地說就是：變量輸入微機(jī)——微機(jī)控制電磁——電磁控制氣路——直通充風(fēng)制動(dòng)。

對于空氣制動(dòng)系統(tǒng)，制動(dòng)力指的是基礎(chǔ)制動(dòng)單元施加在輪對上的作用力。5、氣制動(dòng)系統(tǒng)（1）供風(fēng)系統(tǒng)由空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)過空氣干燥過濾器進(jìn)入主風(fēng)管和主風(fēng)缸。系統(tǒng)組成：供風(fēng)系統(tǒng)主要由空氣壓縮機(jī)、空氣干燥過濾器、風(fēng)缸和壓力開關(guān)等組成。5、氣制動(dòng)系統(tǒng)（2）制動(dòng)控制由帶有車輪防滑控制的電子制動(dòng)控制單元EBCU、制動(dòng)控制單元BCU、空氣控制屏等組成。

電子制動(dòng)控制單元（EBCU）用于控制電-空制動(dòng)和防止車輪滑行控制的微處理機(jī)，是空氣制動(dòng)管理控制的核心。

制動(dòng)控制單元（BCU）是空氣制動(dòng)的核心。

空氣制動(dòng)屏是一些閥類元件的集中安裝屏。

5、氣制動(dòng)系統(tǒng)1）電子制動(dòng)控制單元（EBCU）電子控制單元輸入制動(dòng)命令，電制動(dòng)施加與否信號、車體負(fù)載信號、空氣制動(dòng)實(shí)際值的反饋信號。然后輸出電—?dú)饽M轉(zhuǎn)換和防滑控制的電信號，控制各種電磁空氣閥，根據(jù)制動(dòng)的要求和空氣制動(dòng)施加的實(shí)際情況不斷地調(diào)整制動(dòng)缸的壓力。5、氣制動(dòng)系統(tǒng)2）制動(dòng)控制單元（BCU）制動(dòng)控制模塊由組合集成安裝在模板上的模擬控制閥、緊急制動(dòng)控制閥、中繼閥及壓力傳感器、負(fù)載限壓閥（稱重閥）等組成。

它的主要作用是根據(jù)電子控制單元輸出的指令進(jìn)行電—?dú)廪D(zhuǎn)換，即EBCU把電信號輸入BCU，通過BCU把電信號變成氣壓信號，送入空氣制動(dòng)單元，輸出控制壓力來控制主風(fēng)管到制動(dòng)風(fēng)缸的壓縮空氣，完成對制動(dòng)風(fēng)缸壓力進(jìn)行控制的任務(wù)。制動(dòng)控制單元BCU4、氣制動(dòng)系統(tǒng)3）空氣控制屏空氣控制屏也稱輔助控制單元，是一些閥類元件的集中安裝屏，這些元件都安裝在一塊鋁合金的氣路板上，便于安裝、調(diào)試與維修。空氣控制屏的主要組成元件包括一些空氣截?cái)嗳T、壓力測試點(diǎn)、壓力開關(guān)、減壓閥、脈沖電磁閥和雙向閥等。其中脈沖電磁閥用于控制停放制動(dòng)的施加和緩解，并可以在空氣控制屏上手動(dòng)操作。制動(dòng)控制5、氣制動(dòng)系統(tǒng)空氣制動(dòng)控制系統(tǒng)趨于集成化，例如克諾爾公司開發(fā)應(yīng)用的EP2002系統(tǒng)已經(jīng)將電子制動(dòng)控制單元（EBCU）、制動(dòng)控制單元（BCU）和防滑保護(hù)裝置集成在網(wǎng)關(guān)閥和智能閥中，實(shí)現(xiàn)了架控功能。5、氣制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)控制系統(tǒng)的核心部件是制動(dòng)控制單元EP2002閥，EP2002閥負(fù)責(zé)執(zhí)行常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)、滑行保護(hù)、制動(dòng)管理，同時(shí)具備強(qiáng)大的故障報(bào)告和邏輯診斷功能。EP2002閥結(jié)構(gòu)圖網(wǎng)關(guān)閥與智能閥實(shí)物圖5、氣制動(dòng)系統(tǒng)（3）制動(dòng)執(zhí)行制動(dòng)執(zhí)行部門由基礎(chǔ)制動(dòng)裝置及滑行保護(hù)的控制執(zhí)行元件組成。根據(jù)制動(dòng)方式的不同，在城市軌道交通車輛上常用的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置由踏面制動(dòng)和盤形制動(dòng)兩種形式?；A(chǔ)制動(dòng)裝置

盤形制動(dòng)踏面制動(dòng)5、氣制動(dòng)系統(tǒng)踏面制動(dòng)又稱閘瓦制動(dòng)，它最常用的一種制動(dòng)方式。制動(dòng)時(shí)閘瓦壓緊車輪，輪、瓦間發(fā)生摩擦，將列車運(yùn)動(dòng)動(dòng)能通過輪對和閘瓦的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，逸散于空中。踏面制?dòng)裝置踏面制動(dòng)不帶停放制動(dòng)的制動(dòng)單元帶停放制動(dòng)的制動(dòng)單元5、氣制動(dòng)系統(tǒng)盤形制動(dòng)在車軸或車輪輻板側(cè)面安裝制動(dòng)盤，用制動(dòng)夾鉗使兩個(gè)制動(dòng)閘片緊壓制動(dòng)盤側(cè)面，通過夾鉗與制動(dòng)盤之間的摩擦力來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的作用。

盤形制動(dòng)裝置盤形制動(dòng)主要由制動(dòng)夾鉗和制動(dòng)盤構(gòu)成。盤形制動(dòng)盤形制動(dòng)單元（帶停放制動(dòng)）盤形制動(dòng)單元（不帶停放制動(dòng)）盤形制動(dòng)分類軸盤制動(dòng)輪盤制動(dòng)5、氣制動(dòng)系統(tǒng)磁軌制動(dòng)也叫軌道電磁制動(dòng)。磁軌制動(dòng)時(shí)將安裝在轉(zhuǎn)向架兩輪對之間軌面上方的電磁鐵放下至軌面勵(lì)磁，使裝有磨耗板的電磁鐵以一定的吸力吸附在鋼軌上并滑行，靠磨耗板與軌面之間的摩擦轉(zhuǎn)移能量以達(dá)到制動(dòng)。制動(dòng)模式比較踏面制動(dòng)盤形制動(dòng)磁軌制動(dòng)優(yōu)點(diǎn)簧下質(zhì)量小，振動(dòng)沖擊小不損傷踏面，摩擦面積大，制動(dòng)平穩(wěn)不受黏著力制約，制動(dòng)距離短缺點(diǎn)踏面損傷簧下重量增加，振動(dòng)沖擊增大鋼軌磨損量大適用情況中低速列車準(zhǔn)高速和高速列車低懸掛適用低速列車，高懸掛適用高速列車6、電空聯(lián)合制動(dòng)及轉(zhuǎn)換（1）電空聯(lián)合制動(dòng)及轉(zhuǎn)換原理在正常條件下施加的制動(dòng)，常用制動(dòng)采取電制動(dòng)和空氣制動(dòng)混合施加的方式，混合施加時(shí)，電制動(dòng)優(yōu)先，不足的部分由空氣制動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算并借助MVB網(wǎng)絡(luò)在整列車范圍內(nèi)平均分配。常用制動(dòng)過程是可逆的，即在常用制動(dòng)施加過程中隨時(shí)可以撤銷該動(dòng)作。常用制動(dòng)為電空混合制動(dòng)，并且優(yōu)先使用電制動(dòng)。6、電空聯(lián)合制動(dòng)及轉(zhuǎn)換（2）制動(dòng)力特性及分配制動(dòng)力的分配遵循平均制動(dòng)力的原則，即在每根軸上