crh5动车组制动系统.ppt

1,CRH5动车组制动系统,2,词汇表,ATP 自动列车保护设备（列车超速防护系统） ATC 列车自动控制系统 BCU 制动控制单元 ED brake 电力制动 WTB 列车总线 MVB 单车总线（多功能车辆总线） MBCU 主制动控制单元 MPU 微处理器单元(中央单元) TCMS 列车网络控制系统 TCU 牵引控制单元 TS 司机台上的主监视器 TD 司机台上的诊断监视器 HVAC 供暖、通风和空调设备 TCN 列车控制网络,3,第一节CRH5动车组制动系统概述,一、系统组成 第一动力单元为 (M +M+T+M) ，第二动力单元为（T+T+M+M） 在CRH5动车组中，并非每根动车轴都为动力轴：每辆动车的1、4位为非动力轴，2、3位为动力轴 动力轴上有电制动装置与空气制动装置，每根轴上有2套轴盘式盘形制动装置和撒砂装置； 非动力轴上只有空气制动装置，每根轴上有3套轴盘式盘形制动装置；1、8车的1轴设有撒砂装置； 除T2 (5号)车外，每辆车的1、4轴上设有弹簧停放制动装置； 制动系统具有与车载列车运行速度控制系统的接口； 采用电、空联合制动的模式，电制动优先。

动力轴,非动力轴,4,配备牵引单元和司机室的车辆,Mc1,2,M2S,配备牵引单元的车辆,TP,配备高压变压器的车辆,M2,配备牵引单元的车辆,T2,拖车,TPB,配备高压变压器和餐吧的车辆,MH,配备牵引单元的车辆,5,1.电制动系统 CHR5动车组使用的电制动以再生制动为主；当再生制动不能起作用时可切换电阻制动 电制动系统由受电弓、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机及制动电阻等组成电制动在常用制动和列车恒速运行时使用6,2.空气制动系统 CHR5动车组使用的空气制动系统包括： 1）直通式空气制动系统 采用电控，该系统可由制动控制单元BCU按制动模式曲线（根据牵引∕制动控制手柄的位置或信号系统设定）控制列车减速或停车如直通式空气制动系统出现故障，通过手动转换，可启动备用的自动式空气制动系统 2）自动式空气制动系统 为备用制动系统，其制动指令由制动管传送自动空气制动系统可由动车组司机室内的备用制动控制阀操纵，也可由中国铁路既有机车控制，以满足动车组在救援和回送时的要求7,3.防滑装置 CRH5动车组的防滑装置由车轴速度传感器、防滑器及电控装置（冗余配置的微处理器）组成，防滑装置性能优良，以确保达到最高的轮轨黏着力。

4.制动控制系统 制动系统在正常情况下由基于微处理器的制动控制单元BCU控制，每辆车上的BCU负责执行本车的制动控制功能，包括接收和解读制动指令以及其他用于列车制动控制的重要信息救援∕回送时的自动作用由备用制动系统进行控制8,二、制动作用的种类,1.常用制动 司机室中的牵引∕制动控制器向列车总线发送制动指令，该指令被各车的制动控制单元BCU读取，进行电、空联合制动的控制 常用制动模式下电制动优先，首先在动车的动力轴上施加电制动，如电制动不足，再在非动力轴上施加空气制动当动力轴的电制动不能使用时，用空气制动代替当列车运行速度小于10km∕h时，电制动因衰减而减小的数值由空气制动补足9,2.紧急制动 紧急制动时，制动指令同时下达给直通空气制动系统和自动空气制动系统此时，牵引和电制动都被切断，所有车辆施加最大的空气制动力 3.备用制动 如果制动控制单元BCU发生故障或列车处于救援∕回送模式，可启动备用的自动空气制动系统继续运行列车的自动和缓解由制动管中的空气压强控制，而制动管压强则由司机室中的备用制动控制阀或救援∕回送机车控制备用制动控制阀由手动开关激活 备用制动系统具有常用制动和紧急制动功能（都为空气制动），其紧急制动可通过操纵备用制动控制阀或紧急按钮实施。

10,4.停放制动 CRH5动车组配备弹簧作用的停放制动装置，该装置可满足列车在30‰的坡道上安全停放的要求 5.停车制动 停车制动为常用制动的辅助功能由于电制动在低速时的衰减，可在动车转向架上以空气制动补足，从而使列车的总制动力保持不变，实现均衡的减速制动效果11,三、系统性能,CRH5动车组的常用制动采用电制动和空气制动联合作用的模式，紧急制动则仅有空气制动，电制动可在10~200km/h的速度范围内工作CRH5动车组制动系统的性能如下: （1）轮周处的最大制动力为205kN（最大电制动） （2）轮周处的最大制动功率为5785kw（最大电制动） （3）最大常用制动和紧急制动的性能相同当制动初速度为200km/h时，平均减速度为0.79m/s,制动距离不大于2000m；当初速度为160km/h时，平均减速度为0.79m/s，制动距离不大于1400m （4）空气制动时轮轨间黏着系数的最大值为0.085. （5）弹簧驱动的停放制动装置能够使正常负载的列车停在30‰的坡道上不发生溜逸12,第二节 CRH5电制动系统,一 、系统组成 CRH5动车组的每根动力轴都具有电制动作用电制动系统由受电弓，牵引变压器，牵引变流器，牵引电机以及电阻制动的制动电阻等组成。

二 、工作原理 再生制动时，控制系统将三相异步电动机转换为发电机工作，将列车的动能转变为电能反馈回电网；当再生制动不能起作用时(如网压偏高或过分相区），可切换成电阻制动，将电能变成热能消耗掉使用电制动时，空气制动仅供拖车轴使用；而对于动力轴来说，空气制动在无法使用电制动的速度范围内以及电制动失效时使用 电制动可单独使用或与空气制动一起使用与空气制动一起用时，将优先使用电制动，以减轻拖车的空气制动负荷，从而减少其机械制动零部件的磨好13,三、 制动特征 CRH5动车组的再生制动在29kV以下的网压下使用，并可在10~200km/h的速度范围内工作 常用制动不能起作用时，切换成的电阻制动特性与之相同14,第三节 CRH5空气制动系统,CRH5动车组空气制动系统的相关部分包括压缩空气供给系统，直通式电空制动系统，备用的自动式空气制动系统和基础制动装置四大部分 一 、压缩空气供给系统 CRH5动车组的主压缩空气供给系统配备2套压缩空气供给装置，分别装在Tp和Tpb车上，每套设备主要包括以下部分：电动空气压缩机单元SL22，空气干燥装置LTZ015以及微孔滤油器OEF1~OEF4同时，动车组还配备2台辅助空气压缩机为受电弓的升弓供气，辅助空气压缩机也装在Tp和Tpb车上 有两根风管贯通全列车：一根是制动管，用于,15,备用的自动空气制动的控制，压强保持在600kPa；另一根是总风管，用于向所有连接到空气系统的设备供气，压强保持在800~1000kPa。

1 主空气压缩机 CRH5动车组采用SL22型螺杆式电动空气压缩机单元对总风缸供气驱动电机和压缩机单元分别由三个支撑件固定到框架上，电动空气压缩机单元由空气压缩机，电机，电控系统，监控及安全装置，空气过滤器等构成 压缩机单元为独立的模块化装置，通过弹性联接安装到车上电控压缩机组为非连续性工作，由车载压力控制器控制，当总风缸压强降至1000 kPa以下时开始工作，当压强升至1000kPa时停止运转16,主空气压缩机 EMU上提供两个主空气压缩机 压缩机的启动由TCMS管理，通过检测主风管的压力开关； TCMS还管理两个压缩机在运行时间上保持平衡 TCMS检测压缩机的状态（接通、断开、故障、隔离），并且这些信息被显示在司机室中的诊断监视器上；TCMS还管理这些信息来驱动司机台上“供风单元故障”指示灯17,SL20-5-102型螺杆压缩机组成,18,19,CHR5动车组所采用的螺杆式空气压缩机的主要优点有： （1）设计简单，以紧凑的结构实现高性能 （2）联轴节和轴承所承受的动载荷较低，磨损轻 （3）最大限度地坚守了振动和气流的脉动，噪声低 2 空气干燥装置 双塔型空气干燥装置LTZ015.2H如图4—3所示,20,LTZ2.2-H双塔干燥器组成,21,22,它用于从螺杆式空气压缩机输出的压缩空气中吸取湿气和大部分的油。

该装置可同时进行干燥和再生，当主气流在一个塔中被干燥时，另一个塔中的干燥剂进行再生图4—3中所示为塔1a处于干燥阶段，塔1b处于再生阶段的情形；来自压缩机的湿压缩空气由入口4进入空气干燥装置，经打开的阀座5自下而上流过装有干燥剂2的干燥塔1a，然后经中央管道向下，从干燥装置的出口3排出，经再生节流孔10后发生膨胀，并自上而下穿过塔1b内的饱和干燥剂，这部分空气从需再生的干燥剂中吸收水分，并通过打开的阀座8排到大气中23,两个干燥塔的干燥和再生工作状态在电磁阀9的控制下，在半周期时进行交替 3 微孔滤油器 微孔滤油器OEF1~OEF4如图4—4所示，他们位于压缩空气通路上干燥装置的下游，可大大减少压缩空气中的油 滤油器由集体的滤芯组成，如图4—5所示铝制机体可长期用于1600kPa的最大工作压强下，其表面的合成树脂涂料可提供足够的防蚀保护滤油器上下两部分由梯形螺纹联接在一起，过滤器滤芯用螺纹固定在集体中央的螺杆上，并用端盖1密封过滤器滤芯包含一个很深的玻璃纤维,24,层2和很大的空腔，以实现较高的吞吐量和较低的压差 滤油器可清除1 m以上的悬浮油雾和固体杂质，残油含量不高于0.1mg/m(20°C，700kPa）。

固体颗粒会滞留在玻璃纤维层中，而非常细微的液滴会在此形成较大的液滴而被强制进入外部的PVC泡沫层5，并在重力的作用下成为粘性液体薄膜，流入过滤器下部的碗型容器中容器中几句的油可定期手动排放 钢管外护套4位于玻璃纤维材料的外部，为过滤器介质提供不要的支撑，使玻璃纤维在气压波动很大的情况下也不会从夹层结构中漏出25,4、辅助压缩机 在动车组上安装了两个辅助压缩机向受电弓提供压缩空气，以防止气缸空受电弓降下 辅助压缩机由低压供电，并在受电弓风缸中的压力低于预先设定好的阈值时由TCMS（通过RIOM）自动启动有超时设定，以避免由于长时间运行对辅助压缩机的损害26,,辅助压缩机LP115,电机,油尺,排油口,过滤器/入口,压缩机,排气口,,,,,,,27,28,二、直通空气制动系统,由制动控制单元BCU来控制的BCU接收并解读来自牵引/制动控制器或信号系统的制动指令，然后发出电信号控制空气制动控制装置29,（一）控制原理 1、制动指令控制 由司机制动控制器或ATC装置发出指令，制动指令被各车的BCU接收，进行制动力的计算和电、空制动力的分配 制动控制单元BCU的功能:制动控制、防滑控制、辅助控制等。

压缩空气从总风管经止回阀流至制动风缸，当总风缸压强不足时，止回阀可确保制动风缸内有足够的空气压强制动风缸为空气制动控制装置的风源，空气制动控制装置负责空气制动的控制在空气制动控制装置内，电空转换阀将来自制动控制单元BCU的电流信号按一定比例转换成空气压强信号30,2、常用制动时，紧急电磁阀得电关闭，从电空转换阀来的压缩空气经空重阀进入中继阀1和2，从两个中继阀输出的压缩空气分别充入动力轴和非动力轴的制动缸 空重阀：可根据载重情况限制中继阀的设定压力，在制动缸压强控制电路出现故障时保护轮对不被擦伤 中继阀1、2：可允许动车的动力轴和非动力轴上的制动缸有不同的空气压强 联锁电磁阀：它可根据电气指令打开或关闭，以控制动力轴上的空气制动是否启用 常用制动时，制动力随载重的调整由制动控制单元BCU控制31,3、紧急制动时，紧急制动控制回路断开，紧急电磁阀失电打开，从制动风缸来的压缩空气经紧急电磁阀先后进入空重阀和中继阀，施加与载荷相应的紧急制动压强； 此时，如制动控制单元BCU处于正常工作状态，可同时控制电空转换阀产生紧急制动压强，该压强经空重阀传至中继阀紧急制动指令同时也发送给备用的自动空气制动系统，制动管压缩空气通过一个紧急装置迅速排空，使分配阀动作产生紧急压强，该压强也被传送至中继阀。

32,中继阀的动作原理,组成：供。