轨道车辆牵引与制动.ppt

轨道车辆牵引与制动,主要内容：,动车组制动系统总论 国产动车组制动系统 动车组牵引计算,第一篇 动车组制动系统总论,动车组制动系统概述 动车组制动系统的工作原理,第一章 动车组制动系统概述,基本概念 制动对动车组的意义 制动方式的分类 制动作用的种类 动车组制动系统的组成和特点,第一节 制动的相关概念,基本概念 制动对动车组的意义 制动方式的分类 制动作用的种类,基本概念,制动 缓解 制动装置（空气） 制动机 基础制动装置 评价制动性能的指标 制动距离 制动减速度,制动对动车组的意义,安全行车的要求 提速的需要,制动方式的分类,按动能的转移方式 盘形制动 电阻制动 再生制动 磁轨制动 轨 道涡流制动 旋转涡流制动 翼板制动… 按制动力的形成方式 粘着制动（粘着特性曲线） 非粘着制动 按制动力的操纵控制方式 空气制动 电空制动 电制动,空气制动机,直通空气制动机 自动空气制动机,,直通空气制动机,,1-空气压缩机（风泵）； 2-总风缸； 3-总风缸管； 4-制动阀； 5-制动管； 6-制动缸；7-缓解弹簧； 8-活塞杆； 9-制动缸杆及其支点； 10-闸瓦及瓦托直通空气制动机,结构 工作原理 特点 列车管增压制动、减压缓解 结构简单，操纵方便 分离时不能制动，制动/缓解动作一致性差（冲动）,自动空气制动机,,1-空气压缩机； 2-总风缸； 3-总风缸管； 4-制动阀； 5-制动管；6-三通阀； 7-制动缸； 8-副风缸； 9-紧急制动阀（车长阀）。

自动空气制动机,结构 工作原理 特点 列车管减压制动，增压缓解 分离时可制动，动作一致性好 结构复杂，一般无阶段缓解,电空制动机,结构 工作原理,电空制动机结构原理之一 1-制动管；2-三通阀；3-副风缸；4-制动缸；5-加速缓解风缸； 6-制动电磁阀；7-保压电磁阀； 8-缓解电磁阀； 9-止回阀制动作用的种类,常用制动 非常制动 紧急制动 辅助制动 备用制动 救援/回送制动 停放制动 保持制动,第二节 动车组制动系统的组成和特点,组成 特点,动车组制动系统的组成,电制动系统 空气制动系统 防滑装置 制动控制系统,动车组制动系统的特点,制动能力强、响应速度快 制动力计算和分配的准确性高 故障导向安全 制动冲动小,制动能力强、响应速度快,采用电、空联合制动模式，电制动优先，且普遍装有防滑器 操纵控制采用电控、直通或微机控制电气指令式等灵敏而迅速的系统,制动力计算和分配的准确性高,制动作用采用微机控制，可为保证列车正点运行精确提供所需制动力 制动系统对电制动和空气制动的分配合理，使不同的制动方式达到最佳的组合效果,故障导向安全,设有空气制动、微型计算机控制的电空制动和计算机网络等多级制动控制方式 ，以便在制动系统发生故障时能向安全方向动作,制动冲动小,制动指令传递的同步性高，各车的制动一致性好 制动系统采用微机控制，实现制动过程的优化，在动车组平均减速度提高的同时，限制减速度的变化率,第二章 动车组制动系统的工作原理,电制动系统 空气制动系统 防滑装置 制动控制系统,第一节 电制动系统,电阻制动 再生制动 电制动的控制及有效利用,电阻制动,,再生制动,,,再生制动性能曲线,电制动的控制及有效利用,定子磁场转速 f—电源频率 P—感应电机的级数 电制动力（制动转矩） T—制动转矩 k—电机常数 U—逆变器输出电压 finv—逆变器输出频率 fs—转差频率,,,第二节 空气制动系统,压缩空气供给系统 空气制动控制部分 基础制动装置,,,压缩空气供给系统,空气压缩机 安全阀 干燥装置 滤油器 风缸 管路,空气压缩机,安 全 阀,干 燥 装 置,滤 油 器,风 缸,,,空气制动控制部分,空气制动控制装置 电空转换阀（EP阀） 中继阀 调压阀 电磁阀 增压缸 制动缸,空气制动控制装置,,电空转换阀（EP阀）,,,中 继 阀,,,增 压 缸,电 磁 阀,,,ON型 OFF型,制 动 缸,基础制动装置,组成 制动倍率 传动效率,基础制动装置的组成,传动部分 摩擦部分,传 动 部 分,杠杆式,一体式,,,,,,,摩 擦 部 分,制动盘,闸片,,制动盘的结构形式,按盘本身的结构：整体式/组装式 按安装位置：轴盘式/轮盘式,制动盘材料,铁系材料 复合材料 C/C纤维复合材料（ C母材+C纤维 ） 轻 耐热裂 高速性能好 常用制动磨损大 摩擦系数受温度影响 铝合金基复合材料（铝合金母材+陶瓷粒子） 轻 耐磨 耐疲劳,闸片材料,合成材料 烧结材料 C/C复合材料 陶瓷材料 摩擦系数的稳定性 耐磨性 导热性能（高温强度） 对盘的作用 经济性,制动倍率,制动倍率 ΣK理——按杠杆比算得的闸片理想压力总和 P——活塞杆作用力,,基础制动装置的传动效率,传动效率 ΣK实 ——闸片的实际压力总和 影响因素 结构 保养状态 列车运行状态（动、静）,,第三节 防滑装置,防滑装置的种类 微机控制的防滑器,防滑装置的种类,机械式防滑器 电子式防滑器 微机控制的防滑器,微机控制的防滑器,结构 工作原理,微机控制防滑器的结构,速度传感器 滑行检测器 防滑电磁阀,,防滑电磁阀的工作原理,缓解-保压（…）-再制动模式,,判断滑行的指标,减速度 速度差 滑行率,,,,,减速度检测,速度差检测,第四节 制动控制系统,制动控制系统的组成 制动控制系统的操纵方式 制动控制系统的工作原理 制动系统与动车组其他系统的接口,制动控制系统的概念,制动控制系统是制动系统中，在司机或自动控制装置的控制下，产生、传送制动信号，对制动力进行计算和分配的部分。

制动控制系统的组成,制动信号发生装置 制动信号传输装置（双向） 制动控制单元（BCU） 其他（继电器等）,常见继电器,,,普通电磁继电器,自锁式电磁继电器,空气压力继电器 （压力开关）,制动信号发生装置,,司机制动控制器 ATC装置,制动信号传输装置,功能 将制动指令传送至各车 将各车信息传送至司机室 传输介质 带屏蔽层的金属电缆 光纤 信号的类型 数字信号 模拟信号,信号的类型,数字信号 以若干指令线不同的通、断组合表示不同的制动要求； 反应迅速、可靠性好 模拟信号 以电压、电流、频率、脉宽等模拟量的大小表示不同的制动要求； 可实现无级精确操纵制动控制单元,,主要功能 制动力的计算和分配 防滑控制 其他：空气压缩机的控制等…,制动控制系统的操纵方式,ATC操纵 司机制动控制器操纵 紧急制动的操纵,制动控制系统的工作原理,,制动指令控制 各种制动作用的控制 常用制动 紧急制动 非常制动 备用制动 救援/回送制动 ATC制动,制动控制器的制动指令控制电路,,常用制动控制电路,,紧急制动控制电路,,,产生紧急制动作用的条件,司机制动控制器处于取出位 制动力不足 总风空气压力低于600kPa 列车分离 某车辆设备故障,产生非常制动作用的条件,制动控制器处于非常位 ATC非常制动指令 继电器JTR消磁,备用制动控制电路,,制动系统与动车组其他系统的接口,与列车控制网络的接口 列车控制网络的子网 与列车控制系统的接口 安全制动，确保列车运行安全 与牵引传动系统的接口 制动系统与牵引系统的协调,第三章 CRH2动车组制动系统,概 述 电制动系统 空气制动系统 防滑装置 制动控制系统,第一节 概 述,系统组成 制动作用的种类 系统的技术特点和性能,系 统 组 成,,制动作用的种类,常用制动 非常制动 紧急制动 耐雪制动 备用制动 停放制动,常用制动,设1～7级 按速度－粘着特性曲线控制（设有空重车调整功能） 初速75km/h以上时实施混合制动，动车的再生制动负担拖车的部分空气制动；65km/h以下时，切换成各车制动力的独立控制 电制动优先 制动指令采用光缆传输 控制单位：1M1T,非常制动,与常用制动控制模式类似，并具备最大常用制动（7级）1.5倍的制动力 可由司机制动控制器或ATP、LKJ2000发出指令,紧急制动,产生按速度进行两级调整的纯空气制动作用： 160～200km/h速度区段为低压（约0.6m/s2减速度） 160km/h以下速度区段为高压（约0.778m/s2减速度） 无空重车调整,耐雪制动,为防止冰雪进入制动盘和闸片之间，使闸片无间隙轻轻接触制动盘 110km/h的速度以下 增压缸压力设定为60±20kPa 作用方式同常用制动,备用制动,制动控制装置异常、制动指令线路断线及救援等时使用 通过电压控制的电气指令式空气制动 共四级：分别相当于3级、5级、7级常用制动，以及非常制动 每个级位的制动力为定值，与速度和载重无关,停放制动,不设置专门的停放制动装置 于最前方3轴的6个车轮处放置铁鞋，可保证在30‰以下的坡道上不发生溜逸,ATC制动,具有四级制动力，分别相当于常用制动1级、4级、7级和非常制动,技术特点,常用制动采用电-空结合的复合制动方式，电制动优先，所承担的制动能量占全部制动能量的97% 常用制动按速度-粘着特性曲线进行控制，并可根据载荷变化自动调整制动力 基础制动装置采用液压夹钳装置，体积小，响应迅速 具有与列车运行控制系统ATP/LKJ2000的接口，可施行安全制动 具有故障诊断和相关信息保存功能,主要技术指标,动车组在平直道和额定载荷下的紧急制动距离 时速200km/h：≤1720m 时速160km/h：≤1070m 基础制动传动效率95%以上，闸片平均摩擦系数0.25 正常使用时总风管压力为780~880kPa。

充风时由0升至880kPa的时间为250.3s，由780kPa升至880kPa的时间为28.5s 非常制动空走时间≤2.3s；ATP空走时间≤3.5s,第二节 电制动系统,组成和工作原理 性能,,最高级位常用制动的减速特性,70km/h以下：0.747 m/s2 118km/h ：0.619 m/s2 200km/h ：0.505 m/s2,第三节 空气制动系统,压缩空气供给系统 空气制动控制部分 基础制动装置,主空气压缩机,3台 分别位于3、5、7号车地板下 主要为空气制动系统供风，同时为气动辅助设备（包括风笛、空气簧、门控和集便器等）提供风源,,,辅助空气压缩机,3台 分别位于2、4、6号车地板下 主要为受电弓升弓、真空断路器VCB提供风源,E-1-L安全阀,,当空气压力超过900kPa时，排出过高的压缩空气以防损坏空气设备,,空气干燥装置,干燥功能,,再生功能,,EPLA型电空转换阀,,FD-1型中继阀,,B-10调压阀,输入控制风缸压力空气，输出踏面清扫装置用的压力空气,,B-11调压阀,输入制动风缸的压缩空气，向紧急电磁阀输出紧急制动用的压缩空气 带电磁阀的调压阀 可通过电气指令输出两种不同的定压,,增 压 缸,,,,,,,基础制动装置,,,M车转向架用轮盘式制动器 制动盘的外径720 mm、组装厚度133 mm（比车轮宽度小2mm），有效磨耗余量2 mm 制动闸片为烧结合金制，但不含铅；平均摩擦系数不低于0.25，有效磨耗余量6 mm T车转向架用轮盘式制动器 制动盘有效磨耗余量5mm，其余情况与M车用轮盘式制动装置相同 制动闸片的有效磨耗余量14mm，其余情况与M车用轮盘式制动装置相同 T车转向架用轴盘式制动器 制动盘外径670 mm、组装厚度97 mm、有效磨耗余 量5 mm； 制动闸片与T车用轮盘式制动装置的情况完全相同,气路原理,,第四节 滑行再粘着控制,电制动的防滑控制 空气制动的防滑控制,电制动的防滑控制,每20ms求出各轴速度 压缩-复位模式 电制动滑行的检测条件,空气制动的防滑控制,每20ms求出各轴速度 缓解-保压（…）-再制动模式 特例：V10km/h，λ50%,第五节 制动控制系统,制动控制单元（BCU） 各种制动作用的控制 其他功能的控制,制动控制单元（BCU）,组成 功能,组 成,连接装置 电变换传感器 CPU卡 CTRL卡 MRC卡 EPA卡 SKV-02卡 7段LED显示切换开关 车轮直径设定开关,CPU卡,CTRL卡 制动力的计算 再生曲线（粘着特性曲线？）,。