动车组制动技术共37页文档

电气安全环路电气安全环路-紧急制动
贯穿整个列车的电气安全环路不受计算机的控制，以 确保在下列情况下可启动紧急制动阀： 司机钥匙未插入。 司机按下紧急停车按钮。 司机通过主控手柄要求进行紧急制动。 在总风压力低。 司机的安全装置（DSD）启动其安全继电器。 自动列车控制（ATP/LKJ2000）启动其安全继电器 主车辆控制单元（主VCU）启动其安全继电器。 蓄电池无电压。 列车部分分离。 回送时制动管路气压低。
制动分类
分为：常用制动、紧急制动、停放制动、保持制 动、耐雪制动。 1、常用制动 常用制动采用再生电动制动、电空摩擦制动。 常用系统可以通过下列系统施加： 司机通过主控手柄、自动速度控制系统、 ATP系
统、回送车辆
2、保持制动
保持制动采用和常用制动相同的摩擦制动。 只要列车处于静止状态，保持制动会自动实施。 它能用于列车停车时防溜并可使列车在30‰斜坡上开 车和停车时不溜车。 保持制动可由司机操控台上的按钮进行暂时解除。
3、气指令式制动控制系统 分类： （1）按其电气指令传递方式分
分为数字指令式、模拟指令式制动控制系统。 数字指令式：0、1组成的2进制数。 特点：有级制动。用3位数字组合可产生7级（已基本够 用）。在控制上，0 和 1 分别对应制动控制线的通断电。 模拟指令式：电压、电流、频率、脉冲宽度等模拟电信 号，其模拟量的大小表示制动要求的大小。
4. 停车制动
在低速时（在V≤ 5 公里/小时），动力转向架上施加空 气制动，使整个列车实现一个均衡的减速制动效果。
5. 备用制动 如果电控装置发生故障或处于救援模式，动车组 可启动备用制动继续运行。 此时制动将通过制动管（600kPa）中的压力进行 控制。 备用制动系统具有紧急制动功能，同时产生紧急 制动距离。

浅析CRH380B型动车组制动系统控制技术1. 引言1.1 概述CRH380B型动车组是中国铁路运输主要的高速列车之一，具有较高的运行速度和运行效率。

在动车组的运行中，制动系统被视为至关重要的部件之一，能够确保列车在紧急情况下安全停车，保障乘客和列车的安全。

制动系统控制技术是CRH380B型动车组制动系统的核心，通过控制技术实现列车的快速减速和平稳停车。

在本文中，我们将对CRH380B型动车组制动系统控制技术进行详细分析和探讨。

我们将进行制动系统的整体概述，包括其组成部分和工作原理。

接着，我们将深入探讨制动系统控制技术的原理，包括利用信号传输、执行机构和控制器实现制动操作的过程。

然后，我们将分析制动系统控制技术在实践中的应用现状，并对系统的优势和不足进行评估。

我们将讨论技术改进的方向，探讨如何进一步提升CRH380B型动车组制动系统的控制技术水平。

通过对这些内容的深入分析，我们将更好地理解和掌握CRH380B型动车组的制动系统控制技术，为未来的研究和应用提供参考和指导。

1.2 研究背景CRH380B型动车组作为中国高铁列车的重要一员，其制动系统控制技术是确保列车运行安全的重要保障。

随着中国高铁网络的不断扩展和运输量的增加，CRH380B型动车组的稳定性和安全性要求也越来越高，因此对其制动系统控制技术的研究显得尤为重要。

由于动车组运行速度快、列车重量大、运行环境复杂，使得其制动系统控制技术面临着诸多挑战和问题。

如何实现列车快速平稳地制动、如何保证列车在不同运行环境下的制动效果均衡等，都是当前研究的重点和难点。

随着科技的进步和高铁制造技术的不断提高，CRH380B型动车组制动系统控制技术也在不断更新和完善。

对其研究背景进行深入了解，可以更好地把握当前技术发展的方向和趋势，为未来的研究工作提供有力支持。

1.3 研究意义CRH380B型动车组作为中国高速铁路的重要载体，其制动系统控制技术的研究具有重要的实践意义和理论意义。

高速动车组制动系统技术摘要：当前我国轨道交通事业正处于飞速发展阶段，伴随着轨道交通技术的升级创新，高速动车组制动系统技术也实现了蓬勃的发展，并成功跻身于世界前列。

想要实现高速动车的安全运行，制动环节是核心，本文将从高速动车组制动系统的发展规律出发，分析研究高速动车组制动系统技术，并对高速动车组制动系统技术发展作出展望，以期推动我国轨道交通事业发展，实现新的突破。

关键词：轨道交通高速动车组制动系统技术前言在轨道交通事业迅速发展的背景之下，轨道交通运载工具的要求日益提高，因而对制动系统技术的要求也在不断的变革提高。

瓦特发明的蒸汽机是最早的制动系统，这种制动以人力为根本，而伴随着我国250公里时速以及350 公里时速的完成，微机控制制动系统魅力得以彰显，更加舒适环保、安全可靠的高速动车组制动系统技术得以应用。

而未来，整个高速动车组制动系统技术必然会朝向更加精准、智能的方向迈进。

一、制动系统发展规律高速动车制动系统由装在车身的供风系统和自动制动阀、分装的制动机和基础制动装置以及贯通全车的刹车管组成，其中的供风系统主要是压缩机、干燥器、总风管以及风缸等成分；基础制动装置则由增压汽缸以及油压盘式制动装置组成。

制动力的源动力发展至今由最初的人力转变为大气压力，再到如今的压缩空气，实现了最大制动力以及制动性能的提高。

不过当前因高速动车组的速度等级不同，各种高速动车型所需要采用的制动系统技术也是有所差异和不同的，例如CRH1动车组的制动系统由电气再生制动以及传统的直通式电控制动进行复合而成，而CRH3 型动车组的制动系统以再生制动优先，采用的是电气指令微机控制的空电复合制动系统。

尽管各个动车组制动系统在结构、特点以及功能上有所差异，但其核心技术主题原理是基本相同的。

当前，动车组的制度以电制动为优先，空气制动是后补力量。

我国的高速动车组的制动系统已经完成了传输制动指令的电气化的转变，随着制动指令传递方式实现了电信号的升级，不但提升了速度，也提高了高速动车组的制动性能以及舒适安全性能，这也标志着列车制动信号智能化的开启。

理 和动力制 动与空 气制 动 协调 配 合等 一 般都 是 由微 机 来完 成 ，动 车组各 车辆 上 的制 动 控制 装 置 由制 动控 制 单元 、Ｅ Ｐ阀、中继 阀 、空重 车调 整 阀 、紧 急制动 电磁 阀等组成 ，载荷调 压装置 直接来 自空气 弹簧 空气压力 ， 空气 弹簧压 力通过 传感器 转化 为与车重 相应 的电信号 ， 制动 控制单 元根据 制 动指令 及 车 重信 号 计算 出所需 的 制 动力 ，并 向组动 力 制动 控 制 装置 发 出制 动 信 号 ，动 力 制动控制 装置控 制 动力 制 动 产 生作 用 ，并将 实 际 制 动力 的等值 信号 反馈 到 制动 控 制 器 ，制 动 控 制器 进行 计 算 ，并把 与计算 结 果 相应 的电 信号 送 到 中继 阀 ，中 继 阀进行 流量放 大后 ，使 制 动 缸 获得 相 应 的压 力 ，拖
高速 动车 组 制动技术
姚 小清
（ 郑州铁 路局 郑州机 务段 ，河南郑 州 ４０５ ） ５０３
摘 要 随着干线铁路 动车组 的国产化和城市轨道交通建设的进行 ，国家对动车组技 术的研究 、对制造部门动
车组 系统 的技术支持 、对运用部 门人员培训等工作提 出了迫切的要 求 ，而对动车组系统中的关键技术 一制动技 术进行理论联系实际的研究就是 当前重要的任务 之一 。本文结合国外先进动车组制动方式 、制动系统组成、指
缸和油 压 盘式 制 动装 置 ，另 外 ，为 减 轻 闸瓦 的磨 损 ，
动力集 中式动 车组 的优点 是 动力 装 置 集 中安 装在 ２～ ３节车上 ，检查 维修 比较 方便 ，电气设 备 的总质 量 小 于动力分 散式 动车 组 。动力 集 中式动 车 组 的缺 点 是

4
电力机车控制
第九章 制动系统
5
电力机车控制
第九章 制动系统
下列任何一种原因均可引起紧急制动指令的产生： ① 总风压力下降到规定值以下； ② 列车分离； ③ 检测到制动力不足； ④ 操作紧急制动按钮，使紧急电磁阀失电； ⑤ 手柄置（钥匙）取出位。
6
电力机车控制
第九章 制动系统
紧急制动： 纯空气制动—— 列车速度 160～300 km/h ，低减速度（0.6 m/s2）； 在 160 km/h以下，较高减速度（0.778 m/s2）。这样 设定的目的是最大限度的利用粘着，减小制动距离。 紧急制动指令和快速制动指令同时输出，紧急制动作 为备份方式，只有制动装置发生故障的车辆才产生紧 急制动，而其他制动装置正常的车辆产生快速制动模 式下对应的减速度。
第九章 制动系统
备 注
M6
T2 1
1 1 1 1
1 1 1 1 4 4 4 4 4 1 1 4 4
10
电力机车控制
第九章 制动系统
2. 制动控制装置构成及作用
制动控制装置是将制动控制器、空气制动上 所需的各种阀门以及风缸作为整体组件吊在车 辆地板下面。包括：制动控制器、EP电－空转 换阀、B10压力调整阀、B11压力调整阀、 紧急 电磁阀、中继阀、风缸等 。
名 称 制动控制器（M车） 制动控制器（T车） EP阀（EPLA电-空转换阀） 调压阀（Bll） 紧急电磁阀（VM14-ZH） 中继阀（FD-1） 调压阀（B1O） 总风缸（150L） 制动风缸（100L） 控制风缸（20L） 压力开关(SPS-8WP-SD） 安全阀（E1L） 其他（止回阀等）
电力机车控制
19
电力机车控制
第九章 制动系统

? 2）空气制动系统
? CRH2动车组的空气制动系统由压缩空气供给系统、 空气制动控制部分和基础制动装置三大部分组成。压 缩空气供给系统用于产生并贮存各用气装置所需的压 缩空气，该系统一般包括空气压缩机、干燥装置、风 缸和安全阀等部分;空气制动控制部分是指根据制动 电子控制装置的指令，产生空气原动力并对其进行操 纵和控制的部分，包括各种阀、塞门和制动缸等部件; 而基础制动装置分为传动部分和摩擦部分，包括制动 盘和制动闸片等。
? 2．随车机械师待前方停车站停车后，到×号车将运行配电盘制 动控制装置NFB断开→再投入，处理完毕，通知司机确认故障恢复 情况。
? 3．司机确认MON监视屏上[制动控制装置（059）]故障信息消失，故障恢复，正常运行
? 4．若无法恢复，通知随车机械师。
? 5．随车机械师到×号车运行配电盘关闭紧急阀门（红色）、供给阀门（白色），闭合紧急短路 NFB，断开制动控制装置NFB，切 除该车制动系统（关门车）。
? 2制动控制装置故障（故障代码059）
? 制动控制装置故障时，制动力降低，无法进行滑行控制 ? 故障现象：当 MON监视屏主菜单页面闪现【故障发生】提示，并伴有声音报警时，触按左下方【故障详细】键，MON监视屏显
示[制动控制装置（059）]故障信息。 ? 原因：制动控制装置本身故障。
? 处理过程：1．维持运行，通知随车机械师：“×号车出现[制动控制装置（059）]故障”。
1制动控制装置传输不良（故障代码052） ? 制动控制装置传输不良时，进行制动时会检测到制动力不足。 ? 故障现象：当 MON监视屏主菜单页面闪现【故障发生】提示，并伴有声音报警时，触按左下方【故障详细】键，MON
监视屏显示[制动控制传输不良（052）]故障信息。 ? 原因：1. 光连接器连接插头松动、接触不良。 2. 终端装置接口板卡故障。 ? 处理过程： ? 1．维持运行，通知随车机械师。 ? 2．随车机械师在MON监视屏上[司机模式]页面，触按[光传输状态]键进入MON [光传输状态]页面，确认故障车位置。 ? 3．前方停车站停车后，随车机械师在故障车运行配电盘进行制动控制装置NFB断开→再投入操作。通知司机，确认故

第五章 制动系统
电动车组制动系统的特点
2、在制动控制上，采用电气制动与空气制动的复合 制动，各自制动力的调整需要一个制动控制系统来 完成；空气制动部分采用电空制动机；
动车组制动系统
电气制动控制装置
牵引电机及 轮对驱动装置
电气制动
空气制动控制装置
基础制动装置 （踏面或盘形制动器）
空气制动
高速动车组技术
空压机
总风缸
供风系统
自动制动阀 三通阀
制动控制
列车管 副风缸 制动缸
基础制动
高速动车组技术
第五章 制动系统
一、电动车组制动系统的特点
1、制动装置是动车制动装置、拖车制动装置的组合， 共同形成完整的制动系统——强调系统的概念。
制动系统
动车制动装置 拖车制动装置
列车减速运动、停车、驻车
高速动车组技术
第五章 制动系统
电动车组制动系统的特点
3、采用电气指令、微机控制、直通式电空制动
4、电动车组因动力分散而具有多节动车，可以充分 发挥再生制动效果
5、运行速度较高，粘着系数小，制动系统必须满 足粘着条件
6、进行防滑控制，充分利用粘着
高速动车组技术
第五章 制动系统
二、对动车组制动的总体要求
1、安全性要求 制动能力
引进川崎的 200 km/h 电动车组（EMU）的制动系 统采用电气指令式微机控制直通式电空制动。
高速动车组技术
1. 制动指令
第五章 制动系统
动车组的制动指令在正常情况下是由司机制动控制 器或由ATC指令经信息控制系统传送而来的，在列车 发生事故、故障等异常情况下，由手动或自动监测 控制系统通过列车控制线将指令传送到编组中的每 辆车。这些制动指令都是由DC100V电源来传递的。

高速动车组技术
第五章 制动系统
高速动车组技术
第五章 制动系统
高速动车组技术
第五章 制动系统
高速动车组技术
第五章 制动系统
高速动车组技术
第五章 制动系统
高速动车组技术
第五章 制动系统
高速动车组技术
第五章 制动系统
高速动车组技术
第五章 制动系统
高速动车组技术
第五章 制动系统
高速动车组技术
高速动车组技术
第五章 制动系统
4. 电空制动配合控制的计算 优先使用粘着特性好的再生制动，根据 制动指令对制动力不足的部分用空气制 动力来补充，电空制动力的计算控制以 一个M-T单元为单位进行
必要单元制动力 补足空气制动力
制 动 力
再生制动力
制动指令
高速动车组技术
第五章 制动系统
5. 补足制动力计算 在从主变流器接收到再生信号时，用T车优先滞后控 制方式，进行再生制动和空气制动的电空协调。 另外，M车的制动控制器相对于M车本身，先对T车的 载荷进行估算，并发出T车的制动模式。再把大于本 车所必须的制动力的再生制动力部分作为减算指令送 到T车的制动控制器，使T车的制动控制器算出T车应 产生的制动力。
动车组制动技术
2
高速动车组技术
第五章 制动系统
第四节 制动控制器 制动控制器也叫制动控制单元（brake contrlo unit—— BCU），在 200 km/h EMU 动车组上有三种类型的 CBCD100，101，102 制动控制器（简称 CBCD）， 是在制动控制中担负着中枢作用的重要部件。 一、概 要 制动控制器装在各节车辆地板下悬挂的制动控制装 置内，以 1M-1T(c）为单元的方式在车辆制动时控 制制动力 ，另外，与信息传送终端之间也进行信息 传送，并把各种控制数据实时地输出

浅析CRH380B型动车组制动系统控制技术CRH380B型动车组是中国目前最先进的高速列车之一，其制动系统控制技术是其运行安全和稳定性的重要保障之一。

本文将对CRH380B型动车组制动系统控制技术进行浅析，以期能更好地了解这一先进技术的应用和意义。

一、制动系统概述CRH380B型动车组的制动系统包括气制动系统、电制动系统和再生制动系统。

气制动系统主要包括空气制动和风压释放系统，用于列车的常规制动。

电制动系统通过调整牵引电机的工作状态来实现列车的制动。

再生制动系统则是通过将列车运行中的动能转化为电能来实现制动，既减轻了制动系统的负担，又实现了能源的节约和环保。

二、制动系统控制技术1. 制动力分配技术CRH380B型动车组采用了先进的制动力分配技术，能够根据列车的加载情况和运行速度自动调整制动力的分配，保证列车在不同情况下的制动性能始终稳定。

这一技术的应用，使得列车在高速运行中能够保持稳定的制动性能，提高了列车的运行安全性和稳定性。

CRH380B型动车组的制动系统还配备了先进的监控技术，能够对列车的制动状况进行实时监测和分析，及时发现和处理制动系统的异常情况，保证列车的运行安全。

监控技术的应用使得列车的制动系统能够及时发现问题并进行处理，避免了因制动系统故障而引发的安全事故。

三、总结CRH380B型动车组制动系统控制技术的先进应用，使得列车的制动操作更加精准、安全和稳定，为列车的运行安全和稳定性提供了重要的保障。

制动力分配技术、智能控制技术、监控技术和参数化控制技术的应用，使得列车的制动系统能够更好地适应不同的运行环境和工况，提高了列车的运行效率和安全性。

相信随着科技的不断进步和创新，CRH380B型动车组制动系统控制技术将会更加完善和先进，为中国高铁的发展和进步做出更大的贡献。

第4章动车组的制动装置与安全制动装置是列车运行的安全保障体系之一，是机车车辆不可少的组成部分。

随着高速动车组速度的提高，对制动装置的要求也越来越高，甚至动车组的运行速度受其制动能力的限制，因此，高速动车组必须装备高效率和高安全性的制动系统，为列车正常运行提供调速和停车制动的手段，并在意外故障或其它必要情况下具有尽可能短的制动距离。

此外，高速运行的动车组对制动系统的可靠性和制动时的舒适度也提出了更高的要求。

4.1 动车组制动系统的组成动车组制动系统的性能和组成与普通旅客列车完全不同，它是一个能提供强大制动力并能更好利用粘着的复合制动系统，包含多个子系统，主要由电制动系统、空气制动系统、滑装置、制动控制系统等组成，制动时采用电空制动联合作用的方式，且以电制动为主。

4.2 动车组制动系统的工作原理制动方式有多种分类标准，下面主要介绍如下两种：（一）按制动力的操纵控制方式，动车组所采用的制动方式可分为空气制动、电空制动和电制动三类。

(l)空气制动空气制动又分为直通式空气制动和自动式空气制动两种。

直通式空气制动是较早出现的空气制动方式，由于它在列车发生分离事故时会彻底失制动能力且列车前后部制动和缓解发生的时间差大，会造成较强的纵向冲击，故列车的制动操纵后来就改用了自动式空气制动装置。

自动式空气制动机的特点与直通式恰好相反，当列车发生分离事故时，列车可自动产生制动作用;且制动和缓解一致性较好，大大缓解了纵向冲击。

在我国制造的时速200km/h的动车组中，只有CRH1和CRH5动车组将自动式空气制动作为备用的制动方式，所有车型正常情况下的空气制动都采用直通方式。

(2)电空制动电空制动就是电控空气制动的简称，它是在空气制动的基础上于每辆车加装电磁阀等电气控制部件而形成的。

特点是制动的操纵控制用电，制动作用的原动力还是压缩空气;当制动机的电控失灵时，仍可实行空气压强控制，临时变成空气制动机。

(3)电制动操纵控制和原动力都用电的制动方式称为电磁制动，简称电制动，如电阻制动和再生制动。

制动 指令 运转
数字输出（指令线状态） X61线 × X62线 × X63线 × X64线 × X65线 × X66线 × X67线 × 152线 ○
1N
2N 3N 4N 5N 6N 7N 快速 取出
ATC常用 ATC快速
○
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ○ ○
×
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × × ×
制动控制采用以1M1T的基本制动力控制单元，在单 元内实行延迟充气控制。系统对再生制动和空气制动 进行协调控制，当制动控制器检测到所产生的制动力 （再生制动力）不足时，靠电－空联合控制以空气制 动进行补充。
司机制动控制器 制动控制装置 电动空压机组 基础制动装置
所需数量 零部件名称 司机制动控制器 电动空气压缩机 干燥装置 调压器 制动控制装置 制动控制装置 制动控制装置 制动控制装置 增压气缸 4 4 1 1 4 4 4 4 1 1 1 1 1 1 4 4 1 T1c 1 1 1 1 1 1 1 M2 M1 T2 T1k M2 M1 T2c s 1 备 注
动车组制动系统
电气制动控制装置
空气制动控制装置
牵引电机及 轮对驱动装置
基础制动装置 （踏面或盘形制动动力分散而具有多节动车，可以充分 发挥再生制动效果
5、运行速度较高，粘着系数小，制动系统必须满 足粘着条件
6、进行防滑控制，充分利用粘着
二、对动车组制动的总体要求
动车组制动系统的制动控制器有动车和拖车之分
空气压缩机位于3、5、7号车
2. 制动控制装置构成及作用
制动控制装置是将制动控制器、空气制动上所 需的各种阀门以及风缸作为整体组件吊下车辆 地板下面。包括：制动控制器、EP电－空转换 阀、调压阀、紧急电磁阀、中继阀、风缸等

制动缸和闸片安装在同一端
制动夹钳
一体式夹钳
一体式夹钳采用油压来控制，增压缸将制动管内的压缩空气压力放大18倍后，通过 套空推动液压油缸，制动夹钳产生夹紧动作。
制动夹钳
课堂思考：为什么基础制动会考虑采用油压来实现制动过程？
答案：气动的缺点：压力小，噪音大
制动夹钳
杠杆式夹钳
两个制动杠杆用销轴连接起来，制动缸和闸片分别安装在H型夹钳两端而不 是，安装在同一端，制动时把制动缸活塞的推力，通过杠杆原理增大合适倍数后， 再使扩大的力较为一致的传到各闸片，压紧制动盘，从而产生制动作用。
14
制动盘及其检修
制动盘的表面裂纹检修
制动盘检修的核心点在于表面裂纹，按严重程度一般分为：表面龟裂、表面 裂缝、穿透裂纹。
表面龟裂
表面裂缝
穿透裂纹
制动盘及其检修
制动盘的表面裂纹检修
按照裂纹是否触及内外表面又分为a类裂纹和b类裂纹，a代表未触及内径也未触
及外径的裂纹；b代表触及内径或外径的裂纹。
制动闸片
闸片材料要求： 具有足够而稳定的摩擦系数，外界条件改变时对其影响较小； 具有较高的耐磨性； 具有良好的物理机械性能。导热性好，热容量大，有一定的高温机械强度； 对制动盘的表面损伤小，不易划伤表面和产生黏着磨损，摩擦过程中不易
产生噪声，无臭味，无污染； 经济性好，原料来源充裕，价格便宜，生产工艺简单。
a类裂纹
b类裂纹
课堂讨论：a类裂纹和b类裂纹相比，哪种最危险？为什么？
制动盘及其检修
制动盘的表面裂纹检修
17
制动盘及其检修
制动盘的表面裂纹检修
18
制动闸片
闸片的形状均呈月牙形或扇形；也有对称分为两半的，其好处是容易拆卸， 特别适用于闸片与轨面空间很小的情况。闸片上的散热槽有各种不同的形式， 有横向槽、竖向槽和斜槽等，其作用都是增加摩擦面的贴合性，便于排除磨屑 和散热。

1
1
1
制动转替装置
1
1
CF100制动控制装置 1
1
CF101制动控制装置
1
CF102制动控制装置
1
CF103制动控制装置 CF104制动控制装置
1 1
1 1
增压缸
4 4 4 44 4 4 4
备注
高速动车组技术
第五章 制动系统
2. 制动控制装置构成及作用
制动控制装置是将制动控制器、空气制动上所
需的各种阀门以及风缸作为整体组件吊下车辆 地板下面。包括：制动控制器、EP电－空转换 阀、B10压力调整阀、B11压力调整阀、 紧急电 磁阀、中继阀、风缸等 。
高速动车组技术
第五章 制动系统
高速动车组技术
第五章 制动系统
应预先充分考虑到粘着系数的变化，采用较低的计算 粘着系数。
在低粘着条件下制动，轮轨之间很容易产生滑行，甚 至呈出车轮被抱死的状态，因此，因车轮固定点接触 轨面滑行而严重磨损轨面，同时引起制动距离的增大， 带来安全问题，还会使乘坐舒适性下降。
高速动车组技术
第五章 制动系统
高速动车组技术
第五章 制动系统
高速动车组技术
第五章 制动系统
高速动车组技术
第五章 制动系统
高速动车组技术
主要内容
第一节 300 km/h EMU 制动系统 第二节 制动控制装置
第五章 制动系统
高速动车组技术
第五章 制动系统
第一节 300 km/h EMU 制动系统
因此，对轮轨间产生的相对滑行状态，应尽快地检测 到，同时减小制动力更使轮轨间尽快重新恢复粘着， 以防止制动距离的延长。为了满足这一点，动车组采 用滑行快速检测和粘着迅速恢复的控制方法。

高速动车组制动技术概述摘要：近年来随着科学技术发展高速通车，无论是从控制系统或制动系统上都需要实现优化，本研究结合国内外动车制动方式，以及制动系统的重要构成，针对当前国内高速动车组制动技术进行深入探讨。

关键词：高速动车组；制动技术近年来在科技技术的推动下，国内高速动车组也实现快速发展，尤其在制动技术等方面能够吸取西方发达达国家高速列车制动技术经验，实现自主创新研发，在技术上获得了长远发展。

当前国内动车实现了250公里速度级别以及350公里速度级别甚至更高速度级别的自动系统应用，能够为国内高速通车主提供安全可靠的自动系统。

1 制动方式制动技术是动车组运行中的关键技术，根据制动方式可将其分为两种类型：粘着制动和非粘着制动。

粘着制动是借助轮轨摩擦作用，能够使动车组形成制动力，如果由牵引电机形成电制动和通过制动缸形成空气制动。

非粘者制动是借助外力使其产生制动力，最终达到停车的效果，比如磁轨制动，风阻制动以及涡流制动等。

粘着制动是当前国内高速列车制动重要来源，而非粘着制动大多是一种辅助制动。

在处于高速条件下能够为动车运行提供制动力。

针对当前高速动车组常使用的是粘着制动，因此本研究主要进行相关制动技术的分析，严格制动是由两部分构成，包括空气制动和电制动系统，动车制动常采用复合制动。

在列车制动过程中首先采用电制动，如果在该制动条件不足的情况下，需要借助空气制动进行辅助，进而能够降低制动装置中对于部分零部件的磨损程度。

2 电制动系统首先为再生制动。

在牵引工况下，动车主会受到电工接受接触网的作用，并且使牵引变流器发生逆变，将电力供给电动机，当列车需要制动时，该电动机会受到牵引交流器的控制，切断电源，并为发电机所使用。

在列车需要制动过程中会由牵引电动机改为三相交流电，之后由牵引电流器转为单相交流电。

最后由主变压器进行升压后反馈给接触网，此时会将动车动能变为电能。

其次，是电阻制动。

制动电阻设置在动车组的主回路中，当列车在制动过程中，再生电能不能及时反馈给电网时，可由牵引电机和制动电阻共同组成制动回路，然后牵引电机发出的电能经由制动电阻将其变为热能被充分消散。

2急制动非常制动辅助制动备用制动救援回送制动停放制动停车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装置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



司机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 与列车控制系统的接口 与牵引传动系统的接口

电制动系统 空气制动系统 防滑系统 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
再生制动力 22,5-29 kV 7 辆编组
0
制 0 动 -50 力 (k N) -100
制 动 力 -150 [k N] -200 -250 -300 -350
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
6 5 4 3
2
1
1.阀体；2.阀杆；3.压紧弹簧；4.调节螺母； 5.封 口螺母 6.铅封； B.排气口 V.阀座

动车组制动技术综述列车制动的一般概念是指对行进中的列车施行减速或使在规定的距离内停车。

制动的重要性不仅在于它直接关系到运输安全，还在于它是进一步提高列车运行速度的决定因素。

列车速度越高，对制动的要求也就越高。

因而，动车组的制动技术成为其高速运行的关键技术之一。

一、动车组制动方式分类1.按动能消耗方式分：（1）摩擦制动：闸瓦制动、盘形制动、磁轨制动等；（2）动力制动：电阻制动、再生制动、轨道涡流制动、旋转涡流制动等。

2.按制动形成方式分：（1）粘着制动：闸瓦制动、盘形制动、电阻制动、再生制动、旋转涡流制动等；（2）非粘着制动：磁轨制动、轨道涡流制动等；3.按动力的操作控制方式分：空气制动、电空制动、电磁制动。

二、高速动车组制动系统的基本要求1．制动能力的要求制动能力表现为停车制动时对制动距离的控制。

在同样的制动装置、操纵方式和线路条件下，其制动距离基本上与列车制动初速度的平方成正比关系，所以随着列车速度的提高，必须相应地改进其制动装置和制动控制方式才能满足缩短制动距离的要求。

通过国外主要国家高速列车制动能力比较得知：国外300km/h高速列车的紧急制动距离均在3000～4000m之间。

根据制动粘着利用和热负荷等理论计算的结果，我国动车组在初速300km/h条件下的复合紧急制动距离可保证在3700m以内。

2．舒适性的要求从列车动力学的观点出发，旅客的乘坐舒适性包括横向、垂向和纵向三方面的指标，高速动车组纵向运动的特点除起动加速度较快以外，主要是制动作用的时间和减速度远大于普通旅客列车，因此必需有相应措施来控制旅客纵向舒适性的指标，包括对制动平均减速度、最大减速度和纵向冲动的要求，均应高于普通旅客列车。

为满足纵向舒适性的高要求，动车组制动系统必须采用下述关键技术：（1）采用微机控制的电气指令制动系统以实现制动过程的优化控制，并在提高平均减速度的同时尽量减少减速度的变化率；（2）对复合制动的模式进行合理设计，使不同型式的制动力达到较佳的组合作用；（3）减少同编组列车中不同车辆制动力的差别，以缓和车辆之间的纵向动力作用；（4）采用摩擦性能良好的盘型制动装置和强有力的动力制动装置，以提供足够的制动力。