1.空气制动及供风系统原理

克诺尔空气制动原理分析摘要：由于地铁交通站间距短、客流量不稳定、通常要穿过人口密集区域等，地铁列车的制动系统会被反复开启。

空气制动作为地铁列车制动体系的重要组成部分，通过车轮踏面与闸瓦（或制动夹钳与制动盘）摩擦后将列车动能转换为热能并最终耗散于大气，能够在电制动不足或特殊情况下为列车提供部分或全部制动力，最终实现列车减速的目的。

本文将从风源设备、基础制动装置、气笛装置、空气悬挂装置以及制动施加、防滑控制等8个方面对苏州1号线采用的克诺尔空气制动方案的进行原理解析。

关键词：克诺尔；空气制动；原理；解析一、克诺尔制动系统简述克诺尔制动控制系统通过EP2002网关阀和EP2002智能阀形成分散式制动控制网络，分别安装在它们所控制的转向架上，网关阀与智能阀通过一根专用的CAN总线连接在一起。

EP2002 将制动控制和制动管理电子设备以及常用制动气动阀、紧急制动气动阀和车轮防滑保护装置气动阀都集成到装在各转向架上的机电包中。

智能阀是一个“机电”装置，其中包括一个电子控制段，该电子控制段直接装在一个称为气动阀单元的气动伺服阀上。

具有控制作用的网关阀通过CAN 制动总线传达制动要求，每个阀门据此控制着各自转向架上制动调节器内的制动缸压力。

本设备通过转向架进行常用制动和紧急制动，同时通过车轴进行车轮防滑保护控制。

阀门受软件和硬件的联合控制和监控。

网关阀执行智能阀的所有功能，并将常用制动压力分配至所有装在本地 CAN网络中的 EP2002 阀门。

网关阀也可以提供 EP2002 控制系统与列车控制系统的连接。

在 EP2002 系统中，一个网关阀中的制动要求分配功能可以将 SB 制动力要求分配至列车装有的所有制动系统，以达到司机/ATO 要求的制动力。

二、克诺尔空气制动原理解析（一）空气供给（风源系统）空气供给设备安装在拖车上（每列车2套），该设备通过贯穿整列车的总风缸（管）给全列车所有的用风设备提供压力空气，主要包括空压机、风缸、压力开关、测试接口、截断塞门等。

空气制动及气动系统1、YZ-1型空气制动机的作用原理图LB4-1 YZ-1型空气制动机作用原理框图(1)控制全列车运行空气制动阀（用作自动制动阀）→均衡风缸→中继阀→列车管压力变化→分配阀→制动缸。

YZ-1型空气制动机在控制全列车运行时，用作自动制动阀的空气制动阀实施均衡风缸的压力控制；中继阀根据均衡风缸的压力变化，使列车管的压力产生相应变化；分配阀响应列车管的压力变化，产生制动和缓解的控制。

(2)控制单机运行空气制动阀（用作单独制动阀）→分配阀→制动缸。

YZ-1型空气制动机在控制单机运行时，用作单独制动阀的空气制动阀实施作用管的压力控制，再通过分配阀均衡部去控制制动缸的压力变化，从而实现制动与缓解作用。

自动制动阀俗称大闸，单独制动阀俗称小闸。

自动制动阀操纵控制须通过均衡风缸压力的变化转变成列车管压力的相应变化，再去控制制动缸的压力变化。

而单独制动阀操纵控制是直接去控制制动缸压力的变化，因此，单独制动阀的制动也称为直接制动，自动制动阀的制动则称为间接制动。

2、YZ-1型空气制动机的组成图LB4-2 YZ-1型空气制动机原理图3、YZ-1型空气制动机的主要技术性能(1)自动制动性能（列车管压力500kPa）①均衡风缸压力自零充至480kPa的时间为5～7s。

②均衡风缸压力自500kPa减压至360kPa的时间为5～8s。

③常用全制动时制动缸最高压力为360kPa（允许在340～380kPa 范围内）。

④常用全制动时制动缸升压时间为6～9s。

⑤常用全制动后制动缸压力由最高值缓解至35kPa的时间为5～8 s。

⑥紧急制动时列车管压力由定值排至零的时间小于3s。

⑦紧急制动时制动缸最高压力为（450±10）kPa。

⑧紧急制动时制动缸升至最高压力的时间为6～9s。

(2)单独制动性能①全制动时制动缸的最高压力为360kPa。

②制动缸压力自零升至340kPa的时间不大于4s。

③制动缸压力自360kPa降至35kPa的时间不大于5s。

基于气路图浅谈地铁列车空气制动系统摘要：空气制动系统是地铁列车的重要系统，与行车安全息息相关，也是整列车上安全等级最高的系统之一。

而气路图相当于空气制动系统在车辆上布置的原理图，基于气路图可以清楚明了地看出制动所需的压缩空气产生、传输和施加的全过程路径，对技术人员了解制动系统工作原理和分析故障位置有极大的帮助。

关键词：制动系统、气路图、制动原理本文基于南京三号线列车制动气路图来说明。

南京三号线为6编组，制动系统为架控方式。

整个气路图分为六大部分，分别是风源部分、制动控制部分、EP 阀、空气悬挂部分、基础制动部分和其它部分。

目前国内大多数地铁制动系统的气路设计都与之类似。

一、风源部分A01为空压机，通过电机带动，是产生压缩空气的设备。

A02为软管，传输压缩空气。

A03与A11为安全阀，12bar与10.5bar分别是它们的设定值，当压缩空气流过时，如果气压高于设定值，安全阀会打开，通过排除空气来保证气路的压力不会超限。

A04为双塔干燥器，工作时一个塔干燥压缩空气，一个塔再生（恢复干燥剂的能力），由电子周期定时器控制，每隔一段时间，两个塔相互转变工作方式（干燥再生）。

A05为精细滤油器，过滤压缩空气中小分子的油。

A07为测试触电，因为其上面还有箭头符号，故也可起到维护的作用。

在气路中可对后面的压力开关（A09、A10）进行检测，同时也截断外部供风对压力开关进行维护工作。

A09为压力开关，控制空压机工作，起到空压管理硬件备份的作用。

正常情况下，车辆上的两台空压机，按照主/辅工作原理要求，每天交替工作。

当总风压力低至8bar时，主空压机工作并于9bar时停止工作。

当主空压机在总风压力低至8bar时已开始工作，但总风压力继续降低至7.5bar时，备用空压机工作，两台空压机同时供风，并在总风压力达到9.5bar时两台空压机同时停止工作。

A10为压力开关，它是串入紧急环内的设备。

当它检测总风管内压力低于6bar时，会施加紧急制动信号并封锁牵引。

列车空气制动原理列车空气制动是一种常见且有效的制动系统，通过控制空气的流动来实现列车的制动操作。

空气制动系统主要由制动管路、空气制动器和制动机构三部分组成。

制动管路负责将压缩空气传递到制动器中，由制动器产生的压力来实现列车的制动操作，而制动机构则是通过操纵手柄或脚踏板来控制制动操作的。

空气制动系统的原理主要有以下几个步骤：1.制动指令：当列车需要制动时，驾驶员会通过操纵控制系统发出制动指令。

控制系统会将指令传递给列车的空气制动器。

2.制动器启动：制动器受到制动指令后，会开始工作。

制动器内的气室被空气填充，形成一个气压系统。

3.制动器压力增加：通过控制制动器内的气压，可以实现制动器的压力增加。

当气压增加到一定程度时，制动器会对列车的车轮产生制动力。

4.制动器施加制动力：通过制动器施加的制动力，列车的车轮会受到阻力，从而减速或停止列车的运行。

制动器的压力大小可以通过控制系统来精确控制，以实现列车的平稳停车。

5.制动器释放：当列车停止或需要解除制动时，驾驶员可以通过控制系统发出解除制动指令。

制动器将释放气压，制动力减小，列车恢复正常运行状态。

空气制动系统的优点包括制动力稳定、制动响应快、制动过程平稳等。

此外，空气制动系统还具有防抱死和防滑的功能，可以保证列车在紧急制动或恶劣天气条件下的安全性。

因此，空气制动系统已经广泛应用于各种类型的列车，是一种可靠的制动系统。

在实际运行中，列车空气制动系统也需要定期维护和检查，确保系统的正常运行。

例如，需要定期检查制动器的气压是否正常、制动管路是否有漏气等问题，及时发现并解决问题，以保证列车运行的安全性和稳定性。

综上所述，列车空气制动原理可以通过控制空气的流动来实现列车的制动操作，是一种稳定、安全且可靠的制动系统。

通过制动指令、制动器启动、制动器压力增加、制动器施加制动力和制动器释放等步骤，实现列车的平稳停车和恢复运行。

空气制动系统在列车运行中起着至关重要的作用，对列车的安全性和稳定性有着重要的影响。

第五章制动系统制动系统主要由空气制动系统、基础制动系统、撒砂装置、手制动装置等组成。

5.1. 空气制动系统空气制动系统由空气压缩机、JZ-7G型空气制动机、空气净化及辅助装置、旁路制动装置等组成。

5.1.1. 空气压缩机本车空气压缩机由发动机前端辅助齿轮箱上的带轮通过皮带驱动。

空气压缩机主要技术参数如下：型号型式额定转速额定排气压力额定排气量配套功率冷却方式HW-90L单级三缸风冷式1200r/mi n800kPa1.08m 3/min10Kw风冷每次出乘前应检查空气压缩机传动皮带的运转状态，应无皮带跑偏、皮带过松等现象。

并通过调整空气压缩机的安装位置或张紧轮位置等解决以上问题。

按空气压缩机随机说明书定期检查空气压缩机的润滑油位，定期更换空气滤芯，定期进行保养。

5.1.2. 空气净化及辅助装置空气净化装置主要由油水分离器、空气干燥器等组成，主要用于空压机排出的压缩空气的净化，以保证制动系统各阀件用风的清洁，避免各制动阀件出现机械故障。

空气压缩机产生的压力空气，经油水分离器后初步去除大部分的水份、油污、机械杂质后进入空气干燥器，进一步进行净化后储存于总风缸。

油水分离器采用机车用旋风油水分离器，水份、油污、机械杂质随着压缩空气进入油水分离器，在其内部的旋转风道引导下，由于离心力作用而甩出后下沉到油水分离器底部, 其底部安装有排水塞门，每次打风作业完毕后，须打开排水塞门以排出污水和杂质。

空气干燥器采用双塔连续吸附式，其有关技术参数如下：3空气处理量：0.8 〜1.6 m /min最高工作压力：1MPa吸附剂：分子筛再生方式：无热、常压再生耗气率：<15%处理空气的相对湿度：< 35%为保证空气制动机用风的清洁，应在出乘前检查空气干燥器，使其处于正常工作状态。

在特殊情况下，空气干燥器发生故障时，需要按其进出口风路上旁通塞门标识，将空气干燥器隔离，以保证此时压缩空气的正常供给。

车辆回库后，须对整车油水分离器、总风缸、各小风缸等进行排水操作，并按照空气干燥器说明书进行修理或联系厂家修理。

风力发电机结构原理杜容熠太阳辐射到地球的热能中有约2％被转变成风能，全球大气中总的风能量约为1014MW（10亿亿千瓦）。

其中可被开发利用的风能理论值约有3.5×109MW（3.5万亿千瓦），比世界上可利用的水能大10倍。

把风能转变为电能是风能利用中最基本的一种方式。

风力发电机一般有叶轮、发电机（包括装置）、调向器（尾翼）、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。

风力发电机的工作原理比较简单，叶轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为叶轮轴的机械能，发电机在叶轮轴的带动下旋转发电。

1．风力发电原理：1.1 风能的概念：风能：空气因为太阳能辐射，造成压力差，而发生运动的动能称为“风能”,风能的计算公式为：E＝0.5ρsV³式中: E－风能（W）ρ－空气密度（kg/m3）S－气流截面积（m2)V－风速（m/s)风能密度（W）：单位时间内通过单位面积的风能，W＝0.5ρV³。

有效风能密度：指风机可利用的风速范围内的风能密度（对应的风速范围大约是3～25m/s)。

1.2 风能发电的动力学原理风力发电采用空气动力学原理，并非风推动叶轮叶片，而是风吹过叶片形成叶片正反面的压力差，这种压力差会产升力，令叶轮旋转并不断横切风流。

该原理类似于飞机上升时的原理，空气通过机翼，产生向上的升力和向前的阻力。

如果将一块薄板放在气流中，则在沿气流方向将产生一正面阻力F D和一垂直于气流方向的升力F L其值分别由下式确定L：F D=0.5CdρSV2F L=0.5C LρSV2式中：CD－阻力系数C－升力系数L S－薄板的面积ρ－空气的密度阻力型叶轮V －气流速度如果把薄片当作叶片，将其装在轮毂上组成叶轮，那么风的作用力旋转中心线就会使叶轮转动。

由作用于叶片上的阻力FD而使其转动的叶轮，称为阻力型叶轮；而由升力FL而使其转动的叶轮，称为升力型叶轮。

目前为止现代风力机绝大多数采用升力型叶轮。

2．风力发电机的组成部分及特点：2.1 叶轮叶轮是将风能转化为动能的机构，风力带动风车叶片旋转，再通过齿轮箱将旋转的速度提升，来促使发电机发电。

浅论地铁车辆空气制动系统的模块化设计摘要:随着我国城市化建设日新月异,城市地铁交通以其环保快捷、缓解路面交通拥挤等优势得到好评。

由于地铁车辆频繁的调速与制动,需要制动系统具备操控简便、自动快捷以及减少环境破坏性能。

本文在分析地铁车辆空气制动模块设计原理、工作过程基础上,提出一些看法,以期对制动模块领域和实际工作者有些借鉴和启发。

关键词:地铁车辆模块设计空气制动当前,城市化进程不断加快,带来了公共交通的发展。

地铁在我国的许多大中型城市中十分普遍,当然地铁车辆各系统的设计也相当重要。

下面笔者就地铁车辆空气制动系统的模块化设计相关问题进行浅要论述。

1 关于地铁车辆制动系统1.1 地铁车辆制动形式制动即外力施加于机动车辆,使其减速或停止,地铁车辆制动系统要求其快速制动,防止下坡增速或重力因素停车滑溜。

空气制动系统是地铁车辆众多子系统中最先采用模块化设计系统之一。

它一般由执行和制动两部分组成,即闸瓦自动与盘型自动等不同方式的自动装置与指令传输装置。

包括:(1)停放制动,车辆断送电会产生制动缸压力下降并趋于0,使得车辆丧失动力,靠弹簧的张力将制动夹钳作用在制动盘上,施加制动;缓解停放制动时,将基础制动单元器上的停放制动缸充入压缩空气,抵消弹簧的张力来缓解。

(2)常用和紧急制动,前者为通常情况下调控与制止车辆行驶状态,具备平缓随时调整特点,通常达到车辆制动全力的50%左右;后者是非常制动,具备制大动力能够保障车辆最大制动,较常用制动大10%左右。

(3)快速及保压制动,前者指主控手柄至快速制动位置时,车辆能够表现出同步紧急制动,主控手柄至零即可恢复的特点;后者是预防车辆惯性冲击,驱使车辆平缓停止,采用ECU设置来执行指令。

1.2 地铁车辆制动p(2)制动执行部分;多由踏面制动系统及牵引电源构成,根据具有停放制动与否分为两种类型,主要结构为气缸与活塞/凸轮传送/调节设置/六角螺栓。

制动实施时,空气由进气孔进入气缸,活塞通过开启送到对称凸轮,将调节设备送到工作位置,闸瓦与轮辋接触产生制动力。

动车组制动系统介绍发布时间：2021-06-17T03:40:22.584Z 来源：《中国科技人才》2021年第9期作者：邹高峰冯振民于海顺[导读] 动车组列车的出现至今已有近60年的历史，一直以来以其具有可靠性高、运行快捷和乘坐舒适等特点在世界范围内运用广泛和发展迅速。

中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266111摘要：制动系统作为动车组列车极其重要的组成部分，其制动性能将直接影响动车组的运行质量和行车安全，越来越受到从业人员的重视，本文主要对动车组制动系统组成、原理及其各子系统进行了阐述，以期对专业从业者有所帮助。

关键词：动车组；制动系统；组成；原理1.引言动车组列车的出现至今已有近60年的历史，一直以来以其具有可靠性高、运行快捷和乘坐舒适等特点在世界范围内运用广泛和发展迅速。

中国高铁虽然起步较晚，但经过十余年的井喷式发展，中国高铁己经成为中国的一张新名片和发展引擎。

动车组列车应具备在发生紧急情况时使高速运行的列车在尽可能短的距离内停下来的能力，这种能力通过制动系统得以实现。

制动系统是高速动车组几大核心系统之一，其制动性能将直接影响动车组的运行品质和行车安全，因此对于制动系统的研究就显得尤为重要。

2.制动系统简介制动系统主要由指令发生及传输装置、制动控制系统、基础制动装置和制动供风系统组成，其中，制动控制系统包括电气控制装置和气动控制装置。

动车组制动系统有两种形式组成:一种是电气指令计算机控制直通式电空制动，是正常运行时的制动模式;第二种是当发生故障或者救援时，作为临时备用的制动模式，称为自动空气制动系统。

两种形式的制动系统区别主要在于备用制动系统采用哪种方式。

制动系统原理如图1，电制动采用再生制动方式，可将动能转化为电能反馈回接触网;空气制动把动能转化为热能并耗散于大气中。

空电复合制动由控制单元(BCU)、牵引控制单元(TCU)和列车中央控制系统(CCU)分配和调节电制动和空气制动。

浅谈动车组供风系统发布时间：2022-01-05T08:10:41.592Z 来源：《中国科技人才》2021年第23期作者：张超超王福德于涛[导读] 本文以我国某型动车组列车为基础，开展动车组供风系统研究，对供风系统的原理和特点进行了阐述，以期对专业从业者有所帮助。

中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266111摘要：动车组列车的应用和发展极大的便捷了我国居民的出行，本文以我国某型动车组列车为基础，开展动车组供风系统研究，对供风系统的原理和特点进行了阐述，以期对专业从业者有所帮助。

关键词：动车组；供风系统；原理1.引言根据中国铁路总公司的相关统计，高速动车组列车（图1）每天发送的旅客已经占据运送总数的百分之九十以上，动车组已经成为了我国居民最为重要的出行方式，并且，动车组列车因为高效、准时等优点极大的节约了我国居民的出行时间成本，越来越受到人们的信赖。

随着动车组列车运行速度的不断提升，对动车组列车的安全运行的稳定性和可靠性提出了更高的要求。

动车组供风系统隶属于制动系统，对动车组列车的运行速度有着重大的影响，是动车组列车及其重要的组成部分，虽然动车组在我国取得了十分骄人的成绩，但是我们必须承认的是，在几大核心技术方面，我国的技术水平距离德国和日本等国家的差距还较大，尤其是供风系统，几乎处于被垄断的地位，因此，开展动车组供风系统的研究是十分重要的。

图1动车组列车图示2.制动系统无论是何种技术平台的动车组列车，其搭载的制动系统都由三部分组成，分别为：供风系统、制动控制系统、基础制动装置。

目前我国各类技术平台的高速动车组列车所搭载的制动系统一般采用的是电气制动和空气制动复合的方式。

我国目前在线运行的动车组上配置的制动系统，所采用的制动形式为:电气指令计算机控制的电空复合制动，制动力是由空气制动与电气制动复合作用形成的。

3.供风系统高速动车组列车既有供风系统也有用风设备，供风系统主要为动车组列车用风设备提供一定压力的压缩空气，在空气弹黃、雨刷器、制动装置、撒沙、空调系统等众多用风设备中，制动装置是以压缩空气作为驱动力，实现制动动作并且提供制动力，是动车组列车最主要的用风设备，因此，供风系统也通常被称作制动供风系统。

空气刹车原理
空气刹车是一种常用于大型车辆或列车的制动系统，其原理是利用压缩空气的力量来实现制动。

空气刹车系统由多个关键组成部分组成，包括制动踏板、压缩机、气缸、制动鼓和制动片等。

当驾驶员踩下制动踏板时，制动踏板会通过连接杆和气缸相连。

接下来，气缸中的压缩空气会被释放，并通过压力将制动片压紧到制动鼓上。

制动鼓是车轮内部的一个圆形金属盘，而制动片则是一对摩擦材料制成的片状物。

当气缸释放空气进入制动鼓中时，制动片会与制动鼓产生摩擦力。

这种摩擦力的产生会使车轮受到制动，从而减速或停止车辆运动。

空气刹车的原理之一是利用气缸中压缩空气的释放来实现制动力的产生。

当气缸中的压缩空气被释放时，由于空气分子间的压力差异，空气分子将会向着压力较低的方向运动。

这种运动所产生的力量在制动鼓和制动片之间产生了摩擦力，从而实现了制动效果。

另外，空气刹车还有一个重要的原理是系统的可调性。

通过调整空气刹车系统中的气缸和制动片之间的间隙，以及控制释放压缩空气的量，可以有效地调节制动力的大小。

这就使得空气刹车系统适应不同速度的车辆，并确保制动过程的平稳性和安全性。

总而言之，空气刹车是一种利用压缩空气的原理来实现制动的
系统。

通过释放气缸中的压缩空气，产生摩擦力，从而实现制动效果。

其可调性使得空气刹车系统适用于各种车辆，确保行车的安全性和稳定性。