城轨车辆制动系统的应用
城轨车辆制动系统的应用
李明，丁锋，盛朝霞
（大连机车车辆有限公司城轨技术开发部制动室，大连１１６０２２） 摘要:对国内外城轨车辆制动系统进行了对比、分析，阐述了各种制动系统的特点及其发展方向，在选用城轨制动系统时，应大力提倡采用国产化制动系统。
关键词:城轨车辆；制动控制系统；电空制动；应用
Application of Brake System in China
Li Ming，Ding Feng，Sheng Zhaoxia
(51 Zhongchang Street shahekou District,Dalian 116022, China)
Abstract: Compared with the brake systems in CHINA and overseas．Elaborated each kind of braking system's characteristic and the development direction．When selects the urban rail vehicle braking system．We should promote with great effort uses the manufacture domestically braking system．
Keywords:Urban rail Vehicle; Brake Control System; Electropneumatic Brake; Application
1 前言
现如今，城轨车辆在城市交通运输中将起着越来越重要的作用。城轨车辆具有大运量、低污染、快速、准点、安全等优点，并且能充分利用地下空间，对环境不产生污染，是解决城市交通拥挤的主要手段。
本文介绍了当前我国城轨车辆主要选用的国内和国外制动系统，从组成、功能和原理上进行了剖析，以利于对城轨车辆制动系统的选用。
2 城轨车辆国内外制动系统分析
目前，我国城轨车辆制动系统主要分为国内和国外产品，国内制动系统为铁道科学研究院机车车辆研究所所研制的制动系统，国外制动系统主要包括德国KNORR制动系统、日本NABTESCO制动系统.以上均属于当今主型的模拟式直通电空制动系统，具有反应快速、操纵灵活，以及与牵引、TCMS(列车控制管理系统)和ATC等系统协调配合等特点。主要对这些制动系统的制动控制、装置组成和功能进行介绍。
2.1 国产制动系统
由铁道科学研究院机车车辆研究所所研制的国产制动系统，已成功运用于各城市的地铁车辆中，如天津滨海线所采用的制动系统。该系统采用微机控制的模拟式电－空制动系统，制动控制系统采用车控方式，即每辆车都配有一套电空制动控制装置(EBCU)，空气簧压力取自前后转向架各1点，将其平均后进行控制，EBCU内设有监控终端，具有自诊断和故障记录功能。
空气制动系统能在司机控制器、ATO 或ATP 的控制下对列车进行阶段或一次性的制动与缓解。该系统具有反应迅速、操纵灵活、能与电制动混合使用、防滑控制、紧急制动等功能。
2.1.1制动控制装置
制动控制装置主要由电子控制装置(EBCU)、电空中继阀等气动控制部件及压力传感器的气动控制单元组成。EBCU可分为制动控制、防滑控制、通信及故障诊断3个部分。EBCU的制动
控制部可以接收列车制动控制线的PWM 制动指令编码，进行空气和电制动的混合制动模式运算，控制常用制动电磁阀的电流以实现对制动缸的压力控制，并根据两路空气弹簧的压力ASl、AS2实现制动力按载重的自动调整。
EBCU的防滑控制部分可以测定各车轴的速度，一旦检测到有车轮滑行，便驱动防滑放风阀降低滑行轴的制动缸压力，使滑行车轮恢复到正常的粘着滚动状态。EBCU的通信及故障诊断部分用以列车监控装置的通信及故障诊断信息的显示与存贮。
制动控制装置还能优先响应纯空气的紧急制动，并封锁EBCU的作用，达到安全制动的目的。电空制动系统框图如图1所示。
图1 微机控制模拟直通电空制动系统框图
2.1.2 制动系统基本功能
(1) 常用制动
常用制动采用模拟电气指令方式，是由微处理器控制的直通式电空制动，它采用减速度控制模式，其制动力随输入指令大小无级控制，制动控制单元根据减速度指令和车辆实际载重来计算目标制动力，产生相应的减速度。常用制动具有冲击率限制功能，以改善乘坐的舒适性；常用制动采用空电混合制动并优先使用电制动，不足部分由空气制动补足，以尽可能减少空气制动的负荷。
(2) 快速制动
快速制动的控制模式与常用制动相同，制动减速率与紧急制动相同，同时具有空电复合的功能。
(3) 紧急制动
紧急制动采用紧急安全环路的纯空气制动，由列车线直接控制的直通式制动模式。该制动环路独立于常用制动，不受微处理器控制，它受失电紧急的两位三通紧急电磁阀控制，具有故障导向安全的功能。紧急制动发生后，在列车完全停止前不允许缓解制动(零速联锁，以防止车辆减速过程中重新起动)。
(4) 空电混合制动控制
空电混合制动是以一动一拖车辆作为一个单元进行的混合制动控制。动车的制动电子控制单元也从拖车的制动电子控制单元得到拖车的车重信号，产生编组单元内的制动请求信号，再向牵引系统请求电制动信号。根据牵引系统反馈电制动信号，进行编组单元内的制动力不足计算，动车优先响应电制动力，减少空气制动力，单元内不足的制动力则由拖车优先补充，或者编组内同时施加空气制动。
(5)检测及故障诊断
制动控制装置具有自诊断功能，可以对制动系统的关键部件和性能进行监测，及时通讯。同时根据故障情况进行分级：小故障、中等故障、重大故障，指导司机进行正确有效的处理。
2.2 德国KNORR制动系统
德国KNORR制动系统主要指KNORR的ESRA电空制动系统和EP2002电空制动系统。ESRA电空制动系统是一种标准化的制动系统，是传统的直通电空制动系统，可用于动车组和城轨等项目。该电空制动系统1993年研发，1995年投人应用。在我国，该电空制动系统主要应用于上海、广州、北京和天津等地铁项目。
2.2.1 KNORR的ESRA制动系统
KNORR的ESRA制动系统的制动控制单元包括制动电子控制装置和气动控制装置两部分：电子控制装置为贮有定制程序的标准机箱，主要由包括微处理器的主电路板、辅助电路板和通信板组成；气动控制装置主要由电空模拟转换(EP)阀、紧急电磁阀、中继阀、空重车调整阀和气路板等组成。
(1) 常用制动
常用制动时，总风压力经过电空转换模块(图5中A)转换为与电子控制装置制动指令成比例的预控压力，然后驱动KR6AA中继阀(图5中D)为制动缸充风，从而施加制动。常用制动时，输入电空转换模块的电控信号基于制动指令进行了载荷调整和冲动限制；电空转换模块输出的预控压力须通过紧急阀(图5中E)和空重车调整阀(图5中F)，然后进入中继阀。
(2) 紧急制动
紧急制动时，紧急电磁阀失电使总风不经电空转换模块直接进入空重车调整阀，产生一个经载荷调整的紧急预控压力，通过中继阀给制动缸施加紧急制动压力。
2.2.2 KNORR的EP2002电空制动系统
德国KNORR的EP2002电空制动系统主要指英国WESTINGHOUSE(现为KNORR英国子公司)的EP2002电空制动系统，是一种基于架控的城轨直通电空制动系统。该电空制动系统2000年开始研发，2005年装车应用。在我国，该电空制动系统主要应用于上海、广州、北京等地铁项目。
EP2002电空制动控制单元包括一系列高度机电—体化的制动控制阀，即网关阀(Gateway Valve)、扩展阀(RIO Valve)和智能阀(Smart Valve)。网关阀主要用于制动网络控制和本车制动控制，扩展阀主要用于本车制动控制和扩展电气连接，智能阀用于本车制动控制。EP2002阀外形如图2所示。
图2 EP2002阀外形图
对于EP2002的网关阀、扩展阀和智能阀，其气动部分都是相同的，称为气动阀单元。该气动阀单元包括多个功能部，如图3所示。
(1)主调节部(Primary Regulation)，根据经载荷调整的紧急制动压力进行压力调节。
(2)次调节部(Secondary Regulator)，位于主调节部的上游装置，根据在超员状态下紧急制动压力限制制动缸的最大压力。
(3)称重部(Load Weigh)，用于向主调节部提供一个预控压力。在常用和紧急制动时，称重部将产生与空簧压力(ASP)成比例的预控压力。
(4)制动缸压力部(BCP Regulation)，用于将主调节部的输出压力调节到要求的制动缸压力，还用于在防滑器动作时对制动缸压力进行控制。对于每根轴，它由两个电磁阀和两个活塞阀组成。
(5)连接部(Link Valve)，用于在气路上连接或隔断制动缸的压力输出。
(6)压力传感器，用来进行内部调节和(或)外部指示(制动风缸、载荷、制动缸压力、停放制动)。
(7)远程缓解部(Remote Release)，用于当列车在隧道中遭遇严重的影响安全的风险时。
图3 EP2002阀内部气动示意图
2.3 日本NABTESCO制动系统
日本NABTESCO制动系统主要指NABTESCO的HRDA型电空制动系统，1992年投入应用，是一种传统的直通电空制动系统。在我国，该电空制动系统主要应用于北京和天津的城轨项目。
HRDA型电空制动系统的制动控制单元包括制动电子控制装置和气动控制装置两部分：电子控制装置为贮有定制程序的标准机箱，气动控制装置主要由电空中继阀、空重车调整阀和气路板等组成。制动控制单元的原理框图如图4所示。
图4 HRDA型制动控制单元原理框图
2.3.1制动电子控制装置
HRDA型电空制动系统的电子控制装置整体结构采用6U标准机箱，主要芯片采用日本日立公司的H8系统微控制器。该电子控制装置主要包括制动控制、防滑控制、通信及显示三个部分。
制动控制部可接收列车制动控制线的PWM制动指令，进行空气和电制动的混合制动计算，控制电空中继阀上电空转换(EP)阀的电流，实现对制动缸的预控压力控制；同时，电子控制装置又根据两路空气弹簧压力(AS1、AS2)对预控压力按载荷进行自动调整，通过气动控制装置实现对制动力的控制。
防滑控制部可以测定各车轴的速度，一旦检测到有车轮滑行，便控制防滑阀降低滑行轴的制动缸压力，使滑行车轮恢复到正常的粘着状态。
通信及显示部用于与TMS通信及故障诊断信息的显示与存贮。
2.3.2制动气动控制装置
制动气动控制装置主要由电空中继阀、空重车调整阀、压力传感器和气路板等组成。其中电空中继阀包括电空转换(EP)阀、紧急电磁阀和中继阀。
常用制动时空气制动力是通过电空转换(EP)阀对预控压力进行控制，然后再由中继阀进
行流量放大，产生与预控压力相对应的制动缸压力。
紧急制动为纯空气制动模式，当接收到紧急制动指令时将空重车调整阀调整后的紧急制动预控压力直接由紧急电磁阀进人中继阀，产生能随载荷调整的紧急制动缸压力。
整个气动控制装置采用模块化设计。各种阀安装在一块内部气路连接的集成气路板上，并与电子控制装置组装于可吊装在车体上的制动控制箱内。
3 我国城轨车辆制动系统应用分析
针对上述国内和国外制动系统的组成和功能，结合一些当前新型直通电空制动系统的特点，如车控和架控制动系统等，提出了以下应用城轨车辆制动系统需注意的几个方面：
3.1 制动系统车控和架控分析
实际应用证明，对城轨车辆制动系统，在制动管路的布置方面，车控和架控制动控制系统各有优缺点：对于车控系统，与架控系统相比在车辆上需布置沿车长方向的制动缸管；对于架控系统，与车控系统相比需要设置两个靠近转向架的制动控制装置；对于停放制动系统，车控和架控系统的管路布置是相同的。应该说现有的将停放制动集成在内的车控制动控制单元更具有优势。
总的来说，对于大于2辆车编组的列车，选择车控制动控制系统更加经济实用；对于1～2辆车编组的列车，可以选用架控制动控制系统，在理论上更加安全可靠。
3.2 制动控制单元发展趋势
由上述城轨车辆制动控制单元介绍可知，与20世纪9O年代NABTESCO的HRDA制动控制单元和KNORR的ESRA制动控制单元相比，制动控制单元小型化已是现在以至未来制动控制单元的发展方向。制动控制单元小型化，如EP2002和ESRA制动控制单元，使制动控制单元成为了一个可在线更换的装置，方便车辆的安装和维护，减轻了车辆的总重，减少了列车库停检修的时间。
3.3 制动控制系统的全寿命成本
由于城轨交通的安全性要求较高，目前我国主要采用了国外的车辆制动控制系统。但在保证了安全性的同时，也不得不面对产品的全寿命成本。这一大问题。面对上述我国采用的城轨制动控制系统，运用一定时期的可维修性需着重考虑。所以在选用城轨制动控制系统时，需要研究其零部件维修的可能性，最大限度的降低成本费用。
4 结束语
随着我国城市规模和经济建设的飞速发展，城市化进程逐步加快，城市人口急剧增加，目前城市间的交通运输方式，绝大多数还是采用传统的公共汽车和普通旅客列车，很难满足现代城市市民出行的需要，交通矛盾日益加重。因此，我国的轨道交通运输必将得到快速发展，通过对国产制动系统的性能、功能、应用等分析，国产制动系统体现出良好的性能，满足城轨制动系统安全性、可用性、可维护性、可靠性的要求。在此基础上，只有大量采用国产的制动系统，才能使我国城轨车辆的制动技术和制造水平跃上一个新的台阶，满足我国轨道交通事业发展的需求。
参考文献：
［１］韩增盛． 城市轨道车辆制动系统国产化的研究．北京．铁道车辆．２００４ ［２］吴亮． 地铁车辆空气制动系统的模块化设计．北京．城市轨道交通研究
城轨车辆空气制动系统
空气制动，又称为机械制动或摩擦制动。城市轨道交通车辆常用的空气制动方式有闸瓦制动和盘形制动。空气制动主要以压缩空气为动力，压缩空气由车辆的供气系统供给。 一空气制动系统的组成 城市轨道交通车辆的空气制动系统由供气系统、基础制动装置（常见的有闸瓦制动系统与盘形制动装置）、防滑装置和制动控制单元组成。 供气系统主要由空气压缩机、空气干燥剂、压力控制装置和管路组成，供气系统除了给车辆制动系统供气外，还向车辆的空气悬架设备，车门控制装置（气动门），气动喇叭，刮水器及车钩操作气动控制设备等需要压缩空气的设备供气。 防滑装置适用于车轮与钢轨黏着不良时，对制动力进行控制的装置。它的作用是：防止车轮即将抱死；避免滑动并最佳地利用粘着力，以获取最短的制动距离。 制动控制单元是空气制动的核心部件，它接受微机制动控制单元（EBCU)的指令，然后再指示制动执行部件动作。其组成部分有：模拟转换阀、紧急阀、称重阀和均匀阀等。这些部件都安装在一块铝合金的气路板上，实现了集成化。这样避免用管道连接而造成容易泄露和占用空间大等问题。 二、空气制动系统的控制方式 空气制动系统按其作用原理的不同，可以分为直通式空气制动机，自动式空气制动机和直通自动式空气制动机。 1.直通式空气制动机 直通式空气制动机的机构如图所示
空气压缩机将压缩空气储入总风缸内，经总风缸管至制动阀。制动阀有缓解位、保压位和制动位3个不同位置。在缓解位时，制动管内的压缩空气经制动阀Ex (Exhaust) 口排向大气；在保压位时，制动阀保持总风缸、制动管和Ex口各不相通；在制动位时，总风缸管压缩空气经制动阀流向制动管。 （1）制动位驾驶员要实施制动时，首先把操纵手柄放在制动位，总风缸的压缩空气经制动阀进入制动管。制动管是一根贯穿整个列车，两端封闭的管路。压缩空气由制动管进入各个车辆的制动缸，压缩空气推动制动缸活塞移动，并通过活塞杆带动基础制动装置，使闸瓦压紧车轮，产生制动作用。制动力的大小，取决于制动缸内压缩空气的压力，由驾驶员操纵手柄在制动位放置时间长短而定。 （2）缓解位要缓解时，驾驶员将操纵手柄置于缓解位，各车辆制动缸内的压缩空气经制动管从制动阀Ex口排入大气。操纵手柄在缓解位放置的时间应足够长，使制动缸内的压缩空气排尽，压力降至为零。此时制动缸活塞借助于制动缸缓解弹簧的复原力，使活塞回到缓解位，闸瓦离开车轮，实现车辆缓解。 （3）保压位制动阀操纵手柄放在保压位时，可保持制动缸内压力不变。当驾驶员将操纵手柄在制动位与保压位之间来回操纵，或在缓解位与保压位之间来回操纵时，制动缸压力能分阶段上升或降下，即实现阶段制动或阶段缓解。 直通式空气制动机的特点如下： 1）制动管增压制动、减压缓解，列车分离时不能自动停车。 2）能实现阶段缓解和阶段制动。 3）制动能力大小靠驾驶员操纵手柄在制动位放置时间的长短决定的，因而控制不太精确。4）制动时全列车制动缸的压缩空气都由总风缸供给；缓解时，各制动缸的压缩空气都需经制动阀排气口排入大气。因此前后车辆制动一致性不好。 自动式空气制动机 自动式空气制动机在直通式空气制动机的基础上增加了三个部件：在总风缸与制动阀之间增加了给气阀；在每节车辆的制动管与制动缸之间增加了三通阀和副风缸。给气阀的作用是限定制动管定压，人为规定制动管压力，即无论总风缸压力多高，给气阀出口的压力总保持在一个设定值。 自动式空气制动机的制动阀同样也有缓解位、保压位和制动3个作用位置，但内部通路与直通式空气制动机的制动阀有所不同。在缓解位时它联通给气阀与制动管的通路；制动位时它使制动管与制动阀上的Ex口相通，制动管压缩空气经它排向大气；保压位时仍保持各路不通。
城轨车辆牵引系统集成技术研究
城轨车辆牵引系统集成技术研究 摘要本文对城轨车辆牵引系统集成技术应用展开分析，重点涉及牵引系统集成技术的结构组成、系统基本涉及和关键部件设计等。提出城轨车辆牵引系统设计中应该注意的问题和解决方案，期望能够对今后的车辆技术的研发具有参考价值。 关键词城规车辆；牵引技术；集成技术 随着城市现代化的发展，我国城轨车辆的发展速度越来越快。作为城轨车辆的核心技术之一，牵引传动系统中关键技术和零部件大多采用进口的方式，为了实现我国城轨车辆牵引系统的国产化，应进行产业技术研发，例如集成技术。 1 城轨车辆牵引技术概述 普速列车牵引供电设备包括变电设备（变电所、开闭所、分区所、自耦变压器所）、接触网和远动系统。牵引供电设备应保证不间断行车的可靠供电。牵引供电能力应与线路的运输能力相匹配，满足规定的列车重量、列车密度和运行速度的要求。牵引变流系统是铁路车辆的动力来源，也是实现城轨车辆完全自主研制的重点与难点。 为了满足牵引传动系统中全速度范围转矩响应快、系统稳定性好的需求，提出面向无传感器的牵引电机高性能控制算法，包括模型预测控制、转速估算以及参数辨识[1]。 项目提出了三大理论方面的创新： 首先是在模型预测控制方面，通过采用误差限控制理论以降低开关频率，在全速度范围内将单矢量与双矢量相结合的办法降低电流谐波。 在转速估算方面通过改进型全阶观测器提高全速度范围内转速估算的精度，针对带速重投问题我们采用直流励磁方法进行初始转速快速辨识。 在参数辨识方面，通过将三参数替代五参数最小二乘辨识算法以消除辨识参数之间的非线性问题，通过采用改进的欧拉方法求解微分项从而提高了辨识参数的精度[2]。 将上述控制算法应用到实际中，为列车牵引传动系统实现无速度传感器控制提供重要理论支撑；提高牵引电机动态响应性能，确保整车稳定运行；为无速度传感器带速重投提供一种工程化解决的方案。 通过对牵引电机参数实时辨识，提高输出转矩的控制精度，为列车正点运行、定点停车提供理论保障。
城轨车辆制动系统的应用
城轨车辆制动系统的应用 李明，丁锋，盛朝霞 （大连机车车辆有限公司城轨技术开发部制动室，大连１１６０２２） 摘要:对国内外城轨车辆制动系统进行了对比、分析，阐述了各种制动系统的特点及其发展方向，在选用城轨制动系统时，应大力提倡采用国产化制动系统。 关键词:城轨车辆；制动控制系统；电空制动；应用 Application of Brake System in China Li Ming，Ding Feng，Sheng Zhaoxia (51 Zhongchang Street shahekou District,Dalian 116022, China) Abstract: Compared with the brake systems in CHINA and overseas．Elaborated each kind of braking system's characteristic and the development direction．When selects the urban rail vehicle braking system．We should promote with great effort uses the manufacture domestically braking system． Keywords:Urban rail Vehicle; Brake Control System; Electropneumatic Brake; Application 1 前言 现如今，城轨车辆在城市交通运输中将起着越来越重要的作用。城轨车辆具有大运量、低污染、快速、准点、安全等优点，并且能充分利用地下空间，对环境不产生污染，是解决城市交通拥挤的主要手段。 本文介绍了当前我国城轨车辆主要选用的国内和国外制动系统，从组成、功能和原理上进行了剖析，以利于对城轨车辆制动系统的选用。 2 城轨车辆国内外制动系统分析 目前，我国城轨车辆制动系统主要分为国内和国外产品，国内制动系统为铁道科学研究院机车车辆研究所所研制的制动系统，国外制动系统主要包括德国KNORR制动系统、日本NABTESCO制动系统.以上均属于当今主型的模拟式直通电空制动系统，具有反应快速、操纵灵活，以及与牵引、TCMS(列车控制管理系统)和ATC等系统协调配合等特点。主要对这些制动系统的制动控制、装置组成和功能进行介绍。 2.1 国产制动系统 由铁道科学研究院机车车辆研究所所研制的国产制动系统，已成功运用于各城市的地铁车辆中，如天津滨海线所采用的制动系统。该系统采用微机控制的模拟式电－空制动系统，制动控制系统采用车控方式，即每辆车都配有一套电空制动控制装置(EBCU)，空气簧压力取自前后转向架各1点，将其平均后进行控制，EBCU内设有监控终端，具有自诊断和故障记录功能。 空气制动系统能在司机控制器、ATO 或ATP 的控制下对列车进行阶段或一次性的制动与缓解。该系统具有反应迅速、操纵灵活、能与电制动混合使用、防滑控制、紧急制动等功能。 2.1.1制动控制装置 制动控制装置主要由电子控制装置(EBCU)、电空中继阀等气动控制部件及压力传感器的气动控制单元组成。EBCU可分为制动控制、防滑控制、通信及故障诊断3个部分。EBCU的制动
新城市轨道交通车辆制动系统习题库
绪论 一、判断： 1、使运动物体减速，停车或阻止其加速称为制动。（×） 2、列车制动系统也称为列车制动装置。（×） 3、地铁车辆的常用制动为电空混合制动,而紧急制动只有空气制动。（√） 4、拖车空气制动滞后补充控制是指优先采用电气制动,不足时再补拖车的气制动（×） 5、拖车动车空气制动均匀补充控制是指优先采用电气制动,不足时拖车和动车同时补充气 制动（√） 6、为了保证行车安全，实行紧急制动时必须由司机按下紧急按钮来执行。（×） 7、轨道涡流制动能把列车动能转化为热能，且不受黏着限制，轮轨间没有磨耗。（√） 8、旋转涡流制动能把列车动能转化为热能，且不受黏着限制，轮轨间没有磨耗。（×） 9、快速制动一般只采用空气制动，并且可以缓解。（×） 10、制动距离和制动减速度都可以反映列车制动装置性能和实际制动效果。（√） 11、从安全的目的出发，一般列车的制动功率要比驱动功率大。（√） 12、均匀制动方法就是各节车各自承担自己需要的制动力，动车不承担拖车的制动力。（√） 13、拖车空气制动优先补足控制是先动车混合制动，不足时再拖车空气制动补充。（×） 14、紧急制动经过EBCU的控制，使BCU的紧急电磁阀得电而实现。（×） 二、选择题： 1、现代城市轨道交通车辆制动系统不包括（C）。 A.动力制动系统 B.空气制动系统 C.气动门系统 D.指令和通信网络系统 2、不属于制动控制策略的是（A）。 A.再生制动 B.均匀制动方式 C.拖车空气制动滞后补足控制 D.拖车空
气制动优先补足控制 3、直通空气制动机作为一种制动控制系统（ A ）。 A.制动力大小靠司机操纵手柄在制动位放置时间长短决定，因此控制不太精确 B.由于制动缸风源和排气口离制动缸较近，其制动和缓解不再通过制动阀进行， 因此制动和缓解一致性较自动制动机好。 C.直通空气制动机在各车辆都设有制动、缓解电空阀，通过设置于驾驶室的制动 控制器使电空阀得、失电 D.直通空气制动机是依靠制动管中压缩空气的压力变化来传递制动信号，制动管 增压时缓解，减压则制动 4、三通阀由于它和制动管、副风缸及制动缸相通而得名（ B ） A.充气缓解时，三通阀内只形成以下一条通路：①制动管→充气沟i→滑阀室→副 风缸； B.制动时，司机将制动阀操纵手柄放至制动位，制动管内的压力空气经制动阀排 气减压。三通阀活塞左侧压力下降。 C.在制动管减压到一定值后，司机将制动阀操纵手柄移至保压位，制动管停止减 压。三通阀活塞左侧压力继续下降。 D.当司机将制动阀操纵手柄在制动位和保压位来回扳动时，制动管压力反复地减 压——保压，三通阀则反复处于冲压位。 5、城市轨道交通在运行过程中，乘客负载发生较大变化时，一般要求制动系统（ B ） A．制动功率不变 B.制动率不变 C.制动力不变 D.制动方式不变. 6、下列不属于直通式空气制动机特点的是：（B） A．列车分离时不能自动停车B．制动管增压缓解，减压制动 C．前后车辆的制动一致性不好D．制动力大小控制不精确 7、下列制动方式中，不属于黏着制动的是：（C） A．空气制动B．电阻制动C．轨道涡流制动D．旋转涡流制动 8、下列制动方式中，属于摩擦制动的是：（A ） A．磁轨制动B．电阻制动C．再生制动D．轨道涡流制动 三、填空题：
城市轨道车辆制动系统原理分析
2014届毕业设计说明书课题名称：城轨车辆制动系统分析 二级院校铁道牵引与动力学院 班级宁波检修11级 学生姓名周旺 指导老师左继红 完成日期 2013.12
2014届毕业设计任务书 一、课题名称：城轨车辆制动系统的原理分析 二、指导老师：左继红 三、设计内容与要求 1.课题概要 城市轨道交通运输是我国交通运输网络的重要组成部分，它的发展与城市经济的发展息息相关。目前，世界各地的主要政治、经济、文化等中心城市都兴建了不同形式的轨道交通运输网，有些还成为所在城市的重要景观和标志性建筑。我国北京、上海、广州、南京等城市的地下铁道已经开通，成为这些城市市内交通运输的支柱。另外还有许多其他的城市交通网也在筹建和建设之中。城市轨道交通运输的发展必将为我国经济的发展插上腾飞的翅膀。 地铁车辆制动系统用于保证地铁车辆的运行安全，具有多种操作模式，与传统列车制动系统相比，结构和工作原理更为复杂。 通过对此课题的学习和设计，使学生能更好的理解地铁车辆制动和空气管路系统的工作原理，培养学生运用所学的基础知识和专业知识的能力，提高学生利用所学基本理论和自身具备的技能来分析解决本专业相应问题的能力，使学生树立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法，完成工程技术人员必须具备的基本能力的培养和训练。 2.设计内容与要求 1、熟悉地铁制动在铁路运输中的作用。 2、简单介绍地铁车辆制动系统的组成。 3、详细分析地铁车辆及列车制动系统的工作原理和工作过程。 4分析现有制动系统存在的不足之处，利用自己所学的专业知识，提出改进设计意见和具体实施方案。 四、设计参考书 1.《城市轨道交通车辆制动技术》殳企平编著水利水电出版社 2.《列车制动》侥忠主编中国铁道出版社 3.《电力机车制动机》那利和主编中国铁道出版社 4. https://www.360docs.net/doc/0a13246926.html,/ec/C356/kcms-2.htm 5 .https://www.360docs.net/doc/0a13246926.html, 6. https://www.360docs.net/doc/0a13246926.html, 7. https://www.360docs.net/doc/0a13246926.html, 五、设计说明书内容 1.封面 2.目录 3.内容摘要（200—400字左右，中英文）
城轨车辆回送系统
TECHNOLOGY AND APPLICATION I 技术与应用 城轨车辆回送系统 ◎李慧赵跃鹏李方方 轨车辆的回送是指地铁车辆制造完 成后由制造工厂所在地送到实际运 营城市的运输过程，城轨、地铁车辆在 制造厂设计、组装和调试合格后，需要 交付用户使用，目前车辆的交付方式主 要有3种： (1) 海运，将车辆解编，通过海上 大型船只运达用户现场，海外项目优先 选择此种方式； (2) 陆运，将车辆解编，再将每 一辆车放置在大型汽车上，通过公路运 达用户现场，此种方式适合近距离的运 输； (3) 铁路，将地铁车辆通过现有的 铁路运输至用户所在的城市，然后进行 解编，通过汽车运抵车辆段，此种方式 适合国内的所有车辆运输。 目前，城轨、地铁车辆经地面铁路 运输回送时，本身不具备动力，即无火 回送，因此回送车辆时，需给回送车辆 制动控制系统提供110 V 控制电源，样制 动控制单元就可以进行正常的空气制动 控制和防滑控制。制动控制指令通过列 车硬线传输，以实现与铁路上的客车或 货车的同步动作。 车辆回送编组方式及组成 回送编组方式机车+回送车+轨道 车+回送车，如图1所示。 回送系统组成回送系统既包括电 气连接又包含机械连接，二者之间协调 能力是问题的关键。 电气连接回送系统是车辆制动系 统的组成部分，制动系统有网络控制、 硬线控制、管路控制组成；回送模式时 需有网络系统发送命令，制动系统将电 气指令转换为气压变化，控制车辆的制 动状态，具体电气连接如下： 1) 制动系统必须上电； 2) 网络必须工作；3) 必须同时对两列回送车的模式进 行选择； 4) 一般建议短接紧急制动环路。 机械连接回送车与轨道车之间使 用过渡车钩连接，如图2所示。 制动回送原理 微机控制的模拟式电空制动系 统KNORR 制动系统主要有模拟式电控 制动系统、制动缸及相关管路。每车均 设有一套微机控制的模拟式电空制动系 统，适应货车或客 车的回送，其中货 车的最大制动压力 为500 kPa ,客车 的最大制动压力为 600kPa 。列车在回 送前铺设临时制动 管，通过网关阀传递货车或者客车的制 动压力。 发出回送模式信号KNORR 制动 系统根据车辆发出的回送模式信号，启 动回送模式。回送采用模拟式电-空制动 系统控制，在回送模式下，采用机车供 电供气，监测制动压力及制动状态，防 止回送过程中列车出现制动。 回送模式启动后，保持制动功能失 效，因此在激活保持制动模式前，采取 有效的措施保证车辆不遛车。 可以通过列车管理软件（操作界 面：司机室控制屏）设置客车或货车模 式回送，即选择列车管定压是600kPa 还 是500kPa 。 如果列车管压力下降低于60kPa / min ，则不会施加制动。 在列车管额定压力为600kPa 机车牵 引时，无论列车管的初始压力为何值， 列车管减压量达到40kPa 时空气制动系 统应开始施加制动，制动压力的大小为 AW 0载荷下最大常用制动压力的20%,图1回送编组图 60世界软道交通 2018.1
地铁车辆制动系统浅析
毕业论文(设计)任务书题目城轨车辆制动系统浅析 学生姓名李星燃学号 11022315 班级： 110223 专业：城市轨道交通车辆 分院：工程技术分院 指导教师：王洋 2013 年 11 月 1 日
城轨车辆制动系统浅析 0、引言 为适应车辆运行速度高、站间距离短、起动制动频繁等要求，轻轨车辆采用了Knorr公司的微机控制电空制动系统，该系统具有反应迅速、制动距离短、部件集成化程度高、可以实现平稳停车等特点。 车辆在制动过程中电制动优先，然后施加空气摩擦制动。车辆正常状态下使用的空气制动是常用制动，紧急制动是在紧急情况下由司机触发或列车紧急制动环线失电而自动施加的，停放制动是制动系统自动施加的弹簧制动。 列车在运行过程中，当速度在电制动零速点（ v=3km/h）与淡出点之间时，通过编码器输出“电制动力达到多大值”信号，使得电制动和空气摩擦制动混合施加。当列车运行在恒电制动力最高速度和电制动淡出点之间时，仅使用电制动，当列车运行速度超过恒电制动力最高速度时，电制动和空气摩擦制动又混合施加（图1）。
下面分别介绍这几种制动方式的制动原理及应用方式。 1、电制动 城市轨道车辆电制动采用再生制动与电阻制动。当“制动列车线”激活发出制动指令时，优先采用电制动。如果“运行系统网络”允许，使用的主要制动模式是再生制动，当接触网网压高于750 V时，不能够吸收再生制动反馈回来的能量，则采用牵引控制单元控制的电阻制动。 （1）再生制动。 在变频调速系统中，电机降速和停机是通过逐渐减小定子给定频率来实现的，由于惯性原因，电机的转子仍旧处于被动的运行状态，当同步转速ω1小于转子ω时，转子电流相位几乎改变了180°，电机从电动机状态变为发电机状态；与此同时，电机轴上的转矩变成制动转矩 T e，电机处于再生制动状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路，再生循环使用。
城轨车辆辅助供电方式比较分析与应用
城轨车辆辅助供电方式比较分析与应用 摘要：针对目前国内轨道交通领域城轨车辆采用的不同中压供电形式：扩展供电形式、交叉网络供电形式以及并联网络供电形式，通过介绍、分析和比较不同供电方式的特点，确定合理的供电设计方案，提高列车辅助供电系统的可靠性，确保降级工况时列车性能不受影响。 关键词：城轨车辆；辅助供电；扩展供电；交叉供电；并网供电 引言 目前，在国内外轨道交通行业，辅助供电方式主要有三种，分别为扩展供电、交叉供电和并网供电。辅助供电主要是由辅助逆变器输出交流380V为列车负载提供交流电源。 在国内外的轨道交通行业，早期地铁列车一直采用扩展供电方式和中压交叉网络供电形式（以下简称交叉供电），直到近年来开始采用中压并联网络供电形式（以下简称并网供电）。采用扩展供电方式的地铁线路主要有天津1号线，采用交叉供电方式的比较典型的是深圳2号线，采用并网供电方式的主要有广佛线。在长编组多辅助变流器的车辆上采用并网供电，当一个辅助变流器故障时基本不用减载，因此并网供电将成为未来的趋势。文章将重点介绍这三种中压供电形式技术特点，并进行相关的性能比较和分析。
1 辅助供电系统 1.1 辅助供电系统组成 列车辅助供电系统主要负责对列车所有中低压辅助设 备的供电，是列车最重要的系统之一，其稳定与否将直接影响列车牵引控制系统、空压机、空调等车上重要设备的正常工作。辅助供电系统包括：辅助逆变器、充电机、蓄电池、高压母线（DCl500V）、中压母线（三相AC380V 50Hz）、低压母线（DC110V）、其他必须的辅助设备（继电器、接触器、空气开关、控制器）等。 1.2 扩展供电 扩展供电方式一般在每半列车设置一个辅助变流器，每个辅助变流器为相近的半列车提供交流电源，一旦一个辅助逆变器故障，另一个辅助逆变器将为整列车提供交流电源，同时减载。扩展供电属于早期车辆采用的供电方式，技术相对成熟。由于扩展供电技术相对简单，是国外牵引供应商进入国内市场首推的技术，随着技术的革新，扩展供电方式已很少被国外的牵引供应商所采用。但是随着发改委对牵引系统国产化率要求的越来越严格，国内牵引供应商已打破国外大企业对城轨牵引系统的垄断，以株洲时代为代表的国内牵引供应商大举进军国内城轨牵引系统市场，由于扩展供电技术相对简单且运用成熟，成为辅助供电方式的首选。目前株洲中标的大连2号线、宁波2号线均采用株洲时代提供的扩
城市轨道交通车辆技术
城市轨道交通车辆技术 专业代码600601 专业名称城市轨道交通车辆技术 基本修业年限三年 培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，具有良好职业道德和人文素养，掌握城市轨道交通列车的操作、故障处理、车辆维检修等基本知识，具备列车操作、设备与工具使用、车辆调试及检修、突发事件与故障处理能力，从事城市轨道交通车辆驾驶、车辆检修等工作的高素质技术技能人才。 就业面向 主要面向城市轨道交通行业，在电动列车乘务员、车辆检修、装备制造等岗位，从事城市轨道交通列车驾驶、车辆调试及检修、突发事件及故障处理、车辆装配等工作。 主要职业能力 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力； 2.具备按操作规范驾驶城市轨道交通列车的能力； 3.具备城市轨道交通列车故障应急处理及突发事件处理的能力； 4.具备城市轨道交通列车故障检测、数据分析、故障处理及设备调试的能力； 5.具备识读电器原理图和机械图纸的能力； 6.掌握城市轨道交通列车修程及检修工艺； 7.掌握各种检修工具、量具和检修设备的使用与保养方法。
核心课程与实习实训 1.核心课程 城市轨道交通列车机械构造、城市轨道交通列车电气设备及电气线路、城市轨道交通列车牵引与制动、城市轨道交通列车网络控制技术、城市轨道交通列车操作及故障处理、城市轨道交通列车突发事件处理、城市轨道交通列车机械检修、城市轨道交通列车电气检修等。 2.实习实训 在校内进行钳工综合、维修电工综合、城市轨道交通列车驾驶综合、车辆检修综合、行车综合演练等实训。 在城市轨道交通运营企业进行实习。 职业资格证书举例 电力机车驾驶员低压电工机修钳工维修电工 接续本科专业举例 车辆工程交通运输
城轨车辆制动控制系统
第六章制动控制系统 制动控制系统是空气制动系统的核心，它接受司机或自动驾驶系统（ATO）的指令，并采集车上各种与制动有关的信号，将指令与各种信号进行计算，得出列车所需的制动力，再向动力制动系统和空气制动系统发出制动信号。动力制动系统进行制动时将实际制动力的等值信号反馈给制动控制系统，制动控制系统通过运算协调动力制动和空气制动的制动量。空气制动系统将制动系统发来的制动力信号经流量放大后使执行部件产生相应的制动力。这就是制动控制系统的主要功能。 6.1 制动控制系统的组成 如图6.1制动控制系统主要由电子制动控制单元（EBCU）、空气制动单元（BCU）和电气指令单元等组成。 图6.1制动控制系统的组成 6.1.1 电子制动控制单元 在电子技术和微机技术的迅猛发展下，列车的制动控制由微机综合列车运行中的所有参数，经过判断和运算，给制动系统发出精确的指令。以微机为中心的电子控制装置被称为电子制动控制单元（EBCU）、微机制动控制单元(MBCU)
或制动控制电子装置（BCE）等。 它有一下主要功能： （1）接受司机控制器或ATO的指令，与牵引控制系统协调列车的制动和缓解。 （2）将接收到的动力制动实际值经 EP转换，将电信号转换成气动信号发送给空气制动控制单元。 （3）控制供气系统中空气压缩机组的工作周期，监控主风缸输出压力等参数。 （4）在列车制动过程中始终收集列车所有轮对速度传感器发来的速度参数，对轮对在制动过程中出现的滑行进行监视。 （5）对列车制动时的各种参数和故障进行监视与记录。 6.1.2空气制动控制单元 空气制动控制单元是制动系统中电气制动和空气制动的联系点，也是电子、电子信号与气动信号的转换点。在过去论述中称为中继阀或EP。 （一）EP 由电磁线圈、铁芯、顶杆和活塞等组成。当它的电磁线圈没有励磁时，铁芯和连杆落在阀底，通路阻断或通路与大气连通。当线圈励磁，铁芯被吸引上移，推动顶杆和活塞上移，通路与储风缸压力空气连通。 （二）中继阀 它上部是给排阀，下部是腔室。腔室中是活塞和膜板，活塞和膜板带动有空心通路的顶杆上下移动。 中继阀也是一个将电信号转换成压力空气的电磁阀，只是电信号的变化不是励磁电流的变化，而是通过电磁阀励磁线圈和消磁状态的不同组合，将多个电信号输入转换成对应空气压力输出。 （三）空重车调整阀 空重车调整阀的作用是根据车辆载重的变化，即根据乘客的多少，输出一个空气压力信号，并通过中继阀使单元制动机风缸保持一个恒定的制动力。 空重车调整阀的输入是车辆二系弹簧的空气压力信号。考虑到车辆载重的不平衡，一般采取前后转向架对角的两个空气弹簧压力为输入信号，这样就能比较准确地使空重车调整阀的输出压力信号与乘客负载成一定比例关系。
城轨车辆考试知识点
城轨车辆考试知识点 1.标准规矩1435mm 2.动车组采用动力分散交流驱动方式 3.制动方式分为电气再生制动电气指令空气制动方式 4.制动种类常用制动，紧急制动，快速制动，辅助制动，耐雪制动 5.动车组的组成：车体，转向架，连接缓冲装置，制动装置，车辆内部设备，牵引传动系统，辅助供电系统 6.动车组的主要技术特点：头型流线化，车体结构轻量化，高性能转向架技术，复合制动技术，密接式车钩缓冲装置，交流传动技术，列车自动控制及故障诊断技术 7.城市轨道车辆的组成：车体，走行部，牵引缓冲装置，受流装置，制动装置，车辆内部设备，车辆供电系统 8.段修：1.5年一次，厂修：6年一次，辅修:半年一次，轴检：3个月一次 9.轴重：车辆总重与轴数之比即车辆每一轮对施加于轨道的重力 10.限界：为确保机车车辆在铁路上的运行安全，防止机车车辆撞击邻近的建筑物和设备而对机车车辆和接近路线的建筑物，设备所规定的不允许超越的轮廓尺寸线称为限界。铁路的限界分为：机车车辆限界和建筑物接近限界 11.转向架的组成：轮对轴箱装置，弹性悬挂装置，构架基础制动装置，转向架支撑车体的装置，牵引电机和齿轮变速装置 12.轴箱定位方式;固定定位，导框式定位，干摩擦导框式定位，油导
筒式定位，拉板式定位，拉杆式定位，转臂式定位，橡胶弹簧定位。 13.车轮名义直径;滚动圆直径。 14.踏面磨耗沿宽度方向比较均匀 15.铁路客车圆柱滚动轴承结构：外圆，内圆，滚子保持架 16.车辆采用弹簧减震装置：一类主要起缓和冲击的弹簧装置 二类主要起衰减振动的减振装置 三类主要起定位作用的定位装置 17.车辆的抗侧滚装置：提高车体在簧上炕轻倾覆稳定性的装置 18.弹性悬挂元件：空气弹簧本体，高度控制阀，高度调整连杆，高度调整杠杆，列车风源，排气口，节流孔，附加空气塞，差压阀 19.油压减震器的优点在于：它的阻力是见证速度的函数 20.地诶和客车广为采用油压减震器 21.动力转向架六种结构形式：a爪形轴承的传动装置b横向牵引电机——空心轴的传动c俩轴纵向驱动，骑马式结构d全弹性结构的两轴纵向驱动e牵引电机的对角配置的单独轴——纵向驱动f牵引电机置于车体的驱动装置 22.动力制动：电阻制动，再生制动 23.轮对轴箱弹簧装置的作用：a联接作用b隔离和缓和振动和冲击c 定位作用 24.基础制动装置：双片吊挂直接作用式基础制动装置。作用：a传递制动缸产生的力到各个闸瓦b将此力放大一定倍数c保证各闸瓦压力大小一致
城轨车辆空气制动风源系统资料
一般情况下，城轨车辆采用电动车组模式，以单元进行编组，所以其风源系统也是以单元来供气，每一单元设置一套风源系统，相邻车辆的主风管通过截断塞门和软管相连，由两个以上单元组成的列车就具有两套以上风源系统。 风源系统包括：空气压缩机、主风缸、脚踏泵以及空气管路系统等。用风设备主要包括：制动装置，空气悬挂装置、车门控制装置、以及风喇叭、雨刮器、受电弓气动设备、车钩操作气动设备等。风源系统制造的空气压缩机为用风设备的驱动提供动力，而压缩空气的净化和干燥处理是不可或缺的，其目的是除去压缩空气中所含有的灰尘、杂质、油滴和水分等，保证制动系统及其他用风设备长时间可靠地工作。 3.1 空气压缩机 城轨车辆采用的空气压缩机要求噪声低、振动小、结构紧凑、维护方便、环境实用性强的特点。目前，城轨车辆中采用的主要有活塞式空气压缩机和螺杆式空气压缩机两种。 3.1.1 活塞式空气压缩机 由固定机构、运动机构、进排气机构、中间冷却装置和润滑装置等几部分组成。其中，固定机构包括机体、气缸、气缸盖；运动机构包括曲轴、连杆、活塞；进排气机构包括空气滤清器、气阀；中间冷却装置包括中间冷却器、冷却风扇；润滑装置包括润滑油泵、润滑油路等.如图3.1 图3.1活塞式空气压缩机结构图
1-润滑油泵；2-体；3-油压表；4-空气滤清器；5、8-进气阀片；6-排气阀片；7、9-低压活塞；10-高压活塞；11-主风缸；12-压力控制器；13-上集气箱；14-散热管；15-下集气 它是由电机通过联轴节驱动空压机曲轴转动，曲柄连杆机构带动高、低压缸活塞同时在气缸内做上下往复运动。由于曲柄中部的三个轴颈在轴向平面内互成120°，两个低压活塞和一个高压活塞分别相隔120°转角。当低压活塞下行时，活塞顶面与缸盖形成真空，经空气滤清器的大气推开进气阀门，进入低压汽缸，此时排气阀在弹簧和中冷器内空气压力的作品用下关闭。当低压活塞上行时，气缸内的空气被压缩，其压力大于排气阀片上方压力与排气弹簧的弹力之和时压缩排气阀弹簧而推开排气阀片，具有一定压力的空气排出缸外，而进气阀片在气缸内压力及其弹簧的作用下关闭。两个低压缸送出的低压空气，都经过汽缸盖的统一通道进入中冷器。经中冷器冷却后，再进入高压缸，进行第二次压缩，压缩后的空气经排气阀口、主风管路送入主风缸储存。高压活塞的进排气作用与压力活塞的进排气作用相同。 3.1.2 螺杆式空气压缩机 螺杆式空气压缩机具有以下特点：（1）噪声小、振动小。（2）可靠性高和寿命长。（3）维护简单。（4）螺杆式空气压缩机的工作原理分三个部分：压缩机的吸气、压缩、排气三个阶段。如图3.2 图3.2 螺杆式空气压缩机系统流程图
LCU在城轨车辆中的应用研究
LCU在城轨车辆中的应用研究 发表时间：2019-03-13T14:17:35.200Z 来源：《电力设备》2018年第28期作者： 1袁湘流 2罗文星 3张涵[导读] 摘要：逻辑控制单元（简称LCU）采用电力电子器件和微机控制技术，利用软件实现控制电路的逻辑关系，相对传统的继电器机械式触点控制有较大的优势。 （宁波中车轨道交通装备有限公司浙江宁波 315112） 摘要：逻辑控制单元（简称LCU）采用电力电子器件和微机控制技术，利用软件实现控制电路的逻辑关系，相对传统的继电器机械式触点控制有较大的优势。本文结合宁波2号线（NBML2）与宁波3号线（NBML3），分析LCU的具体应用。 关键词：继电器；LCU；城轨车辆；控制 1 概述 地铁车辆上存在着大量的机械触点、时间继电器、中间继电器，这些器件通过电缆连接起来构成了列车运行的逻辑控制系统，用以传递控制信号进而实现列车牵引、制动、司机室占有等一系列的功能。由于列车功能强大，逻辑控制系统的电路也是庞大而复杂的，这个系统在多年的运行中存在点失效、逻辑繁琐、触头损伤、电磁污染、布线复杂、空间占用大等问题。 随着电子控制行业的发展，设备的集成化、小型化、智能化是当今电子行业的发展趋势。将数量众多的继电器更换为更集成化、小型化、智能化的设备也是更多用户的需求。继电器是依靠线圈和机械触头来实现可控开关的，目前大功率的开关器件已经非常成熟，完全可以替代继电器的功能。基于这些技术的发展，逻辑控制单元LCU作为继电器的替代设备从根本上解决了有触点控制电路的一些问题。LCU 在机车领域应用经验丰富，但城轨车辆上应用的实例较少，目前LCU系统运用在深圳5号线（SZML5）、广州8号线（GZML8）中。 2 LCU的应用 本节以实例对比的形式，分析阐述LCU在城轨车辆中的应用及特点。 2.1 LCU在“升弓”中的应用 宁波2号线（NBML2）采用传统的继电器架构逻辑完成受电弓控制，如图1 NBML2受电弓控制原理图所示。列车升弓阀动作的前提：升弓保持触点闭合，允许升弓触点闭合，降弓触点闭合，本弓隔离开关闭合。 图1 NBL2受电弓控制原理图 1.升弓保持触点：升弓保持触点受控于升弓保持继电器，如果司机按下“升弓”按钮，升弓列车线将为高电平（脉冲信号），升弓保持继电器（=21-K205）得电，升弓保持触点闭合。 2.降弓触点：降弓触点受控于降弓继电器，如果司机按下“降弓”按钮，降弓列车线将为高电平（脉冲信号），降弓继电器（=21-K210）得电，降弓触点断开；反之，降弓触点闭合。 3.本弓隔离开关：受电弓可以在本节车内通过操作“本弓隔离” 旋钮来隔离。 4.允许升弓触点：允许升弓触点受控于允许升弓继电器。所有刀开关都处于“受电弓”位时，受电弓才允许升起允许升弓继电器（=31-K205）得电，允许升弓触点闭合。允许升弓信号也可以通过操作“允许升弓旁路”旋钮来进行旁路，或者速度大于零的条件下允许升弓。 宁波3号线（NBML3）采用LCU控制受电弓，如图2所示。升弓的前提条件为：本车受电弓控制微断and无降弓命令and升弓命令脉冲and（本单元刀开关在升弓位或有升弓旁路或列车速度大于零）and（他单元刀开关在升弓位或有升弓允许旁路或列车速度大于零或有半自动末端）。LCU采集这些信息经过逻辑判定之后，直接向升弓阀输出有效的信号。
我国城轨车辆制动系统介绍及选型_吕晓晖
我国城轨车辆制动系统介绍及选型 吕晓晖 (中国北方机车车辆工业集团,266031,青岛∥高级工程师) 摘 要 介绍了日本N A BCO、德国K N O RR和英国WEST IN G HO US E制动系统控制装置的组成、工作原理及在我国各地城轨车辆上的应用。提出了选用城轨车辆制动系统需注意的几个方面:在保证安全性的同时,尽量减少制动系统的运用。应考虑制动控制系统的寿命周期成本;在选用城轨制动控制系统时,需要研究其零部件维修的可能性,而不是自始至终从国外购买整机。 关键词 城轨车辆;制动控制系统;电空制动 中图分类号 U260.352 Selection of Vehicle Brake System in C hina Lv Xiaohui A bstract Compar ed with the br ake systems in Japan, Ge mar y and UK(NABCO,KNORR and Westing House), the com position and func tions of the contempor ar y urban ra il vehicle bra ke syste m adopted in China's ur ban r ail tra nsit ar e introduced,meanwhile suggestions and analysi s are pr ese nted on the selec tion of ur ban r ail vehicle br ake system.The auther ar gues that a fe asibility study on br ake parts maintenance should be car ried out be fore the pur chase of the wh ole car body f rom abr oud. Key words urban r ail vehicle;br ake contr ol syste m; elec tropne uma tic br ake Author's address Chinese Norther n Loco.and Ca r I ndustr ial Gr oup,266031,Qingdao,China 城轨车辆制动系统的整体使用寿命要求20～30年,是影响城轨车辆安全性和寿命成本最重要的因素之一。本文介绍了当前我国城轨车辆主要选用的制动系统,从组成、功能和原理上进行了剖析,以便于城轨车辆制动系统的选用及维护。 1 城轨车辆制动系统介绍 目前我国城轨车辆主要选用国外进口的制动系统,主要包括日本NABCO制动系统、德国KNORR 制动系统、英国WES TING HO US E制动系统和SABWABCO(FAIVELEY)制动系统。以上均属于当今主型的模拟式直通电空制动系统,具有反应快速、操纵灵活,以及与牵引、TCMS(列车控制管理系统)和A TC等系统协调配合等特点。由于不同制动系统的风源和基础制动单元差别不大,下面主要对这些制动系统的控制系统或单元进行介绍。 1.1 日本NABC O制动系统 日本NABCO制动系统主要指NABCO的H RDA型电空制动系统,1992年投入应用,是一种传统的直通电空制动系统。在我国,该电空制动系统主要应用于北京和天津的城轨项目。 H RDA型电空制动系统的制动控制单元包括制动电子控制装置和气动控制装置两部分:电子控制装置为贮有定制程序的标准机箱,气动控制装置主要由电空中继阀、空重车调整阀和气路板等组成。制动控制单元的原理框图如图1所示。 如图2所示,制动电子控制装置和气动控制装置同装于一个制动控制箱内。制动控制箱外形尺寸为710mm×615mm×590m m,总重100kg。 1.1.1 制动电子控制装置 H RDA型电空制动系统的电子控制装置整体结构采用6U标准机箱,主要芯片采用日本日立公司的H8系统微控制器。该电子控制装置主要包括制动控制、防滑控制、通信及显示三个部分。 制动控制部可接收列车制动控制线的PWM 制动指令,进行空气和电制动的混合制动计算,控制电空中继阀上电空转换(EP)阀的电流,实现对制动缸的预控压力控制;同时,电子控制装置又根据两路空气弹簧压力(AS1、AS2)对预控压力按载荷进行自动调整,通过气动控制装置实现对制动力的控制。 防滑控制部可以测定各车轴的速度,一旦检测到有车轮滑行,便控制防滑阀降低滑行轴的制动缸压力,使滑行车轮恢复到正常的粘着状态。 通信及显示部用于与TM S通信及故障诊断信息的显示与存贮。 · 56·
城轨车辆障碍物检测装置分析
技术与应用 TECHNOLOGY AND APPLICATION 城轨车辆障碍物检测装置分析◎ 徐首章 随着我国轨道交通事业迅速发展，轨道列车障碍物检测方法近年来也成为研究热点。尤其是地铁无人驾驶技术的快速发展，更加促进许多新技术在障碍物检测系统上的应用。本文针对目前主流应用的障碍物检测装置进行介绍，对障碍物检测系统的特征、方式、技术参数等做详细分析。 2011年上海地铁10号线列车运营过程中由于信号系统故障，列车切除ATP通过人工驾驶，采用电话闭塞方式列车限速运行。期间14:51分列车豫园至老西门下行区间以35Km/h的速度发生追尾，事故造成271人受伤。不仅如此，国内地铁车辆与车辆段库门碰撞事故、与线路终点止挡碰撞事故及轨道上障碍物的碰撞事故也屡见不鲜。人工驾驶容易受到工作状态、危险识别能力、个人经验等主观因素的影响，同时弯道、坡道、照明等线路环境也会对人工驾驶造成一定影响，从而引起安全风险。因此城轨车辆的障碍物检测装置成为当务之急。在无人驾驶方面，根据自动运行城市轨道交通（AUGT）标准IEC 62267的第8.5.5章节车载障碍物检测装置的规定，障碍物检测装置最迟在列车前方障碍物与该装置接触时进行探测，如发现障碍物，列车应立即施加紧急制动。同时标准中要求，发现障碍物时，应向OCC（中央控制中心）报告信息，并且只有在危险条件得到解决后才能恢复运行。目前国内外轨道车辆的障碍物检测装置主要分为接触式和非接触式两大 类。 国内现状分析 国内首条自主研发的全自动运行地 铁线路北京燕房线采用的是接触式障碍 物与脱轨检测装置，通过安装于列车转 向架位置的检测装置，检测轨道附近障 碍物，并将威胁程度不大的障碍物清出 轨道，对于威胁程度较大的障碍物，通 过碰撞来触发紧急制动信号，从而保障 行车安全。国内某些科技公司自主开发 的接触式障碍物与脱轨检测装置，检测 装置同样安装于转向架前方，当轨道上 的障碍物撞击到检测横梁或列车脱轨钢 轨撞击到检测横梁时，会使检测弹簧发 生大的变形从而触发行程开关动作，串 联到列车紧急制动回路里的行程开关使 列车产生紧急制动停车，同时通过不同 的行程开关的动作向列车TCMS 上报事件 （是障碍物还是脱轨）信息，此种方式 将障碍物检测与脱轨检测集成控制，提 高车辆的安全性能。 非接触式障碍物检测装置最早应用 于与城市交通线路混跑的有轨电车，主 要通过雷达及视频成像等技术对前方固 定范围内的障碍物进行分析、处理，起 到辅助司机驾驶的功能，在车辆存在冲 撞风险时施加相应的安全保护措施，从 而避免对人员和车辆造成伤害。由于其 能够探测的距离较远，可在车辆接触到 障碍物之前提前发出预警信号，因此该 种方式是未来障碍物检测装置的一种趋 势，但是由于该种方式为非接触直接判 断障碍物，因此对设备的稳定性和安全 性提出了更高的要求，目前也是各障碍 物检测厂家的技术突破方向。 接触式障碍物检测装置 接触式的障碍物检测装置主要由检 测横梁、检测板弹簧、限位轴、行程开 关和接线盒等组成，障碍物检测装置安 装在头车转向架构架正前方。目前多数 厂家的障碍物检测装置都集成脱轨检测 功能，当轨道上的障碍物撞击到检测横 梁或列车脱轨钢轨撞击到检测横梁时， 会使检测弹簧发生大的变形从而触发行 程开关动作，串联到列车紧急制动回路 里的行程开关使列车产生紧急制动停 车，同时，通过不同的行程开关的动作 向列车TCMS 上报事件信息，即车辆出现 障碍物检测还是脱轨。 为保证障碍物检测装置的稳定性， 新型的障碍物检测装置将板弹簧用一个 固定点（用螺栓固定）和多个限位点 （用转轴限制位移或其他方式）来约束 它的位移，使检测横梁在列车运行中不 发生相对于转向架构架的自身振动，这 样消除了误动作报警的可能，大大的提 高了装置的稳定性，克服了传统的障碍 物检测装置的悬臂梁弹簧带来的自身振 动大、容易误动作报警的缺点，同时， 由于新型障碍物检测装置消除了传统障 碍物检测装置检测横梁相对于构架的侧 60世界轨道交通2019.08