动车组制动技术

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。
（2）自动式空气制动机
通过制动阀改变列车管的空气压力，以此压力变化作为 控制信号，控制车辆制动机的三通阀/分配阀。 特点：制动时，列车各部分制动缸的充气来自就近的副 风缸；缓解时，制动缸通过就近的三通阀排气。 应用：编组较长列车（列车前后部制动和缓解作用一致 性较直通式好，列车冲动较小）。
（3）电空制动机
2、制动控制系统
制动控制系统是制动系统在司机和其他控制装置的控制 下，产生、传递制动信号，并对各种制动方式进行制动 率分配、协调的部分。 目前主要有：空气制动控制系统、电控制动控制系统两 大类。 空气制动控制系统（又称为空气制动机），以压力空气 作为制动信号传递和制动力控制的介质的系统。
电气指令式制动控制系统，以电气信号来传递制动信号 的制动控制系统。 空气制动机按原理可分为： 直通式空气制动机、自动空气制动机、直通自动制动机。
2. 紧急制动
由列车驾驶员启动或将制动阀的制动手柄扳至紧急制动 位置来使列车管（BP）快速彻底的放风，使所有转向架 的制动力达到最大。
乘客紧急制动器。触发紧急制动并且给驾驶员发出一个 报警信号，驾驶员将最终决定是否施加紧急制动（例如： 可选择适当的位置停车）
Hale Waihona Puke 3. 停放制动动车组配备有一个从总制动风缸供风的弹簧作用的停放 制动，配有手动缓解装置，转向架具有足够大的弹簧制 动力保证列车安全地停放在30%坡道上。
特点：可实现制动无级操纵；司机操纵更为方便。但对 指令传递的设备性能要求高，一旦不能满足要求，可能 造成制动指令精度下降，影响制动效果。
（2）按按制动控制装置的不同分
电磁控制制动机：一般只适用于仅有空气制动方式的制 动系统中。 气压控制型：靠气压和阀进行协调配合。 电气控制型：靠电气进行协调配合。
摩擦制动
常用的方式主要有闸瓦制动和盘形制动，在高速电动车 组的制动系统中还有轨道电磁制动方式。
动力制动
将牵引电机转变为发电机，列车动能转化为电能，对这 些电能的不同处理方式分成电阻制动和再生制动两种形 式。
（2.）按制动力形成方式划分
按电动车组制动力的获取方式，可分为粘着制动与非粘 着制动。
在常用的制动方式中:
电气控制型，一般用于既有空气制动、又有电气制动 的制动系统中，能方便地进行两种方式的制动力的协调。 因在计算精度、充分利用动力制动等方面具有其他制 动控制方式无可比拟的优点，因此目前电动车组的制动 控制系统大多采用电气控制型。 由于采用计算机，所以电气控制型也叫微机控制型。 该控制按其对空气制动控制方式的不同，可分为自动式 和直通式。 自动式：在自动空气制动机的基础上增加了电气指令控 制系统对列车管压力的控制，通过同时对各车辆的列车 管的减压增加，使各车辆的三通阀同时作用，加快列车 整体的制动及缓解速度，提高了自动空气制动机的性能。
动车组 制动技术简介
2008年11月 2008年11月
一、制动系统概述
1、动车组制动方式 （1） 按电动车组动能转移方式分类
动车组动能的转移方式可以分为二类： 一类是摩擦制动方式，即通过摩擦把动能转化为热能， 然后消散于大气； 二是动力制动方式，即把动能通过发电机转化为电能， 然后将电能从车上转移出去。
4、紧急制动
紧急制动采用再生+摩擦复合制动。 启动紧急制动： ⑴司机激活的紧急制动（超强紧急制动） 包括两种情况： ——拉动司机主控控制器到底端（8级）； ——按动驾驶台上的紧急停车按钮。按动紧急停车按钮 后，将会降受电弓和断开主断路器。司机激活的紧急制 动必须利用尽量大的粘着力在尽量短的停车距离内实现。 当主控手柄后移到位时，继电器打开安全环路并施加全 摩擦制动。主车辆控制单元也以动力制动补充摩擦制动。 可利用的最大粘着力约为0.15。
制动系统与列车控制网络
复合制动方式
动车转向架可采用再生制动和摩擦制动。 拖车转向架仅可用摩擦制动。 当动力制动和摩擦制动共同使用时，再生制动永 远具有优先权。 再生制动的制动力不足时则由摩擦制动补偿。 列车配有计算机控制的电空制动系统。 每辆车都有本车制动计算机（BCU）。 当动力制动和摩擦制动共同使用时，再生制动永 远具有优先权。
如果直通制动系统出现故障，系统应故障导向安 全，必要时实施紧急制动停车，如直通制动系统 不能正常工作，通过手动转换后，启动备用空气 制动系统。 备用制动系统为自动式空气制动系统，其制动指 令由列车管传递。 自动式空气制动系统处于热备用状态。
1、常用制动
首先在动力转向架上施加动力制动，如果动力制动不足， 再在拖车轴上施加空气制动。 当动轴的动力制动不能使用时，用摩擦制动力代替。 在速度小于10公里/小时的时候，采用纯空气制动（根 据动力制动特性）。
空气制动
采用摩擦制动方式:直通式空气制动系统和自动 式空气制动系统。 直通式空气制动系统采用电子控制，可按制动模 式曲线（根据手柄位置或信号系统设定）控制列 车减速或停车。 每车的微机制动控制装置负责执行本车制动控制 功能，包括接收和解码制动命令信号（从司机台 上的制动手柄发生），以及其它用于列车制动控 制的重要信息。
以压缩空气为动力源，以电气指令来操纵，可获得更好 的列车前后部制动和缓解作用一致性。 电空制动机可以有两种形式： 一种以原有的自动式空气制动机为基础，加装电控装 置，通过在车辆制动机加装的电磁阀，控制制动缸的压 力；当电空制动出现故障时，空气制动依然有效。 另一种是以直通式空气制动机为基础，电气指令控制车 辆制动机，称为电气指令直通式电空制动机。
⑵乘客激活的紧急制动
单独操作的并可由司机撤销。乘客拉紧急制动手柄： ——紧急制动手柄激活紧急通信单元。 ——司机室内“撤销乘客激活的紧急制动”的按钮开 始闪烁，并且确认信号鸣响4秒钟。 ——施加常用制动。牵引隔离。 如果10秒内司机不按下按钮并保持3秒，将施加乘客激 活的紧急制动。如果司机在10秒内按下忽略乘客紧急制 动按钮并保持3秒钟，则缓解紧急制动，并解除牵引隔 离。 如果在忽略乘客紧急制动之后，不对紧急手柄进行复位， 则列车停车后，将重复施加制动，直至重设紧急停车手 柄。
⑶安全回路断开启动紧急制动
如果安全环路打开，紧急制动激活，不管计算机设备是 否工作，都会切断至紧急制动阀的供电，施加全摩擦制 动，同时车辆控制单元施加电制动。
5、耐雪制动 在寒冷的冬季，耐雪制动通过摩擦制动力的实施 将制动盘和制动闸片很快加热以防止制动盘和制 动闸片受冰雪影响。
盘形制动单元
轴盘制动夹钳
4、微机控制型电气指令式制动控制系统
微机控制型制动控制系统制动指令的接收、处理和电气 制动与空气制动协调配合等，一般都是由微机来完成。 根据前面划分，微机控制型制动控制系统根据其制动指 令传输方式的不同，可以分为数字指令是和模拟指令式。
二、CRH1制动系统概述 CRH1制动系统概述
CRH1动车组采用电气指令式制动系统，微 机控制 动车组各车辆的制动控制装置采用微机控 制 制动力由动车的电制动（电力再生制动） 及各车的摩擦制动（动力车轮盘方式制动、 拖车轴盘制动方式）构成。
轮盘制动夹钳（带停放制动）
三、CRH5制动系统概述 CRH5制动系统概述
CRH5动车组的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 动模式，电制动优先。 CRH5动车组常用制动为电制动和空气制动 的复合制动，紧急制动仅为空气制动。
电制动
电制动以再生制动为主。 动车驱动轴使用电制动时，动车非动力轴和拖车 轴使用空气制动。 超出使用电制动力的速度范围时，动车轴和拖车 全部使用空气制动系统。 再生制动可在速度范围10 km/h～ 200km/h工作。
3、停放制动
停放制动是纯气动控制的制动，可在列车未起动时防止 列车溜车。 每动车5＃、6＃、7＃制动单元，由综合压缩弹簧施加。 通过司机操作台上的按钮控制。 在Mc/M转向架内的停放制动压力开关由牵引安全环路 进行监控，如果施加了停车制动，或压力开关报告已施 加，则无法牵引。如果压力开关出现故障，可采用位于 车厢K4的开关忽略故障继续运行。
（1）直通式空气制动机
通过制动阀把总风缸的压缩空气直接变成经列车管（制 动管）进入制动缸的、其压强大小直接反映制动力大小 的压缩空气，直接在制动缸得到所需制动力。