克诺尔空气制动原理分析
克诺尔公司盘式制动器介绍
制动力矩随温度升高而降低
盘式制动器 鼓式制动器
与鼓式制动器相比，盘式 20
制动器衰减慢
制动力矩 [kNm]
高温情况下，盘式制动器 15
10
产生的制动力矩比鼓式制 动器高出 75%
5
0 100 200 盘 /鼓温度 [° C]
车辆速度 v = 60 km/h; 制动压力 p = 7 bar
300
SN7 … 22.5“ 盘制动器系统
不同的气室位置:
• axial (+12° , 0° , - 8° , -12° ) • radial (86° , 93° )
气动盘式制动器的优点
概要
• 无自增力装置
25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7
制动力矩 M [kNm]
v=80 km/h; 温度 = 400°C
SB/SN5 SB/SN6 SB/SN7
0
19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07
0
19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 Bu d. 20 08
– 没有放大摩擦系数差异
鼓式制动器 盘式制动器
• 低衰退
– 即使制动温度很高，制 动力也没有损失
• 高热负荷
– 长期保持高的制动性能
制动压力 p [bar]
• 良好的性能
– 工作原理先进， 制动
盘式，鼓式制动器储备能力相比较
气动盘式制动器的优点
制动力矩随速度增大而降低
CCBII制动系统讲解(克诺尔制动机)
BPG BPVV To C1(..332) TP-BP TP-FL
ER
ER
EX Control MV53
EX
BPC O #21 EMV (74V) MVEM
BP Relay
EX
PVEM
C3
BP EX EX
BP LRU ER/BP Reduction BC Application
MR BP T FLT MRT
Electronic Brake Valve
电子制动阀EBV
抑制位——机车产生常用惩罚制动后，必须将手柄放置此位置使制动机复 位后，手柄 再放置运转位，机车制动作用才可缓解。在抑 制位，机车将产生常用全制动作用。 重联位——当制动机系统在补机或断电状态时，手柄应放此位置。在此位 置，均衡风缸将按常用制动速率减压到0。 紧急位——在此位置，自动制动阀上的机械阀动作，列车管压力排向大气， 触发EPCU中BPCP及机车管路中的紧急排风阀动作，产生紧急制动作用。
BC / DBTV Portions BC Release (Back-up Mode)
M R
BCCP
From 16 Portion
16
DCV1
From 20
Portion 20
# 46 EX
From 13 Portion 13 1 #3 vol 6 13 BO 16TV
AUX
AR
#57
DBTV #69 From BP Portion
3 4 2 1
EX
A1 A3 A2
DCV1
P V BCT P V BPT ELV C1 DCV2 P V 16T From BC portion PVTV TP16 TPBC
A1
空气制动的原理
空气制动的原理一、引言空气制动是一种常见的制动方式，广泛应用于大型商用车辆和铁路列车中。
空气制动的原理是利用压缩空气作为能量传递介质，通过控制空气流动来实现制动效果。
本文将详细介绍空气制动的原理。
二、压缩空气系统1. 压缩机压缩机是将自然界中的空气经过压缩后储存到储气罐中的设备。
常见的压缩机有活塞式压缩机和螺杆式压缩机两种类型。
活塞式压缩机采用活塞往复运动将空气压缩，而螺杆式压缩机则是利用两个旋转螺杆之间的间隙将空气不断挤压和排出，使其达到高压状态。
2. 储气罐储气罐是存放被压缩过的空气的设备。
由于储气罐内部具有一定容积，可以在车辆行驶过程中提供稳定的供应能力。
同时，储气罐还可以起到滤水器和调节器等功能。
3. 管路系统管路系统是压缩空气传递的通道。
常见的管路材料有钢管、铜管和塑料管等。
管路系统需要具备耐高压、耐腐蚀、耐磨损等特性。
三、制动器1. 制动鼓制动鼓是一种圆形的金属部件，通常由铸铁或钢材制成。
它位于车轮内部，旋转时与车轮同步运动。
当制动器施加力量时，制动鼓会受到阻力，从而减速或停止旋转。
2. 制动皮带制动皮带是一种由摩擦材料制成的带状零件，通常由复合纤维和树脂组成。
它与制动鼓接触，并在施加力量时产生摩擦，从而减速或停止车轮旋转。
3. 制动缸制动缸是一种用于控制空气流量的设备。
它位于车辆底盘上，并与储气罐相连。
当司机踩下刹车踏板时，空气会被释放到制动缸中，并推动活塞向外移动，从而使皮带与鼓接触。
4. 制动阀制动阀是一种用于控制空气流量的设备。
它通常位于车辆底盘上，并与储气罐相连。
当司机踩下刹车踏板时，制动阀会打开，并释放压缩空气到制动缸中，从而使皮带与鼓接触。
四、操作原理1. 制动器的施加当司机踩下刹车踏板时，制动阀会打开，并释放压缩空气到制动缸中。
此时，活塞向外移动，使皮带与鼓接触。
由于皮带和鼓之间的摩擦力较大，车轮会减速或停止旋转。
2. 制动器的释放当司机松开刹车踏板时，制动阀会关闭，并将压缩空气排出。
KBGM-P制动系统
南车南京浦镇车辆有限公司客车设计部制动组
目录
1 概述 2 KBGM-P制动系统的组成 3 KBGM-P制动系统的功能
1 概述 KBGM-P制动系统是微机控制的直通电空 制动系统，该系统是由克诺尔公司研发并广 泛使用的制动系统，主要适用于动车组。系 统具有空重车调节功能，能够更好的利用制 动力。该系统既可以和再生制动配合，也可 以和液力制动配合使用。突尼斯项目就使用 了该系统。
2.2 制动控制设备 由BCU、PBCU、停放制动模块等部分组成。 BCU安装在车上，它接收司控器传来的制 动指令，将其转化后传给PBCU；PBCU将 其采集的压力信号传给BCU，同时使系统 发生制动作用；停放制动模块接收停放制 动指令，同时使系统发生停放制动功能。
2.3转向架制动设备 每辆车有一个动转向架和一个拖转向架组 成，其中制动设备主要包括： 动转向架车有4个轮盘，3个制动缸、1个停放 制动缸。拖转向架车有4个轴盘， 3个制动缸、 1个停放制动缸。运行过程中，停放制动缸需 保持缓解需要大约6.3bar的压力，如果压力 降到4.5bar以下，容易产生擦盘，必须停 车，并进行纠正。
2.9 空电转换装置 当与自动式牵引机车联挂时，使用空电转换 装置。空电转换装置中装有一压力传感器， 传感器读取牵引机车制动管的压力，在通过 车上的BCU将压力转换成制动指令给本车的 制动系统。 机车不仅提供BP压力，还给EMU提供主风 管压力。当机车给主风管的最大压力低于 4.7bar时，主风管压力开关会闭合紧急制动 回路。因此，在联挂时，开关的相应触点必 须临时短接。
如果没有空气压力可用，可以暂时通过手动 来缓解弹簧。
谢 谢 Thanks
ห้องสมุดไป่ตู้
3.2 紧急制动 当司控器上的制动手柄处于紧急制动位时， 司控器发出紧急制动指令，激活车辆的安 全回路，使紧急制动电磁阀失电，紧急制 动电磁阀打开，控制压力空气经紧急制动 电磁阀进到中继阀内，打开中继阀上的制 动风缸和制动缸的通路，使制动风缸内的 压力空气经过中继阀到达制动缸，实施制 动。当BCU接收缓解指令时，指令信号
简述自动式空气制动机的结构和作用原理
简述自动式空气制动机的结构和作用原理今天来聊聊自动式空气制动机的结构和作用原理，真的特别有趣。
咱先说说结构吧。
自动式空气制动机主要有这么几部分，就像咱人身体一样，各个器官有各自的作用。
空气压缩机就如同心脏，它负责产生压缩空气，这可是整个制动系统的动力源泉呢。
然后是总风缸，它就像个大水库，用来储存空气压缩机产生的压缩空气。
还有制动阀，这个就好比是指挥官，通过操纵它来决定什么时候制动、制动力多大。
一根根的管路就像身体里的血管，负责把压缩空气运输到需要的地方。
另外，还有制动缸，它可是真正实施制动动作的地方哦。
那它的作用原理呢？我来打个比方吧，这就像给气球放气一样。
当火车等需要制动的时候，司机操纵制动阀。
它就像个开关，让总风缸储存的压缩空气顺着管路往制动缸去。
打个比方说，这就像水往桶里灌一样，压缩空气不断地进入制动缸，制动缸里的活塞就像个顶杠的大力士，开始推动闸瓦等制动部件紧紧的压向车轮。
就好比你用手使劲捏住一个转动的小玩具轮一样，让车轮的转速慢下来，从而实现制动。
我学习这个原理的时候，也很困惑为啥一个简单的空气运输就能把那么大的火车给刹住呢？后来才明白是靠着制动系统的巧妙设计和各个部件的协同工作。
比如说在实际的火车运行里，不同的载重量就需要不同的制动力，这时候制动阀就可以很好地调节空气量，从而精准地控制制动力。
有意思的是，在一些路况不好的铁路上，或者在高速行驶过程中突然需要紧急制动的时候，自动式空气制动机的可靠性就变得特别重要了。
比如说，如果在山区铁路上，火车速度虽然不是很快，但是因为下坡路多，就需要制动机能够频繁并且稳定地工作，不然就很危险。
说到这里，你可能会问，那要是空气压缩机坏了怎么办呢？这就是个很好的问题。
一般这种情况铁路部门都会有检修计划，及时发现这些隐患。
但是有时候突发情况，那还有一些紧急的补救措施，比如说可以从其他列车获得压缩空气补充等。
总之，自动式空气制动机的这种结构和原理，是经过多年发展沉淀下来的，在保障轨道交通的行车安全上有着不可替代的作用。
空气制动机原理
空气制动机空气制动机当司机将制动阀移到推动位时，制动主管内的压缩空气向大气排出一部分，这时副风缸内的空气压力相对地大于制动主管内的压力，因而推动三通阀的主活塞向左移动，截断充气沟的通路，使副风缸内的压缩空气不能回流。
在三通阀主活塞移动的同时带动滑阀也向左移动，截断了通向大气的出口，使副风缸内的压缩空气进入制动缸，推动制动缸鞲鞴向右移动，通过制动杆的传动，使闸瓦紧抱车轮而制动。
空气制动机的组成空气制动机的部件，一部分装在机车上，另一部分装在车辆上。
机车上的设备：空气压缩机、总风缸、制动阀等。
空气压缩机产生的压缩空气贮存在总风缸内。
列车中的车辆的制动与缓解作用，由机车司机操纵制动阀来实现。
车辆上的设备：（以GK型制动机为列）制动主管、折角塞门、制动支管、截断塞门、远心集尘器、三通法、副风缸、降压风缸、空重车调整装置、制动缸、闸瓦。
制动主管安装在车底架下面，它贯通全车，是传递压缩空气的管路。
截断塞门安装在制动支管上，用以开通或截断制动支管的空气通路。
它平时总在开放位置。
当车辆上所装的货物按规定应停止制动机的使用；当制动机发生故障时，将它关闭，停止车辆的制动机的作用。
关门车通常把关闭了截断塞门、停止制动机的作用的车辆叫做“关门车”。
远心集尘器利用离心力的作用，将压缩空气中的灰尘、水分、铁锈等杂质，沉淀于集尘器的下部，以免进入三通阀等机件。
三通阀是车辆制动机中最重要的部件。
它连接自动支管、副风缸和制动缸，用来控制压缩空气的通路，使制动机起制动或缓解的作用。
副风缸是贮存压缩空气的地方，制动是利用三通阀的作用将压缩空气送入制动缸起制动作用。
制动缸当压缩空气进入制动缸后，推动制动缸鞲鞴，将空气的压力变成机械推力，然后通过制动杠杆后闸瓦紧抱车轮起制动作用。
降压风缸它与制动缸相连，两者之间设有空重车调整装置，可满足空、重车不同制动压力的要求。
空重车调整装置在GK型制动机上安装，用它来控制降压风缸与制动缸的通路，可以达到调整制动力的目的。
简述空气制动机的工作原理(一)
简述空气制动机的工作原理(一)空气制动机的工作原理1. 空气制动机的概述空气制动机是一种常见的制动系统，广泛应用于各种车辆中。
它通过利用车辆在行驶过程中产生的动能，将其转化为热能，并通过制动器将车辆减速或停止。
空气制动机具有安全、可靠、耐用等特点，被广泛应用于大型商用车辆、重型货车等。
2. 空气制动机的基本组成空气制动机主要由压缩机、储气罐、制动阀、制动器以及其他辅助元件组成。
- 压缩机：通过压缩大气中的空气，将之存储到储气罐中，为制动系统提供动力。
- 储气罐：储存由压缩机压缩的空气，供制动阀和制动器使用。
- 制动阀：控制空气的流动和压力，将压缩机储存的空气释放到制动器中进行制动。
- 制动器：将制动阀释放的空气转化为制动力，使车辆减速或停止。
3. 空气制动机的工作原理空气制动机的工作原理可以简要分为三个步骤：压力制动、弹簧制动、停车制动。
压力制动1.当驾驶员踩下制动踏板时，制动阀接收到压力信号，打开空气供应通道。
2.压缩机通过储气罐向制动阀提供压缩空气，制动阀将空气释放到制动器中。
3.制动器中的活塞受到压缩空气的力，将制动摩擦片挤压到车轮上，产生制动力矩，使车辆减速或停止。
弹簧制动1.当驾驶员松开制动踏板时，制动阀断开空气供应通道。
2.制动器中的压缩空气被释放，活塞受到弹簧力的作用，使摩擦片与车轮分离。
3.车轮的旋转再次带动摩擦片与车轮接触，恢复制动器的初始位置。
停车制动1.当车辆需要停放时，驾驶员将制动选通阀转到停车制动位置。
2.此时，制动阀会将压力保持在制动器中，保持制动状态。
3.当车辆需要行驶时，驾驶员将制动选通阀转回压力制动位置，制动解除，车辆开始行驶。
4. 空气制动机的优点与应用•优点：空气制动机具有制动力大、制动可靠、制动过程可控等特点，适用于大型、重型车辆的制动需求。
•应用：空气制动机广泛应用于大型商用车辆、重型货车、公交车等领域，是这些车辆的主要制动系统。
总之，通过压力、弹簧与选通阀的控制，空气制动机能够实现车辆的减速和停止。
1.空气制动及供风系统原理
1
供风系统
郑州地铁集团有限公司
供风系统
系统组成
供风系统由供风模块和总风缸组成，供风模块 主要包括空气压缩机、双塔干燥器和精细滤油 器等部件，负责为列车提供并储存充足、干燥 、洁净、压力合适的压缩空气等。风缸的作用 是储存压力空气为系统供风，同时减少空气压 缩机的频繁启动。安装在每列车的M车。
精细滤油器
经过空气干燥器后，压缩空气内仍含有大量的油，这 些油来自于空压机工作中曲轴飞溅进入空气的润滑油 ，这些油量几乎完全由精细滤油器过滤吸附。
郑州地铁集团有限公司
供风系统
安全阀
安全阀用于限定所处管路的最高压力，当压力高于安 全阀的限定值时，安全阀向外间断式喷气，起到降压 保护管路和提醒的双重作用。在供风模块中有两处安 全阀分别为：A01.03整定值为12bar，保护空气压缩 机在安全的工作压力范围内；A01.11整定值为 10.5bar，保护后续的空气管路、制动设备在安全的 工作压力范围内。
郑州地铁
空气制动及供风系统 原理
郑州地铁集团有限公司
1 制动系统组成 2 系统部件原理
郑州地铁集团有限公司
系统组成
1 供风系统 2 悬挂系统 3 空气制动系统 4 升弓系统 5 其他系统
郑州地铁集团有限公司
制动系统组成
系统组成
空气制动及供风系统主要包括风源系统、制动控制 装置、基础制动装置、车轮防滑保护装置、空气悬 挂装置、升弓装置、车钩操纵装置和轮缘润滑装置 组成，每节车各部件的分布情况见下图。
供风系统
真空指示器
可以监测干式空气滤清器的内空气的污浊程度，当污 浊程度较高时，出气口就会产生负压，就会被吸出黄 色滤芯，提醒检修人员及时更换堵塞严重的滤芯。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
该空压机为两级压缩，低压级有两个气缸，高压
级只有一个气缸，空气由低压缸吸入并由一个干式空气过滤器滤清，送到高压缸
进行下一步的压缩。
当检测到主风缸的压力值低于7.5bar并且SIV容量满足一个空气压缩机的启
动要求时，VCU输出压缩机启动信号，单个空气压缩机将会启动，直至压力值达
到9bar；当主风缸的压力值低于6.8bar并且SIV容量满足两台空气压缩机的启动
要求，两台空气压缩机会启动，若此时SIV容量仅满足一台空气压缩机的启动要求，主空气压缩机会启动，当主风缸的压力值达到9bar时，两台空气压缩机都停止。
其中主辅空气压缩机的控制按照单双日进行控制。
为了提高系统工作的可靠性，延长设备的使用寿命，空压机产生的压缩空气
经过止回阀后通往双塔干燥器与精细滤油器进行处理。
供气单元与主风缸之间设
置一常通球阀将主风缸与供气单元隔离。
除此之外，每辆车设置一个总风缸、空
气悬挂风缸和制动风缸，三个风缸的容积均为100L，设计压力为10bar。
（二）常用制动施加
在通常情况下，当列车施加制动时，车辆控制单元将计算经过载荷补偿的整
列车的制动力及电制动状态发送给网关阀，网关阀将空气制动力平均分配到每个
拖车（包括故障的动车转向架）。
当列车速度达到一定速度后后，空气制动取代
电制动，实现电空转换。
（三）紧急制动施加/缓解
紧急制动由列车的紧急制动环路失电触发，并最终由空气制动基础装置执行，是通过一个安全回路控制的纯空气制动模式，是列车运行安全导向保证中最重要
的环节，因此紧急制动不可逆。
列车紧急制动功能采用硬线控制，在制动控制单
元上装备了由列车安全环路硬线控制的紧急制动部分.若安全环线断开，列车将产
生紧急制动。
图一紧急制动器在EP2002内的运行
（四）EP2002阀内部气路原理
制动供气风缸压力进入气动阀单元，并被分为两条单独的线。
第一条较粗的
线将空气供应给一次调节阶段。
此阶段主要为中继阀根据控制压力将 BSR 压力下
调到一个中间压力，并在称重电子装置硬件的控制之下经过了EP阀的调节；控
制压力通过二次调节器后被限制在一定的范围以内，该数值即为能够在一次调节
器输出情况下提供满载紧急制动压力的数值，这就保证了制动缸不会供给一个大
于紧满载紧急制动压力值。
图二 EP阀控制电子装置运行图
压力空气经过一次调节器后，分别供给轴 1 和轴 2。
每路供气都通过EP 阀之
后进入制动缸。
在紧急制动情况下，这些 EP阀处于非启动状态。
紧急制动缓解时，VCU输出缓解命令给网关阀，网关阀在紧急制动缓解后，并且零速、制动指
令有效时，施加保持制动。
（五）停放制动施加/缓解
停放制动力应能使一列4编组的列车在AW3载荷下停放在3.5‰的坡道上，
停放制动可通过按压司机台上的“停放制动施加/缓解”按钮施加或缓解。
停放制动
为弹簧储能施加，且由弹簧弹力生成的停放制动力不受时间流逝的影响，可以满
足列车长期断电停放的需求。
除此之外，当列车总风压力不足时，因停放制动缸内压缩空气压力无法克服
弹簧弹力，因此停放制动将会自动施加，而缓解时则需要通过拉动停放制动缓解
拉绳来缓解。
（六）防滑管控（WSP系统）
苏州一号线所有车辆上都装有空气制动防滑系统，该系统的检测和实施都是
按照“轴控”的方式进行的。
防滑保护控制单元与排气阀集成在EP2002阀内部，每根车轴都装有速度传感器用来检测车轮速度，该信息被采集后在同一个CAN网区
域中的EP2002阀中共享，此时如果检测到单个车轴减速度过大，或车轴与车轴
之间存在速差，系统都会激活防滑保护功能并且通过制动连接阀将两根轴的制动
力分开，进而控制充气阀和排气阀来恢复该轴的黏着状态。
结束语：
空气制动是制动控制系统的有机构成元素。
克诺尔空气制动系统由于其构成
特色以及气路原理等优点，在未来一段时间内仍然是地铁空气制动领域的主要课题。
参考文献：
[1]周光德，王坪.克诺尔、法维莱机车制动系统与既有客车电空制动系统接口
分析[J].铁道车辆，2013，51（3）：27-30.
[2]张春辉.克诺尔集团液压制动产品跨文化营销实例分析与研究[J].商，2015，（7）：117-117.
[3]开启智能化时代打造全球化品牌——山东派克诺尔机器有限公司[J].门窗，2014，（10）：1-4.
[4]邱汉清.浅析广州地铁国产制动系统故障引发列车不能动车的原因[J].建筑工程技术与设计，2014，（27）：246-246，264.。