阿根廷布市电动车组风源系统设计及空压机管理
城市轨道车辆风源系统常见故障分析及排查策略
技术与检测Һ㊀城市轨道车辆风源系统常见故障分析及排查策略孙㊀瑞摘㊀要:车辆风源系统是城市轨道交通空气制动系统的重要组成部分ꎬ其功能的好坏直接影响列车运行的可靠性ꎮ文章介绍了车辆风源系统几种常见的故障情况ꎬ并对其故障原因进行分析ꎬ提供了典型故障处理㊁排查的基本思路ꎮ针对因环境因素导致的相关问题ꎬ提出了预防故障的基本措施ꎮ关键词:车辆风源系统ꎻ空压机ꎻ双塔干燥器ꎻ故障分析一㊁概述车辆风源系统是城市轨道车辆空气制动系统的重要组成部分ꎬ其主要功能是为空气制动系统提供一定压力范围的压缩气体ꎮ风源系统的工作状态直接影响了车辆空气制动的效果ꎬ过低的空气压力还会触发车辆的紧急制动等保护措施ꎬ产生一定的行车安全隐患ꎬ严重影响旅客的乘车体验ꎮ苏州轨道交通３号线电客车车辆风源系统由克诺尔公司供货ꎬ主要由空气压缩机㊁干燥器㊁储风缸㊁管路及截断塞门等组成ꎮ空气压缩机为ＶＶ１２０型空压机ꎬ其工作电压为ＡＣ３８０Ｖꎬ每分钟可为制动系统提供９２０Ｌ的冷却空气ꎮ干燥器采用的是双塔干燥器ꎬ工作电压为ＤＣ１１０Ｖꎬ以两塔交替干燥㊁再生来进行对压缩气体的干燥ꎬ以满足出口压缩空气的相对湿度在３５％以下的要求ꎬ它的切换周期为１２０秒ꎮ每节车配备３个１００Ｌ的储风缸ꎬ分别为主风缸㊁制动风缸和悬挂风缸ꎬ为对应的系统提供相应的压缩空气ꎮ二㊁空气压缩机故障空气压缩机作为风源系统的核心设备ꎬ为列车提供必要的压缩气体ꎬ空压机的良好工作是城市轨道车辆安全有效运行的重要保证ꎮ因此在日常检修作业过程中ꎬ应按照维护手册的相关要求定期对空压机进行相应的保养ꎬ以提高其运行可靠性ꎮ空压机常见故障有以下几类:(一)空压机无法正常启动由于空压机为成熟稳定类产品ꎬ且车辆段一般不具备空压机的拆解条件ꎬ其内部故障时主要以送厂家维修为主ꎬ故在此仅讨论非空压机本身原因所导致的无法启动ꎮ在空压机本身无故障的情况下ꎬ空压机启动接触器ＣＭＫ控制空压机得失电ꎬ从而实现空压机的启停ꎮ因此在故障排查时ꎬ应首先确认ＣＭＫ接触器是否得电ꎮ当ＣＭＫ接触器得电而空压机未启动时ꎬ则应重点检查ＣＭＫ接触器的触点状态及空压机相关电源进线状态ꎻ当ＣＭＫ接触器未得电时ꎬ则应从空压机启动条件来判断ꎬ由电路图可知ꎬＣＭＫ得电的方式共有两种ꎬ①网络正常情况下ꎬＶＣＵ根据主风压力进行控制ꎻ②当主风压力低于７ｂａｒ时ꎬ按下强迫泵风按钮或进入紧急牵引模式ꎮ此时可根据实际情况ꎬ按照两种启动方式逐级排查ꎬ查找具体问题点ꎮ此外还需注意ꎬＣＭＫ接触器的得电与否是通过ＣＭＲ继电器的一组触点来控制的ꎬ因此还需关注此继电器的功能状态ꎮ(二)空压机油乳化对城市轨道车辆而言ꎬ常见的导致空压机乳化的原因有以下三种ꎮ①列车长时间静置ꎬ导致空压机组的运转率较低ꎬ无法实现运转率高于３０％的要求ꎻ②列车空压机排量冗余过大ꎬ使得列车每次启动供风时间较短ꎬ空压机启动时间较短ꎬ导致空压机油室内的润滑油温度长期处于较低状态ꎻ③列车运行在高温㊁高湿的外部环境下ꎬ如苏州㊁南京㊁上海等地ꎬ每年的梅雨季节ꎬ空气湿度较大且气温较高ꎬ及其容易发生空压机油乳化现象ꎮ由于导致空压机油乳化的条件较多ꎬ因此当发生空压机油乳化问题时ꎬ应结合当前列车实际情况ꎬ来采取相应措施ꎮ若是由于天气原因ꎬ如进入梅雨季节㊁连续高温降雨等或列车长时间静置ꎬ空压机未能充分启动ꎬ此时可采用 打气 的方式即使空压机持续启动ꎬ将空压机内的润滑油持续加热ꎬ促使润滑油内的水分逐步气化分离ꎬ由此缓解空压机油乳化现象ꎮ三㊁双塔干燥器故障双塔干燥器主要用来干燥经空压机压缩后的气体ꎬ以满足压缩空气相对湿度在３５％以下的要求ꎮ双塔干燥器同时在两种状态下工作ꎬ其共有两个干燥塔ꎬ当压缩空气在一个干燥塔里干燥时ꎬ干燥剂就在另一个干燥塔里再生ꎬ经过１２０秒后ꎬ两塔工作状态切换ꎮ因此ꎬ双塔干燥器的好坏直接影响了风源系统供风质量的高低ꎬ下面就双塔干燥器的常见故障讨论其原因及排查策略ꎮ双塔干燥器两个工作塔功能切换和时间设置ꎬ是由其控制模块实现的ꎬ因此当控制模块内的部件发生故障如电磁阀故障㊁电源故障时ꎬ双塔干燥器不能实现两塔功能的切换ꎬ干燥剂不能很好的实现干燥和再生ꎬ压缩空气的干燥效果也会大幅下降ꎮ因此发生双塔干燥器控制类故障时ꎬ可以在车下观察双塔切换消音器工作切换时间ꎬ是否符合要求ꎮ同时也可用万用表ꎬ对双塔干燥器控制模块内的接线进行测量ꎬ检查内部线路是否联通ꎮ此类检查应纳入电客车的日常维护保养过程中ꎬ定期对双塔干燥器切换功能㊁切换时间进行测试ꎬ避免发生类似故障ꎮ四㊁结语在分析车辆风源系统类故障时ꎬ应掌握其控制的基本逻辑ꎬ根据故障现象从上至下ꎬ从简单至复杂来进行故障排查ꎮ对于没有明显故障现象或设备本身无法观察到故障情况的ꎬ可从该设备影响的其他设备情况来判断ꎬ同时可辅以相关检测设备进行检测ꎬ提前预防故障ꎮ对于因环境因素或其他原因导致的故障ꎬ应提前做好预案ꎬ每年定时进行相关养护ꎬ提高车辆风源系统设备可靠性ꎮ参考文献:[１]殳企平.城市轨道交通车辆制动技术[Ｍ].北京:知识产权出版社ꎬ２０１１.[２]李天一ꎬ王雯ꎬ安震.车辆制动系统螺杆空压机组润滑油防乳化控制[Ｊ].城市轨道交通研究ꎬ２０２０ꎬ２３(４):５１. [３]陶波.广州地铁三号线车辆空压机油乳化原因分析与故障处理[Ｊ].柴油机ꎬ２００７ꎬ２９(４):５２.[４]吴敏.吸附式干燥器设计中应考虑的问题[Ｊ].压缩机技术ꎬ２０００(４):２１.作者简介:孙瑞ꎬ苏州市轨道交通集团有限公司运营一分公司ꎮ９５１。
北京地铁风源及制动系统
制动系统的特点
由于城市轨道交通的站距小，因地铁车辆的加速和制动的频率都十分频 繁，要求做到启动快，制动距离短。因此地铁车辆的制动系统具有如下特 点： 1、操作灵活，减速快，作用可靠，制动、缓解作用一致； 2、具有足够的制动能力，使车组在规定制动距离内停车； 3、车组在长大下坡道上运行时，其制动力不衰减； 4、制动系统可以根据各节车的承载情况，调节制动力，减少制动的纵向冲 击； 5、有紧急制动能力，在紧急状态下，能使车辆在安全距离内停车；在发生 危害车组运营安全的情况（如列车分离、制动系统故障、门在运行中打 开）时能自动起紧急制动 6、减少对城市的污染。
基础制动装置
基础制动装置采用轮盘制动方式。
空气悬挂装置
空气悬挂装置主要包括高度阀和压差阀。
制动系统功能描述
常用制动时，制动力大小随输入指令变化而无级控制，并可随载重变 化自动调整。常用制动优先用再生制动，不足部分由空气制动补充； 紧急制动时采用空气制动，并可随车重大小进行调整； 紧急制动不受纵向冲击率限制； 独立紧急制动环路，在ATP指令、列车分离、总风欠压、DC110V电 源失电等情况下紧急制动施加； 接受ATP防护控制，优先响应常用制动和紧急制动； 对列车各轴实行防滑检测，并实施空气制动的防滑保护； 具有弹簧方式的停放制动； 具有保持制动的功能； 制动力不足检测功能、制动力不缓解功能。
风源及制动系统
概述
制动的作用： 为了使地铁车辆能够迅速的加速和停车，必须要对其施 行制动；为了防止地铁车辆在下坡道上运行时由于车体重力 作用导致地铁车辆速度增加，发生危险，也要对车组施行制 动；同时当车辆在坡上启动或者停于车场时，为防止车辆溜 车发生危害，也要对车辆施行制动。
制动系统的组成
为了施行制动，地铁车辆上都安装有一整套制动系统装置。 它包括两部分：风源系统和制动系统。而制动系统又分为制动 控制系统和制动执行系统。制动控制系统由制动信号发生与传 输装置和制动控制装置组成。制动执行系统通常称为基础制动 装置。
出口阿根廷机车制动系统
止回阀、 微油过滤器等组成。由空雎机产生的压缩 空气 经过 止 回 阀、 安 全 阀进 入空 气 干燥 器 ， 经 干燥
器干 燥后 的压缩 空气 流入微 油 过滤 器 滤掉 油 污 ， 最 后经 最小 压力 阀进 入总风 缸 。原理 图如 图 ２所 示 。
第２ 期（ 总第４ ８ Ｏ 年２ 月
出 口 阿 根 廷 机 车 制 动 系 统
齐 旭， 代井峰
（ 大连机 车 车辆有 限公 司 技 术开发 部 ，辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ２ ２ ）
摘要 ： 介 绍 了出 口阿根 延 Ｃ Ｋ Ｄ ｓ Ｇ 、 Ｃ Ｋ Ｄ ｓ Ｈ型机 车制动 系统 的设计 原 理、 结构 组成及 各 部件 的性
２ ． １ ． １ 空压机 及其 辅助装 置
２ 制 动 系统 组成
阿 根廷 机 车制 动系 统组成 如 图 １ 所示。
空压机及其辅助装置如图 ３ 所示 。 空压机采用南 口公 司生产 的 Ｓ Ｌ ２ ２ － ７ ３型螺 杆 式空气压缩机 ， 排量为２ ４ ０ ０ ｌ ＿ ／ ｍ ｉ ｎ 。 空压机 的启停 由两个压力开关控制 ， 当总风缸压力低于 ７ ５ ０ ｋ Ｐ ａ 时， 压力开关动作控制一 台空压机启动 ； 当总风缸 压力低于 ６ ８ ０ ｋ Ｐ ａ 时， 压力开关动作控制两台空压
（ Ｒ Ｉ Ｍ） 、 电缆箱（ Ｃ Ｊ Ｂ ） 和电源箱（ Ｐ Ｊ Ｂ ） 。
各部分 之 问 的相 互作 用关 系如 图 ７所 示 。
３ ． １ Ｅ Ｂ Ｖ 电子 制动 阀
交 的接 口， 通过 Ｌ Ｃ Ｄ Ｍ 呵 以进 行 本 机 或 补 机 、 均 衡 风缸 定压 、 列 车管 投 ／ ｋ ／ 切除、 ￣ ｂ Ｊ ｘ ｌ ／ 不 补 风 等 的
城市轨道交通管理之机车车辆
车辆
• 第180条 机械冷藏车在铁路总公司指定的加油站及有上水 设备的车站进行补油、上水，固定配属的成组专列油罐列 车须定期施行整备维修。
车辆
• 第181条 车辆须装有自动制动机和人力制动机。车辆的制 动梁、下拉杆、交叉杆、横向控制杆及抗侧滚扭杆必须有 保安装置。
车辆设备
• 车辆技术检查作业场所须设有值班室、待检室、待班室、 材料配件库及站场对讲、广播、地面试风系统、集控联锁 安全防护装置，客列检作业场所还须设置列车预确报、现 在车管理等信息系统设备终端。有货车技术检查作业的车 站或枢纽应设站修场所。
• 站修场所须有修车库、材料配件库、轮对存放库，并有满 足车辆检修作业要求的设备及风管路、水管路、电焊回路、 照明等设施；根据需要还应有轮对镟修设备。
两级伸出脚踏板,可以适应800-1250mm的站台,侧门宽度 1100mm。全列侧门的开启为集中控制,由司机负责开关。 • (1)乘客可以通过按动“开门按钮”打开本车厢该侧车门。 • (2)司机在司机室内操作同时打开全列一侧车
动车组设备
• CRH2动车组每辆车两侧各设有两个侧卫生间、盥洗室、 多功能室
密接式车钩 摘挂作业
一、25T型客车介绍
25T型客车是2004年由四方车辆研究所定型 量产的准高速车型，其构造与以往上线运行 的客车有着根本性的区别，其结构主要由车 体、空气弹簧式台车、密接式钩缓装置、风 琴式风挡构成。车体下部是裙板，在裙板中 间是制动表示器，分别显示缓解、制动两种 状态。
二、25T型客车连接部分介绍
车辆设备
• 部安全防护装置和车辆信息化系统、车辆集中空调及管道 清洗消毒等设备和设施。段内的车辆检修、整备、停留的 线路应平直，线路纵断面的坡度不得超过1‰。
SDDIO型机车上26-L制动系统的简化设计
了解 ２ － 制动机 的功能后 ，应该有更好的解决方 ６Ｌ
案。
参 考文献 ：
【 １ 】夏寅荪．Ｄ 型内燃机车． Ｎ ５ 中国铁道 出版社
［ ２ 】姜靖国．－ 型空气和电空制动机． Ｚ７ 中国铁道出版社
（ 上接 ４ ５页 ）
工 况号 １ ２
３ ４
表２ 最大应力情况及其许用 应力汇总表
牵 引 ，所 以在该 车的设 计 中我 们对 系统进 行 了简 化 ，这为采用 ２． ６Ｌ制动机的制动系统设计提供 了
一
是一体 的，而 自阀手柄高度又不能太高，使得要设 置 四连杆机构非常困难 ， 以我们最终决定装两套 所
制动阀来解决这个问题 。制动阀布置如图 ｌ ：
些 变化 。
２ 风源 系统的介绍
轴功率
１０ ｒ ｉ ５０ ｒ ｎ ／ ａ
２ｋ ２ Ｗ
图 １制动 阀布置
双塔 干燥 器参数
空气处理量 ： 相 对湿度 ： 进 气温度 ： ３５ ／ ｉ ． ｒｎ ｍ３ａ ３ ％ ５ ５ ５ ℃ ℃一 ５
这样布 置使 司机在左 右两 侧均能进行单 阀和 自阀的操纵 ，所以每个司机室 只能有一套制动阀的 手柄 ，以避免两侧 同时操纵产生误动作。
的原理后 ， 我们最终确定了如“Ｄ １型机车空气系 Ｓ Ｄｏ
统原 理 图” 的布管方案 ，增加了一个双 向阀 ，但大 大简化 了司机室管路 。
化系统提供了一些解决思路 。另外该车虽然通过在
司机 室装两套制 动阀很好 的解决 司机在 两侧操纵 的问题 ， 但两套制动闸还是过于复杂 ， 以后类 似 在
Ｓ Ｄｌ型机车的风源系统由一组 Ｌ ． １ Ｄ ０ ２ ／０型螺 ４ 杆式空压机和一 台 Ｊ Ｇ ． Ｋ ２ Ａ型双塔干燥器组成 ，总
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。
COP与EER应用条件分类的辨析_董旭_田琦
６ 暖通空调ＨＶ＆ＡＣ ２０１５年第４５卷第６期专业论坛ＣＯＰ与ＥＥＲ应用条件分类的辨析＊太原理工大学 董 旭☆ 田 琦摘要 ＣＯＰ与ＥＥＲ作为评价热泵／制冷机组性能的重要指标，在我国已广泛应用。
针对国标规范定义ＣＯＰ的矛盾、分歧及在文献资料和工程实践应用中的混乱现状，从二者历史沿革、国内外相关标准规范的定义等方面进行了分析研究，提出了ＣＯＰ与ＥＥＲ的应用条件分类，以划清二者使用范围，排除歧义。
建议相关部门统一ＣＯＰ定义，以便其合理应用。
关键词 ＣＯＰ ＥＥＲ 应用条件 分类 制冷机组Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ＣＯＰ ａｎｄ ＥＥＲＢｙ Ｄｏｎｇ Ｘｕ★ａｎｄ Ｔｉａｎ ＱｉＡｂｓｔｒａｃｔ ＣＯＰ ａｎｄ ＥＥＲ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ａｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｎｄｉｃｅｓ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆｈｅａｔ ｐｕｍｐｓ ａｎｄ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｎｇ ｕｎｉｔｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｉｎｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ＣＯＰ ａｎｄｄｉｓａｇｒｅｅｍｅｎｔ ａｂｏｕｔ ＣＯＰ ａｍｏｎｇ ｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄｓ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｃｈａｏｔｉｃ ｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ ａｎｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ＣＯＰ ａｎｄ ＥＥＲ ａｆｔｅｒａｎａｌｙｓｉｎｇ ｔｈｅｉｒ ｈｉｓｔｏｒｙ ａｎｄ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓ ｉｎ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｃｌａｒｉｆｙ ｔｈｅｉｒａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｒａｎｇｅｓ ａｎｄ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅａｎｉｎｇｓ．Ｓｕｇｇｅｓｔｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ＣＯＰ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｕｎｉｆｉｅｄｂｙ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ＣＯＰ，ＥＥＲ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｎｇ ｕｎｉｔ★Ｔａｉｙｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ，Ｃｈｉｎａ ＊科技部国际合作项目———基于喷射－压缩制冷的太阳能光热空调新技术（编号：２０１３ＤＦＡ６１５８０）☆董旭，男，１９８８年１０月生，在读博士研究生０３００２４山西省太原市万柏林区迎泽西大街７９号太原理工大学环境科学与工程学院（０）１８７３５３７９３０９Ｅ－ｍａｉｌ：７８４７８６０５６＠ｑｑ．ｃｏｍ收稿日期：２０１４－１０－２８一次修回：２０１４－１１－２９二次修回：２０１４－１２－１３１ ＣＯＰ与ＥＥＲ应用的混乱现状ＣＯＰ与ＥＥＲ作为从国外引进用于评价热泵／制冷机组实际使用效果优劣的重要性能指标，已被广泛应用于工程评估和技术研究工作中。
天津地铁1号线车辆制动系统及模块化设计
天津地铁1号线车辆制动系统及模块化设计刘永科 陈春峰(长春轨道客车股份有限公司,130062,长春∥第一作者,工程师)摘 要 介绍了天津地铁1号线车辆制动系统的组成、制动模式、制动功能等。
该制动系统采用模块化设计,并取消了一贯使用的列车管,具有节省设计空间、方便安装、节约安装工时、节约成本和方便检修等优点,可作为今后制动系统设计的借鉴。
关键词 天津地铁;制动系统;制动模式;模块化设计中图分类号 U 260.35An Introduction of Tianjin Metro Line 1B rake S ystem and Modular DesignLiu Y ongke ,Chen ChunfengAbstract With an introduction of the brake system ,brake mode ,brake function and wheel slide protection system of Tian 2jin metro ,this paper discusses the modular design which will cancell the conventional train pipe ,save the design space ,instal 2lation time and cost ,thus has a great significance for the future design of braking system.K ey w ords Tianjin metro ;brake system ;brake mode ;modu 2lar designFirst 2author ’s address Changchun Railway Vehicles Co.,Ltd.,130062,Changchun ,China 2004年2月18日,长春轨道客车股份有限公司与天津市地下铁道总公司签订了“天津市地下铁道工程1号线车辆采购合同”。
宽轨内燃动车组制动系统设计
宽轨内燃动车组制动系统设计摘要：本文通过介绍出口宽轨内燃动车组制动系统，对制动系统设计思想、功能、主要部件及特点进行了较系统的阐述和分析，以对后期内燃动车组的设计提供借鉴。
关键词：制动系统；动车组；宽轨1.概述基于中国铁路走出去的国家方针，中国中车积极拓展海外市场，并先后获得多个海外订单。
本文所述宽轨内燃动车组（以下简称动车组）最高运营速度可达100km/h，轨距为1676mm，列车编组方式为两动一拖：Mc03+T02+Mc01，如图1所示，动车组可两列重联运行，救援时可四列编组。
图1车辆编组图2.制动系统设计2.1设计思想动车组配备符合UIC标准的间接式空气制动系统，遵循故障导向安全原则[1]。
总风压力为9.0bar，列车管额定工作压力为5.0bar，制动力最高可达4.3bar。
空气制动，电制动、停放制动三种制动方式。
电制动功率大于牵引功率，在速度大于3km/h的情况下，均可使用电阻制动，减少闸片磨损，降低运营成本。
列车长时间停放时可使用停放制动[2]。
设置安全环路，乘客紧急制动装置、手制动机、司机紧急制动蘑菇头等装置均可触发安全环路，实施最大空气制动。
具有空重车调整功能，可根据车重变化调整制动力大小。
2.2制动系统功能2.2.1常用制动司机通过操作制动手柄进行常用制动的施加和缓解。
2.2.2紧急制动操作制动手柄的手柄至紧急制动位、按紧急按钮（司机台红色蘑菇头）、拉下乘客紧急制动装置拉手均可触发紧急制动，使列车安全回路失电，导致紧急制动阀失电排风，排空列车管压力，此时所有车会被施加基于车重的最大制动力。
2.4.3停放制动停放制动采用手制动机及铁鞋相结合的方式，当列车长时间停放停止运行的情况下，则需要通过旋紧手制动机施加制动。
3.制动系统组成动车组制动系统主要包括：风源模块、风缸模块、制动控制模块、手制动机、防滑系统、司机室制动装置、乘客紧急制动装置及制动管路等。
3.1风源模块风源系统通过耗风量计算确定，采用两套螺杆式空压机组，提供的压缩空气质量等级为222（按照ISO8573-1）。
和谐号动车组风源系统及其管理
２ 空 压 机 组
２ １ 空压机 组特 点 ．
的制 动 系统 、 气 弹簧 、 弓控 制 等 装 置 提供 干燥 清 洁 空 升
的压 缩空气 ＿ 。两套 风 源 系 统 通 过 总 风 缸 对 整个 系统 １ ］
（ ） 源系 统空压 机组 设计专 用 于轨 道交 通 车辆 的 １风 振动环 境 ； （ ） 杆式 空压机 组旋 转平稳 ， 动部 件尽量 减少 ； ２螺 运 （ ） 大 限度地减 少 了振动 和气 流的脉 动 ， ３最 噪音低 。 （ ） 缩空 气 的输 出平 稳几 乎零振 动 ； ４压 （） ５ 空压机 组轴 承油 封寿命 长 ， １ ０ ； 约 ２０ ０ｈ
环 系统 。
杨 伟 君 （ ９ １ ） ， 北 抚 宁人 ， 研 究 员 （ 稿 日期 ：０ １ ７ ８ １ ７一 男 河 副 收 ２ ｌ —０ —０ ）
铁 道 机 车 车 辆
第 ３ 卷 １
到隔板 （ ． ． ． ） 大 颗 粒 的油 滴 碰 到 隔板 后 下 流 至 油 １１１ ａ ，
尽量 减少 了乳 化 的发 生 。
１ １ 风 源 系统组 成及 性 能 ． 风源 系统 主要 包 括 以下 部 分 ： Ｌ ２ ４型 空 机 Ｓ ２ —５
（） ６ 机体 和油气 桶轻 质铝合 金铸 造 ， 量轻 ； 质 （ ） 作周 期最 高达 １ｏ ， 小 ３ ； ７工 ０ 最 Ｏ
１ ． ５１
２ ． ３７ ＡＣ ４ Ｖ６ Ｈｚ控 制 Ｄ ｌＶ ４０ ０ 、 ＣｌＯ Ｉ ５ Ｐ５ ２０ ５ Ｌ Ｚ０ ５ １ Ｔ １． 一Ｈ 带 加 热
备 。单套 主风 源系 统 的供 风 量 为 １３ ０Ｌ ｒｉ， 助 风 ０ ／ ｎ 辅 ａ
源 系统 主要是 总 风欠 压 情 况 下 为受 电 弓升 弓控 制 提 供 压缩 空气 。 风源 系统 的管理 要体 现整 车设 计 的思 想 ， 该 根据 应 列 车 的状 态将 风源 的控制 分成几 种模 式 。
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阿根廷布市电动车组风源系统设计及空压机管理介绍了阿根廷布宜诺斯艾利斯市萨缅托线和麦特线电动车组风源系统的选型依据，并对阿根廷布市萨缅托线和麦特线电动车组风源系统的设计方案及空压机的控制管理进行了详细的说明。
标签：风源系统；空压机；乳化；空压机管理引言随着城市轨道交通车辆风源系统设计技术的日益成熟，在国内城市轨道交通车辆的风源系统应用上已有了众所熟悉的定型产品，如：Knorr公司的VV120系列、Nabtesco公司的HS系列、北京纵横机电有限公司的TSAG系列、Atlas 公司的Gar系列等。
目前，国际化铁路运输发展迅速，我国本着高速和重载车辆设计的重要方向，已经进入到国际化轨道发展的新领域。
以下，以阿根廷布宜诺斯艾利斯市（以下简称为：布市）萨缅托线和麦特线电动车组选用的SL22系列风源系统设计为例，介绍出口阿根廷布市的中长编电动车组的风源系统设计方案。
1 萨缅托线与麦特线基本技术条件1.1 基本线路情况阿根廷布市萨缅托线与麦特线是布市铁路线网中重要的轨道交通干线，其定位为通勤线路，既服务于城市中心城区，同时服务于城市外围的近郊区。
1.2 阿根廷布市的环境条件环境温度：+45℃（夏季），-25℃（冬季）海拔：不超过1200m空气中的污染物：酸雨、盐雾相对湿度：最湿月平均最大相对湿度不大于90%，该月月平均温度不高于25℃1.3 编组形式萨缅托线采用9辆编组6M3T，麦特线采用6辆编组4M2T：9辆/列为：+TC1-M1-M2-T3-M1-M2-M3-M4-TC2+6辆/列为：+TC1-M1-M2-M3-M4-TC2+其中：TC 车为带司机室的拖车；M车为不带司机室的动车；T3 车为拖车。
1.5 噪声指标噪声测试方法满足ISO 2151-2004。
对风源系统的要求：当空气压缩机工作时，距其1m处的连续噪音小于78dB （A）。
2 风源系统的选型综合以上基本线路情况、环境条件、车重基本信息等设计输入元素，结合阿根廷布市萨缅托线与麦特线的站段较长、客源集聚量较大的特点，需选用排气量较大的空压机。
因阿根廷布市的湿度较高，故风源系统应具备防止润滑油乳化的设计结构。
阿根廷布市萨缅托线和麦特线电动车组采用Knorr公司的SL22-80型螺杆式空气压缩机及LTZ015.1H型双塔式干燥器组成的风源模块。
其供电制式、净空气输出量、工作压力描述如下：2.1 供电制式SL22-80型螺杆式空气压缩机采用三相AC380V交流电动机驱动。
2.2 净空气输出量2.2.1 空气用量需求根据阿根廷布市萨缅托线和麦特线电动车组耗风量计算：萨缅托线（9编组）净空气用量：1041 l*bar/min；麦特线（6编组）净空气用量：905 l*bar/min。
2.2.2 供风能力分析SL22-80型螺杆式空压机及LTZ015.1H型双塔式干燥器组成的风源模块，其供风能力如下：单台SL22-80型螺杆式空压机空气输出量为：1350 l*bar/min；单台LTZ015.1H型双塔式干燥器的再生率为：21%；在1450 转/分钟时，单台风源模块干燥后的净空气输出量为：1060 l*bar/min；双台风源模块总的净空气输出量为：2120 l*bar/min。
故可以满足阿根廷布市萨缅托线和麦特线电动车组的用风要求。
2.3 工作压力总风管路正常的工作压力范围为750 kPa至900kPa。
SL22-80型螺杆式空压机的供风压力可到达900kPa，总风缸前设有安全阀，当总风压力超过1050 kPa 时安全阀将打开。
3 风源系统方案介绍萨缅托线（9编组）与麦特线（6编组）电动车组，采用相同的风源系统及空压机管理方案。
每列电动车组均设置两套风源系统，空压机自带干燥器。
3.1 优势说明风源系统的设置及空压机的管理充分考虑了以下几点要素：（1）提高同类产品的互换性。
萨缅托线（9编组）与麦特线（6编组）电动车组头车底架上的风源系统所有设备部件均可完全实现互换。
（2）实现空压机管理的统一性。
萨缅托线（9编组）与麦特线（6编组）电动车组的空压机组控制原则完全一致，管理方式统一。
（3）确保空压机组设置的合理性。
作为电动车组制动系统的供风设备，空压机组至关重要，应确保其随时能够正常运行。
选择将空压机组设置在头车底架上，即充分考虑了列车中任意中间车辆在特定条件下作为关门车时，头车和尾车上的空压机组仍然能够正常地向列车的其他车辆进行供风。
若将空压机组设置在列车任意中间车辆上，当该中间车辆在特定条件下必须作为关门车运行时，头车方向或尾车方向总会存在总风无法供过去的车辆，对于这种车辆的制动施加非常不可靠。
基于以上分析，故将空压机组设置在首尾Tc车上，以确保空压机组随时能正常运行。
3.2 风源系统组成风源系统的气路原理图见图1所示：以下为风源系统各组成部件的描述。
3.2.1 风源模块（A00）风源模块是一个紧凑型自承式压缩空气设备和处理单元。
主要包括：带三相交流电机的空气压缩机组、空气干燥设备、精细滤油器、电气装置，这些部件连接在一起，形成一个紧凑的悬挂装置，通过弹性元件与车体连接。
本项目空气压缩机组外形图见图2所示。
（1）空气压缩机系统原理介绍①螺杆式空压机的运动原理。
螺杆空气压缩机的螺杆组由两个互相啮合的螺旋形转子（或螺杆）组成，通常把节圆外具有凸齿的转子称为阳转子（或阳螺杆）；把节圆内具有凹齿的转子称为阴转子（或阴螺杆）。
阴、阳转子具有非对称的啮合型面，平行安装在一个铸铁壳体内作回转运动，如图3所示。
螺杆空气压缩机主机的工作循环分为吸气、压缩、排气三个过程。
随着转子旋转，每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环（见图4）。
吸气过程（a）：随着转子的旋转，转子齿的一端逐渐脱离啮合而形成了齿间容积，这个齿间容积的扩大，在其内部形成一定的真空，而此齿间容积仅与吸气口连通，空气在压差的作用下流入其中。
随着转子的旋转，齿间容积达到最大之后，齿间容积不再增加，齿间容积在此位置与吸气口断开，吸气过程结束。
压缩过程（b）（c）：随着转子的旋转，齿间容积由于转子齿的啮合而不断减小。
被密封在齿间容积的空气所占据的容积也随之减小，导致压力升高，从而实现对空气的压缩过程，压缩过程可一直持续到即将与排气孔口接通之前。
同时，大量的润滑油被喷入齿间容积中，与所压缩的空气混合，起到润滑、密封、冷却和降低噪声的作用。
排气过程（d）：齿间容积与排气孔口连通后，即开始排气过程。
随着齿间容积的不断缩小，具有排气压力的空气逐步通过排气孔口被排出，此过程一直持续到齿末端的型线完全啮合。
此时齿间容积内的空气通过排气孔口被完全排出，封闭的齿间容积体积将变为零。
随着转子的旋转重新开始新的工作循环。
②空气流动原理空压机系统原理见图5。
空气通过进气口（A1）经滤清器（F）吸入压缩机，空气经过减压阀阀盘（1.4.3）及压缩弹簧（1.4.4）进入压缩机单元的机头，在阳转子（1.3a）和阴转子（1.3b）压缩过程中与油混合。
在油气筒/油分离器（1.1.4）内部，压缩空气先通过冲击与油预分离然后进入油分离器滤芯。
然后空气经过最低压力阀（1.1.2）、进入到冷却器（1.8）及后处理设备输出干燥的压缩空气（A2）。
最低压力阀（1.1.2）防止油气分离器内压力低于最小压力，防止压缩机停机时压缩空气倒流。
控油单元（1.2）将高温高压油输送到冷却器（1.8），输出的低温油在压力作用下使压缩机机头得到润滑。
离心式风扇（1.6）在电机的联轴节的带动下高速旋转，吸入冷却空气（A4）供冷却器（1.8）散热用。
图5的标识说明如下：（2）双塔型空气干燥器LTZ015.1H双塔型吸附式空气干燥器能使压缩空气干燥到极低的湿度，由此可防止在压缩空气设备中由于压缩空气中的湿气引起腐蚀和冻结危险，而导致气动装置出现故障和过早磨损。
本项目双塔式空气干燥器外形图见图6。
压缩空气进入到双塔型空气干燥器中，压缩空气在一个干燥剂罐内进行干燥，同时在另一个干燥剂罐内回流的洁净总风对干燥剂进行再生处理。
在干燥剂罐内的电子计时器控制两个罐的干燥及再生。
只有在空气压缩机工作时，该计时器的控制周期才起作用，这样可以确保两个干燥塔可以均衡工作。
空气干燥器去除压缩空气中的水份并使相对湿度≤35%。
3.2.2 防乳化设计结构见图1。
为防止空压机油乳化，风源系统特设置了电磁阀（A13）、消音器（A14）。
通过延长空压机组的运行时间来提高空压机的工作率。
关于A13的管理，在阿根廷布市萨缅托线和麦特线项目中，定义了最小工作时间（MWT），设定值为5min。
当空压机工作时，EBCU将通过压力传感器（A10）检测总风压力是否达到检测压力（CP）值，CP值设定为8.8bar。
如果总风压力达到CP值并且空压机工作时间超过了MWT，那么电磁阀（A13）不会动作。
如果总风压力达到CP值而空压机工作时间没有达到MWT，A13将得电强制排风，使空压机的工作时间延长，达到MWT。
同时，还定义了最大不工作时间（MNT），设定值为12min。
如果空压机停止工作超过12min，A13将得电强制排风。
当总风压力降低到8.0bar时，主空压机将会启动，A13同时失电。
检测MWT、MNT和CP的逻辑均可以在软件中定义。
3.2.3 其他部件安全阀（A11）保护空气系统因外部升温产生过高压力，设定值为10.5bar。
干燥后的压缩空气被贮存在总风缸（A06）内，其下部配有一个排水塞门。
通过测试装置（A08），可以利用外部压缩空气来检查压力开关（A09）的设置值。
空气压缩机组由制动控制单元通过压力传感器（A10）进行监控。
适当的空压机管理将会优化空压机的运行。
压力开关（A09）输出的电信号同时也控制主电机的接触器。
3.3 空压机管理3.3.1 网络正常下的空压机管理当网络正常时，由BCU控制管理主副空压机进行单双日启动，日期信号及允许启动空压机的信号由TCMS通过MVB发送给头车的BCU。
此种方式也是为了提高空压机工作率，降低润滑油乳化的可能。
头车的压力传感器（A10）检测到总风压力，并通MVB网络发送给头车的BCU。
当总风压力低于800kPa时，只启动列车中的主空压机，当总风压力达到900kPa以上时，主空压机停止运行。
当总风压力持续降至750kPa时，列车中的副空压机也启动，当总风压力达到900kPa以上时，两台空压机停止运行。
3.3.2 紧急运行下的空压机管理当网络故障时，列车处于紧急运行模式下，或当BCU无法正常启动空压机时，空压机的应急启动便依靠于压力开关（A09）的控制。
当总风压力低于700kPa 时，压力开关（A09）自动闭合空压机的启动电路，使两台空压机应急启动。
空压机应急启动后，当总风压力达到900kPa以上时，压力开关（A09）自动断开空压机的控制电路，两台空压机停止运行。