高速列车制动系统
高速列车制动系统
高速列车制动系统第一节制动方式一、按列车动能转移方式分类：1.热逸散闸瓦制动（踏面制动）摩擦制动盘形制动磁轨制动液力制动电阻制动动力制动轨道涡流制动旋转涡流制动（涡流盘形制动）2.列车动能转变为可用能再生制动飞轮贮能制动二、按制动力形成方式分类：闸瓦制动（踏面制动）盘形制动液力制动粘着制动电阻制动旋转涡流制动（涡流盘形制动）再生制动飞轮贮能制动磁轨制动非粘着制动轨道涡流制动三、闸瓦制动、盘形制动闸瓦制动—应用最广泛的一种制动方式。
但在高速运行时不宜采用，因为高速时闸瓦摩擦系数较小，制动力不够。
高速列车中闸瓦制动只能发挥很小的制动力效果，一般作为盘形制动的补充形式，起改善踏面粘着的作用，或配合其它制动起到低速制动的作用。
盘形制动—UIC规定：当动力制动失效时，摩擦制动必须保证高速列车在规定距离内停车。
经UIC研究，闸瓦制动只能适应于速度低于140km/h的场合。
因此，大功率盘形制动成为所有高速列车必备的制动方式，但在高速列车动车上也只起辅助制动作用。
盘形制动的优点：①大大减轻了车轮踏面的机械和热作用；②制动功率极限比踏面制动大；③可按制动要求选择最佳“摩擦副”，能在从高速到低速的制动过程中充分利用粘着。
盘形制动的缺点：①粘着系数有所降低，为防止车轮滑行擦伤，要考虑安装踏面清扫器；②在运行时制动盘要消耗一定的功率；③制动盘使转向架簧下重量增加，在高速运行时对动力学性能产生不良影响。
四、动力制动—电阻制动、再生制动电阻制动—在制动时将原来驱动轮对的牵引电动机逆转为发电机，将列车的动能转变为电能，并在制动电阻上转变为热能散发掉。
电阻制动广泛用于电力机车、电动车组和电传动内燃机车。
电阻制动的优点：①制动力随列车运行速度增高而增大，保证高速列车在运行中有可靠的制动效能；②可以实现良好的制动力特性调节；③控制方便、作用快、制动平稳。
再生制动—在制动时将原来驱动轮对的牵引电动机逆转为发电机，将列车的动能转变为电能，并将电能反馈到供电系统。
高速列车车辆制动系统的仿真与优化设计
高速列车车辆制动系统的仿真与优化设计随着高速铁路的迅速发展，高速列车的安全性和运行效率成为关注的焦点。
车辆制动系统作为列车重要的安全控制装置之一，在高速列车的运行过程中起到至关重要的作用。
因此，对高速列车车辆制动系统的仿真与优化设计显得尤为重要。
首先，对高速列车车辆制动系统进行仿真可以通过计算机模拟列车的运行状况，快速找出可能存在的问题，提前进行改进和优化设计。
仿真可以基于列车的工作原理和车辆动力学模型来进行，模拟出列车在不同工况下的制动特性，包括制动距离、制动强度、刹车力等。
通过仿真，可以及时检测出制动系统中可能存在的问题，并根据仿真结果进行调整，从而提高列车的制动效果和安全性。
其次，仿真还可以对高速列车车辆制动系统进行优化设计。
优化设计的目标是提高制动系统的性能指标，如制动距离的缩短、刹车力的增加和制动过程的平稳性。
通过仿真结果的分析和对比，可以找出现有制动系统中的瓶颈和不足之处，并提出相应的改进方案。
例如，可以通过调整制动力分配和制动阻力的分布，优化刹车片的材料和结构，改进制动传感器的灵敏度等。
优化设计的目的是提高列车的制动效果，减少对轨道的磨损，降低列车和乘客的运行风险，从而提升整个高速铁路系统的运行效率和安全性。
与传统列车相比，高速列车的制动系统面临更为严峻的挑战，主要体现在以下几个方面：一是高速运行下的制动能力要求高。
由于高速列车的运行速度较快，制动距离的需求更为严格。
因此，制动系统需要具备更强的制动能力，以便能够在较短的距离内将列车停下来。
为了满足这一要求，制动系统需要提供更大的刹车力和更长的刹车时间，在保证乘客安全的前提下减少列车制动距离。
二是高速列车的制动过程需平稳。
与低速列车相比，高速列车的惯性更大，制动过程的突变性更强。
因此，制动系统需要在保证列车制动距离的同时，实现制动过程的平稳性。
通过改进制动系统的控制策略、增加制动阻尼器的数量和调整刹车片的结构等手段，可以有效降低列车的压力变化和振动，提升乘客的舒适感。
高速列车制动系统的基本要求
高速列车制动系统的基本要求近年来，在我国客货列车的提速研究中已经充分反映了制动问题的重要性，特别是盘形制动装置和防滑器作为旅客列车提速的关键技术发挥了重要的作用。
但随着我国铁路向高速化发展，制动问题将更为突出，制动距离随列车速度非线性增长的问题暂且不论，仅现有的空气制动装置从制动能量和舒适性方面考虑也远远不能满足300 km/h高速列车的运用要求。
因此，对于高速列车的制动系统，必须彻底改变过去对于制动系统的陈旧观念和思考模式，根据国外经验以及我国发展高速列车的具体条件，从提高高速列车的安全性、可靠性和舒适性这3项基本要求出发，采用各种新技术，并综合考虑机车车辆制动性能和运输、通信、线桥建筑有关的系统工程问题。
1 高速列车制动系统的基本要求1.1 安全性紧急制动距离是检验列车制动性能和安全性的最基本条件。
我国已研究制定了各种高速列车的基本技术条件，在考虑了必要的安全裕量的情况下，对紧急制动距离的要求如表1所示。
表1 高速列车的制动装置和紧急制动距离为此，高速列车制动系统必须具有高速停车时足够的制动功率，以保证尽可能短的制动距离。
1.2可靠性高速列车必须随时保证有必要的停车制动能力。
包括计算机网络或电空制动故障、供电网络失电(无动力制动)、下坡道停车时的可靠性设计，表1所示的不良状态距离就是考虑了可靠性的纯空气制动作用距离。
在该距离设计中，考虑了失电情况下空走时间延长和盘形制动摩擦因数误差对延长制动距离的影响，例如京沪300 km/h高速列车按计算距离4 100 m增加10%左右后为4 500 m，可以保证在失电情况下制动停车的可靠性。
为此，高速列车必须采用多种制动装置的复合制动模式。
1.3舒适性高速列车的制动作用时间和制动减速度远大于普通旅客列车，而这些参数是判断旅客舒适性的重要指标之一。
由于高速列车制动系统采用微机控制的电气指令制动方式和盘形制动装置，故其纵向舒适性指标较高，如表2所示。
表2 旅客列车纵向舒适性的评定指标比较列车类型高速列车TB/T2370-93紧急制动时的最大减速度/(m.s-2)≤1.4≤1.4常用制动时的平均减速度/(m.s-2)≤0.6≤1.2最大纵向冲动/g≤0.6 ≤1.0～1.2达到上述技术指标的关键技术问题是：采用电气指令控制方式；合理设计复合制动的模式；尽量减少列车中各车辆制动率的差别；采用摩擦特性良好的盘形制动装置等。
浅析CRH380B型动车组制动系统控制技术
浅析CRH380B型动车组制动系统控制技术CRH380B型动车组是中国铁路总公司自主研发的一种高速列车，具有自主知识产权和完全自主品牌。
它是中国高速铁路的主力车型之一，采用了最新的制动系统控制技术，可以有效地提高列车的制动性能和安全性。
CRH380B型动车组的制动系统采用了电气-液压联合制动技术，具有高速列车制动控制技术的特点。
制动系统由列车控制器、可调节气制动器和电气-液压转换器等组成。
制动信号由列车控制器发送到气制动器，然后通过转换器转化成液压能量，推动制动盘对车轮进行制动。
这种制动系统能够快速、可靠地实现列车的制动，提升了列车的制动安全性和运行效果。
在制动过程中，CRH380B型动车组采用了电制动和气制动相结合的方式。
电制动主要应用于初级制动，可以通过调节电制动力和抑制力来达到特定的制动效果。
气制动主要应用于停车制动和紧急制动，通过调节气制动强度和气制动距离来实现快速的制动效果。
通过电气-液压联合制动技术，CRH380B型动车组能够在不同的制动条件下实现精确的制动控制，提高了列车的制动效果和制动安全性。
CRH380B型动车组的制动系统还具有智能化和自适应等先进控制技术。
制动系统能够实时监测列车的运行状态和制动效果，根据不同的运行条件和制动要求进行智能的调整。
制动系统还能够根据列车的负载和速度等参数自动调整制动力和制动距离，以提供更好的制动性能和运行效果。
CRH380B型动车组的制动系统控制技术采用了电气-液压联合制动技术，并且结合了电制动和气制动的方式。
通过智能化和自适应等先进控制技术，该制动系统能够提供精确的制动控制，提高列车的制动效果和安全性。
这些技术的应用为中国高速铁路的发展和运营提供了有力支持。
高速列车制动技术研究
高速列车制动技术研究随着高铁时代的到来，高速列车的制动技术也逐渐成为了人们关注的焦点。
高速列车制动技术的研究，不仅对列车的安全性有着重要的影响，更是对高速铁路系统的可靠性和稳定性具有重要意义。
本文将从列车制动原理、高速列车制动技术现状和未来发展等方面来探讨高速列车制动技术的发展。
一、列车制动原理列车制动是以增大列车运动阻力为目的，使列车减速停车的过程。
列车制动一般分为片制闸制动、液压制动和电阻制动三种类型。
目前，高速列车采用的制动方式主要是电阻制动和液压制动两种。
电阻制动是指通过给制动电机加电阻使电机转化成发电机，将制动能以电能的形式回馈给电网，达到制动的效果。
液压制动则是通过将列车动能转化成热能，使制动器具有制动力，然后通过管道、阀门控制制动力的大小，达到控制列车减速的目的。
二、高速列车制动技术现状高速列车的制动系统是目前铁路技术研究的重点之一。
随着高速列车技术的不断发展，列车制动技术也在不断提高。
但目前高速列车制动技术存在的问题还是比较突出的。
1. 制动距离过长高速列车制动距离长，是当前列车制动技术的主要问题。
高速列车在高速运行状态下，惯性大，制动难度大。
目前，高速列车的制动距离在500-1000米左右，存在较大的安全隐患。
2. 制动系统失效容易发生高速列车的制动系统是高速列车的安全保障之一。
但制动系统的失效也是目前高速列车制动技术的一个难点。
当列车发生制动失效时，所导致的后果是灾难性的。
3. 制动噪音问题高速列车的制动噪音是高速列车制动技术发展过程中的一个难点。
高速列车制动噪音问题不仅影响了列车的行驶舒适度，也影响到了周围环境的安宁。
三、高速列车制动技术未来发展为了提高高速列车的安全性和运行效率，高速列车制动技术未来的发展方向是在以下几个方面展开探索。
1. 制动力的控制高速列车制动力的控制是高速列车制动技术未来发展的重要方向。
为了缩短列车制动距离，必须在制动过程中控制制动力大小，保证列车的安全性。
高速列车制动系统PPT课件
主要内容
高速列车制动系统的特点 高速列车制动系统的组成 高速列车制动新技术的开发与研究
一些基本概念
制动的种类 制动方式的分类
制动的种类
常用制动 紧急制动 非常制动* 辅助制动
➢ 备用制动 ➢ 救援制动 ➢ 停放制动
制动方式的分类
按动能的转移方式
盘形制动、电阻制动、再生制动、磁轨制动、翼 板制动…
空气制动控制装置
电空转换阀（EP阀）
电磁阀
中继阀
调压阀及增压缸压力控制
制动缸
基础制动装置
传动部分 摩擦部分
传动部分
杠杆式
夹钳式
摩擦部分
制动盘
闸片
空气制动部分工作原理
头车空气制动系统
动车空气制动系统
带受电弓的拖车空气制动系统
拖车空气制动系统
防滑装置
机械式防滑器 电子式防滑器 微机控制的防滑器
电阻制动原理
再生制动原理
空气制动系统
压力空气供给系统 空气制动控制部分 基础制动装置
压力空气供给系统
空气压缩机 安全阀 干燥装置 滤油器 风缸
空气压缩机
安全阀
干燥装置
滤油器
压力空气供给系统工作过程
空气制动控制部分
空气制动控制装置 电空转换阀（EP阀） 电磁阀 中继阀 调压阀 增压缸 制动缸 管路
按制动力的形成方式 ➢ 粘着 ➢ 非粘着
按制动力的操纵控制方式 ➢ 空气制动 ➢ 电空制动 ➢ 电磁制动
阿尔斯通动车组制动系统概况
高速列车制动系统的特点
安全性高 控制准确 可靠性高 舒适度高 维修方便 系统轻量化
制动系统的组成与功能
电制动 空气制动 防滑系统 控制系统
高速列车车辆制动系统的制动力控制策略与协调
高速列车车辆制动系统的制动力控制策略与协调引言：随着科技的进步和经济的发展，高速列车在现代交通中扮演着越来越重要的角色。
高速列车的安全性和运行效率对乘客和社会都至关重要。
在高速列车运行过程中，车辆制动系统的制动力控制策略与协调是确保列车安全停车的关键因素之一。
本文将介绍高速列车车辆制动系统的制动力控制策略与协调的相关内容。
一、背景在高速列车运行过程中，制动力控制策略是确保列车安全运行和停车的关键组成部分。
制动力的准确控制可以确保列车平稳停车，并避免制动过度或制动不足导致的安全风险。
二、制动力控制策略1. 制动力的实时调整高速列车车辆制动系统需要能够根据列车的实时速度和制动距离要求，调整制动力的大小。
通过搭载传感器和系统算法，能够根据列车的运行状态和目标停车位置，实时调整制动力的大小，以确保列车在规定的停车距离内平稳停车。
2. 制动力的均衡分配高速列车通常由多节车厢组成，每个车厢都配备了制动设备。
为了保证列车的制动力分配均匀，需要制定制动力均衡分配策略。
这需要根据列车的负荷情况、车厢的数量和位置等因素来进行计算和调整，以使每个车厢的制动力能够均衡分配，避免制动力过度集中在某些车厢上。
3. 制动力与速度的关联控制制动力与列车速度之间存在一定的关联性。
在高速列车的制动过程中，需要根据列车的当前速度和目标停车速度，动态调整制动力的大小。
当列车速度较高时，需要较大的制动力来减速；当列车速度逐渐降低时，制动力可以相应减小以确保列车平稳停车。
三、制动力协调1. 制动系统的协同控制高速列车通常配备了多个制动器，包括电子制动器和气动制动器等。
为了实现制动力的协调控制，这些制动器之间需要进行协同工作。
通过制动系统中的控制算法和通信协议，实现制动器之间的数据交流和协同控制，以确保制动力的协调分配和控制效果的最优化。
2. 制动力控制与牵引力控制的协调高速列车在运行过程中，除了需要制动力控制外，还需要进行牵引力的控制。
在制动力控制策略中，与牵引力控制之间需要进行协调。
高铁制动原理知识点
高铁制动原理知识点高铁制动原理是指高速列车在运行过程中利用制动系统将运动能量转化为热能，以实现列车减速和停车的过程。
它是保证高铁行驶安全、稳定的重要组成部分。
下面将介绍高铁制动原理的相关知识点。
一、制动系统组成高铁制动系统主要由制动器、制动控制系统和辅助制动系统三个部分组成。
1. 制动器：制动器是实现列车刹车的装置，可以将车轮的旋转能量转化为热能。
常见的制动器有电磁制动器、电阻制动器和液压制动器等。
2. 制动控制系统：制动控制系统是控制列车制动操作的系统，通过控制制动器的动作来实现制动效果。
制动控制系统通常包括制动控制单元、传感器和执行机构等。
3. 辅助制动系统：辅助制动系统是为了增强和辅助制动效果而设置的系统，主要包括再生制动、电阻制动和风扇冷却等。
二、制动原理高铁制动主要依靠制动器对车轮进行制动操作，将车轮的动能转化为热能。
制动原理主要包括机械制动、电磁制动和液压制动等几种方式。
1. 机械制动：机械制动是通过机械力直接对车轮进行制动，使车轮由运动状态转变为静止状态。
常见的机械制动方式包括摩擦制动和电子制动等。
2. 电磁制动：电磁制动是通过控制电磁力对车轮施加力矩，从而达到制动效果。
电磁制动通常通过电磁制动器和电控系统来实现，其制动力的大小可以通过控制电流的大小来调节。
3. 液压制动：液压制动是通过控制液压系统对车轮施加制动力，从而实现制动效果。
液压制动通过蓄能装置、制动阀和制动缸等部件来完成制动过程。
三、制动模式高铁的制动模式通常分为常用制动和紧急制动两种。
1. 常用制动：常用制动是日常行车过程中使用的制动模式，其目的是控制列车速度，保持列车在预定的运行速度范围内。
常用制动主要依靠制动器和制动控制系统来实现。
2. 紧急制动：紧急制动是在紧急情况下使用的制动模式，其目的是迅速减速甚至停车，以应对危险情况。
紧急制动通常通过给制动器施加最大制动力或利用辅助制动系统来实现。
四、制动过程高铁进行制动时，通常经历预制动、缓解制动、增强制动和最终制动四个阶段。
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主要内容
高速列车制动系统的特点 高速列车制动系统的组成 高速列车制动新技术的开发与研究
一些基本概念
制动的种类 制动方式的分类
制动的种类
常用制动 紧急制动 非常制动* 辅助制动
备用制动 救援制动 停放制动
制动方式的分类
按动能的转移方式
盘形制动、电阻制动、再生制动、磁轨制动、翼 板制动…
电阻制动原理
再生制动原理
空气制动系统
压力空气供给系统 空气制动控制部分 基础制动装置
压力空气供给系统
空气压缩机 安全阀 干燥装置 滤油器 风缸
空气压缩机
安全阀
干燥装置
滤 油 器
压力空气供给系统工作过程
空气制动控制部分
空气制动控制装置 电空转换阀（EP阀） 电磁阀 中继阀 调压阀 增压缸 制动缸 管路
微机控制的防滑器
结构
速度传感器 滑行检测器 防滑电磁阀
作用原理
减速度检测 速度差检测
防滑电磁阀结构
制动控制
制动系统总体构成 制动系统的操纵方式 制动系统的工作原理
系统总体构成
制动控制器 制动电子控制装置 列车线
操纵方式
ATC操纵 操作手柄操纵 紧急制动的操纵
工作原理
常用制动的控制
检修内容
制动新技术的开发与研究
粘着利用 电制动的利用 制动控制 设备效率 运输效率
粘着的利用
轮轨粘着特性的理论研究 增粘研究
增粘研磨块 撒沙
防滑
非粘着制动*
电制动的利用
用转差频率矢量控制，对磁场电流和转 矩电流分别进行控制。
制动控制
数字指令式向模拟指令式的转变
指令传输系统简单 控制精确 适应复合制动方式
空气制动控制装置
电空转换阀（EP阀）
电 磁 阀
中继阀
调压阀及增压缸压力控制
制动缸
基础制动装置
传动部分 摩擦部分
传动部分
杠杆式 夹钳式
摩擦部分
制动盘 闸片
空气制动部分工作原理
头车空气制动系统
动车空气制动系统
带受电弓的拖车空气制动系统
拖车空气制动系统
防滑装置
机械式防滑器 电子式防滑器 微机控制控制
救援制动的控制
制动系统的检修
检修周期
以走行公里为主，时间为辅；周期分5个等级
一级：日常级，每日运行结束后的例行检查； 二级：基本级，周期6万公里的基本性检修； 三级：一级大型维修，周期120万公里； 四级：二级大型维修，周期240万公里； 五级：三级大型维修，周期480万公里；
按制动力的形成方式 粘着 非粘着 按制动力的操纵控制方式 空气制动 电空制动 电磁制动
阿尔斯通动车组制动系统概况
高速列车制动系统的特点
安全性高 控制准确 可靠性高 舒适度高 维修方便 系统轻量化
制动系统的组成与功能
电制动 空气制动 防滑系统 控制系统
电制动系统
电阻制动 再生制动
设备效率
设备的小型、轻量化
设备的模块化 电液制动
摩擦材料的高性能化
制动盘 闸片
运输效率
从多次制动到一次制动的转变