高速列车制动系统的基本要求
CRH制动系统的概述
组成：空气压缩机和总风缸；给风阀；自动制动阀；制动管；三通阀； 副风缸；制动缸；基础制动装置；闸瓦，车轮和钢轨。 原理：如图所示了自动空气制动系统的内部结构。每两节或者四节车 厢就安装有一台空气压缩机，空气首先被压缩至700-900kpa，然后压 厢就安装有一台空气压缩机，空气首先被压缩至700-900kpa，然后压 缩空气被送入储气缸（air reservoir）。通过压力调节器可以将压缩空 缩空气被送入储气缸（air reservoir）。通过压力调节器可以将压缩空 气的气压降低至490kpa，再依次通过制动阀、制动导管和控制阀，最 气的气压降低至490kpa，再依次通过制动阀、制动导管和控制阀，最 后到达辅助储气缸。当制动导管和辅助储气缸的压缩空气压力在 490kpa时，制动器不启动。然而，当制动阀切断来自压力调节器的空 490kpa时，制动器不启动。然而，当制动阀切断来自压力调节器的空 气时，控制阀就会监测到制动导管的气压降低情况，从而根据气压降 低的幅度，调节从辅助储气缸到制动汽缸的压缩空气流量。制动汽缸 会驱动制动系统使列车减速。控制阀会根据制动管道气压降低的幅度 相应调节从辅助储气缸到制动汽缸的空气流量。图4 相应调节从辅助储气缸到制动汽缸的空气流量。图4显示了直通空气 制动机（straight brake）的运作流程。与自动空气制动系统不同的 制动机（straight air brake）的运作流程。与自动空气制动系统不同的 是，直通空气制动机没有控制阀或辅助储气缸。制动阀通过将压缩空 气输送到制动汽缸，来完成列车制动。
微机控制的模拟式电空制动系统
DKCDKC-1型电空制动控制器是铁路直通式电空 制动系统微机控制单元。它采用196系列微 制动系统微机控制单元。它采用196系列微 处理器，根据制动指令、车辆载重、速度 及电制动力大小进行动态制动力复合，自 动调整电空摩擦制动力的大小，减轻列车 摩擦制动的负荷，基本实现制恒减速度的 制动控制。具有动态响应快，控制精确， 制动操纵平稳，适用于提速列车和高速列 车制动控制系统。
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。
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型动车组是中国目前使用较为广泛的高速动车组之一，具有着先进的制动系统控制技术。
制动系统是动车组运行安全的重要部分，制动系统控制技术的先进与否直接影响着动车组的行车安全和性能。
本文将从制动系统控制技术的角度对CRH380B型动车组的制动系统进行浅析。
CRH380B型动车组的制动系统采用了先进的电子制动技术。
在制动系统控制技术的基础上，结合了传统的空气制动和现代的电子制动，实现了多种制动方式的智能切换，从而保证了动车组在不同运行状态下的制动性能。
采用了电子制动的动车组在发电制动和再生制动方面有着明显的优势，不仅提高了制动效率，还减少了对制动片的磨损，延长了制动系统部件的使用寿命。
在制动系统控制技术方面，CRH380B型动车组的制动系统采用了智能化的控制系统，实现了制动力的精确控制和调节。
当动车组进行紧急制动或制动力调节时，控制系统能够根据列车的速度、负载和制动要求实时调整制动力，充分保证了动车组的行车安全和平稳性。
CRH380B型动车组的制动系统还配备了先进的防抱死系统（ABS）和牵引力控制系统（TC），这些系统通过集成传感器和智能控制单元，可以实时监测车轮的转速和牵引力的变化，从而实现了对车辆制动和牵引力的自动调节，避免了车轮的抱死和滑移现象，提高了动车组的行车稳定性和安全性。
CRH380B型动车组的制动系统在制动系统控制技术方面还具有一定的节能环保特点。
采用了电子制动和再生制动技术，可以将列车制动时产生的能量转化为电能并回馈到供电系统中，实现了能量的再利用和节能减排。
这不仅符合现代社会对节能环保的要求，还降低了列车的运行成本。
CRH380B型动车组的制动系统控制技术具有较高的先进性和完善性，通过采用先进的电子制动技术、智能化的控制系统以及先进的防抱死系统和牵引力控制系统，实现了对列车制动力的精确控制和调节，提高了动车组的行车安全性和运行性能。
高速列车的十大关键技术
（二）、盘形制动装置
轴盘式
１—制动盘 ２—闸片 ３－闸片托 ４－单元制动缸 ５－杠杆
轴盘式
轮盘式
CRH2－T（拖车）转向架 CRH2－M（动力车）转向架
CRH2－T车轮对轮盘/轴盘制动卡钳装置
盘形制动的特点:
１、减少了车轮的磨耗，延长了车轮的使用寿命； ２、散热性能比较好,可获得较高的制动功率； ３、自由选择制动盘和闸片材料，从而减轻制动装置的重量； ４、磨耗小，运用经济； ５、使簧下重量增加，受轮轨黏（粘）着的限制。
盘(旋转)
由相对运动在盘上产生 涡电流
涡电流 电磁涡流转子制动
由相互磁力作用产生 制动力
涡流制动装置的具体结构和在转 向架上的安装位置
涡电流制动线圈 （电磁铁）
涡电流制动盘
日本新干线300系列高速 动车组
涡流制动特点
1、是非接触式，避免了磨损； 2、当动车组发生故障导致整车失电时，涡流制动将 不能工作，只能依靠车载蓄电池提供励磁电流，对 蓄电池容量要求较高； 3、结构复杂、重量大、耗电量大； 4、属于黏着制动范畴,制动力受黏着系数的制约。
日本新干线100系动车组
接触网 受电弓 主变压器 变流器
牵引电机
（六）、再生制动
1、原理：与电阻制动类同，
唯不同的是产生的电能不是
消耗在制动电阻上而是将电
再
能反馈到时供电系统。
生
制
2、特点：
动
（1）可以节约大量电能
（2）对逆变技术和动力车 主电路系统要求较高。
（三）、涡流制动
电磁铁(固定)
电磁铁励磁
* 倾摆式车体技术
* 复合制动技术
高速动车组的紧急制动距离
高速列车车辆制动系统的制动命令传递技术研究
高速列车车辆制动系统的制动命令传递技术研究随着高铁技术的不断发展，高速列车的安全性和效率成为人们关注的重要焦点。
在高速列车的制动系统中，制动命令的精确传递是确保列车安全行驶的关键环节。
本文将对高速列车车辆制动系统的制动命令传递技术进行深入研究，探讨其原理、现有技术以及未来的发展方向。
一、高速列车车辆制动系统的原理高速列车的制动系统主要由车辆制动器、制动传感器、制动控制装置和制动命令传递系统组成。
当列车需要停车或减速时，驾驶员会通过控制装置发送制动命令，制动命令需要传递到车辆制动器才能实现制动效果。
制动命令传递技术的目标是确保制动命令能够准确、及时地传达到每个车辆的制动器，以实现整个列车的协调制动。
二、现有的高速列车制动命令传递技术目前，高速列车的制动命令传递技术主要分为有线传输和无线传输两种方式。
1. 有线传输有线传输是一种较为传统的传输方式，通过电缆将制动命令从控制装置传递到各个车辆的制动器。
这种方式的优点是传输可靠、准确，几乎没有传输延迟和信号干扰的问题。
同时，有线传输也相对成本较低。
然而，有线传输也存在一些问题，例如对电缆布线的要求较高，需要保证电缆的质量和连接的可靠性。
此外，电缆的敷设也会增加车辆的自重，降低列车的运营效率。
2. 无线传输无线传输是一种新兴的传输方式，通过无线通信技术将制动命令传递到车辆的制动器。
无线传输方式具有灵活性强、布线简单等优点，可以减少对车辆结构的干扰，并且对列车的自重影响更小。
无线传输技术可以分为红外线传输、无线电传输和激光传输等多种方式。
这些传输方式各有优劣，例如红外线传输需要保证视线的通畅，无线电传输存在干扰的风险，激光传输在长距离传输时需要解决光信号衰减等问题。
因此，无线传输技术在实际应用中还面临一些挑战，需要进一步研究和改进。
三、未来高速列车制动命令传递技术的发展方向随着高速列车的快速发展，高速列车的制动命令传递技术也需要不断提升。
以下是未来发展的一些可能方向：1. 多重传输方式的组合由于无线传输方式存在一些限制，未来的发展方向可能是将多种传输方式进行组合，利用各自的优点来实现制动命令的传递。
高速列车牵引及制动系统的控制
高速列车牵引及制动系统的控制引言高速列车是一种现代交通工具，其速度飞快，行驶过程中需要稳定而高效的牵引和制动系统，以确保乘客和货物的安全并提高运行效率。
本文将针对高速列车牵引和制动系统的控制方面进行讨论。
一、高速列车的牵引系统高速列车的牵引系统是指将能源转化为动力，使列车在轨道上运行的关键部件。
其包括牵引电机、变速器、控制电缆和驱动轮组等多个部分。
下面将逐一介绍各部分的作用和特点。
1. 牵引电机牵引电机是高速列车牵引系统的核心部件，其作用是将电能转化为机械能，驱动轮组旋转，实现列车运行。
高速列车通常采用交流异步电机来作为牵引电机。
该电机具有起动时冲击小、占用空间小、质量轻等优点，在高速列车牵引系统中得到广泛应用。
2. 变速器变速器是将牵引电机输出的电能转换为合适的机械功率输出到驱动轮组的装置。
其可以将电机的力矩大小、转速进行调整，以适应列车运行的不同条件。
高速列车的变速器一般采用先进的电子变速系统，其能够根据列车的速度和负载自动调整变速器的工作状态，达到最佳的牵引效果。
3. 控制电缆控制电缆是高速列车中采用的电气传输系统，其作用是将列车运行所需的电能、信号传输到各个部件。
高速列车中的控制电缆通常采用高可靠性、耐压、耐磨损和耐高温的特殊材料制作，以确保其在高速列车运行过程中稳定可靠地传输信号和电能。
4. 驱动轮组驱动轮组是高速列车运行的关键部件之一，它通过与铁路轨道摩擦的方式转动，将机械能转化为动能，推动列车前进。
高速列车通常采用6轴式车辆，每个轴上配备2个驱动轮组，以确保列车的牵引能力。
二、高速列车的制动系统高速列车的制动系统是为了提高列车安全性而设计的。
它主要负责控制列车在行驶过程中的刹车和停车，以确保列车停车的速度和平稳性。
1. 机械制动系统机械制动系统是高速列车制动系统的最为基础的部分，它包括制动器、制动齿轮等部件。
通常情况下，高速列车在进站、刹车的过程中会采用机械制动系统，这样可以保证列车在短时间内停车，并且具有重复性好、故障率低等优点。
- 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)。
高速列车制动系统的基本要求
为保证列车正常运行和停车制动，并在意外故障或其他必要情况下具有尽可能短的紧急制动距离，高速列车必须装备高效率和高安全性的制动系统。
由于列车的制动能量和速度成平方关系，因此，速度为200～350 km/h的高速列车的制动能量是普通列车（速度为100～140 km/h）的4~9倍，从而在制动系统的性能要求和组成方面均有很大区别。
对高速列车制动系统的基本要求如下：
（1）制动距离的要求。
制动距离是指列车从开始施行制动作用到完全停止所行驶的路程，分为常用制动距离和紧急制动距离。
常用制动距离完全由司机或全自动驾驶系统的制动控制决定，而紧急制动距离往往取决于列车制动系统的制动能力。
高速列车的制动作用包括调速制动和停车制动，其制动能力首先表现为停车制动时对制动距离的控制。
根据列车制动系统的结构特点和司机操纵作用，停车制动有各种不同的方式，在同样的制动装置、操纵方式和线路条件下，其制动距离基本上与列车制动初速度的平方成正比关系。
所以，随着列车速度的提高，必须相应地改进列车制动装置和制动控制方式，才能满足缩短制动距离的要求。
在各种不同的制动方式中，又以紧急制动距离为最短。
紧急制动距离是检验列车制动能力和运行安全性的基本技术条件，也是通信信号系统设计和运输组织的重要依据。
紧急制动距离的设计值是世界各国根据本国铁路情况（主要是列车速度、牵引质量、信号和制动技术等）以及乘座舒适度（加速度）制定出来的。
此外，还应该考虑必要的安全裕量，特别是在动力制动作用不良状态下的紧急制动能力，并以此值作为对轮轨间制动黏着的利用、基础制动装置的热容量及制动控制性能等各种制约因素所容许的最大紧急制动能力提出要求的依据。
国外300 km/h高速列车的紧急制动距离均为3 000～4 000 m。
根据制动黏着利用和热负荷等理论计算的结果，我国高速列车在初速300 km/h条件下的复合紧急制动距离可保证在3 700 m以内。
（2）乘座舒适度的要求。
从列车动力学的观点出发，乘座舒适度包括横向、垂向和纵向3方面的指标，高速列车纵向运动的特点除起动加速度较快外，主要是制动作用的时间和减速度远大于普通旅客列车。
制动时，乘座舒适度主要体现在列车减速度和减速度变化率等指标上。
根据经验，列车制动时的瞬时减速度在1.8～2.0 m/s2以下时，旅客是能够承受的。
而目前高速列车制动的设计减速度基本不会超过这个值，因此在制动情况下，列车减速度不会对乘座舒适度产生严重影响。
需要引起注意的是减速度的变化率。
研究发现，当减速度的变化率不超过0.6 m/s2时，旅客不会产生明显的不适感；当减速度的变化率大于0.6 m/s2但不超过0.75 m/s2时，基本还是可接受的；当减速度的变化率超过1.0 m/s2时，对没有准备且处于无倚靠站立的旅客来说，存在着摔倒的危险。
因此，必须采取相应措施来控制旅客纵向乘座舒适度指标。
由于高速列车对制动平均减速度、最大减速度和纵向冲动的指标均远高于普通旅客列车，因此为满足纵向乘座舒适度高的要求，高速列车制动系统必须采用下述关键技术：
①采用微机控制的电气指令制动系统来实现制动过程的优化控制，并在提高平均减速度的同时尽量减小减速度的变化率。
②对复合制动的模式进行合理设计，使不同形式的制动力达到较佳的匹配作用。
③缩小同编组列车中不同车辆制动力的差别，以缓和车辆之间的纵向动力作用。
④采用摩擦性能良好的盘形制动装置和强有力的动力制动装置，以提供足够的制动力。
（3）可靠性的要求。
制动系统作用的可靠性是列车行车安全的基本保证。
特别是高速运行时制动系统失灵的后果将不堪设想。
为此，制动系统的可靠性要求包含以下两个方面的内容：
①组成制动系统的零部件和软件必须具备一定的可靠性，这是整个系统可靠的基础。
②系统的可靠性。
系统的重要支系统或关键（薄弱）部件是否有冗余，如指令传输方式的冗余、
备用制动（冷备或热备）相对常用制动的冗余、非常制动相对紧急制动的冗余等。
故障是否导向安全。
零部件的可靠性是相对的，不可靠是绝对的。
只有在故障导向安全的前提下，才能在零部件故障时保证系统的基本功能。
也只有在这一前提下，冗余才能真正发挥作用。
要设计一个可靠的制动系统，除选择尽量可靠的零部件、精心编制的软件外，更为重要的是运用可靠性理论，进行可靠性设计、可靠性试验和可靠性计算，并将其贯穿于制动系统的研制过程，并在制动系统的运用过程中加以验证。