CRH380B动车组制动系统分析与改进

摘要

近些年，我国高速铁路快速发展。列车运行速度明显提高，如何保障列车安全运行成为重中之重。对于高速动车组而言，必须采用综合制动系统来保障列车的运行安全可靠性。而CRH380B型电力动车组（或称CRH-380型），是中华人民共和国铁道部为营运新建的高速城际铁路及客运专线，中国铁道部将所有自行发展关键技术、引进国外技术、联合设计生产的中国铁路高速（CRH）车辆均命名为“和谐号”。CRH380B型高速动车组采用先进的微机控制直通式电空制动系统，可根据列车的运行速度和载重等情况实现精准和恒减速度的电空合制动联，以提高制动时的平稳性。

众所周知，动车组的制动系统是其不可或缺的环节。它是动车组快速发展的基本保障，也是动车组安全运营的基石。对于CRH380B型动车组制动系统关键部位的功能，我们应该做全面的了解与分析，如制动控制单元、司机室控制部分、撒砂模块等。制动系统是一个整体，但它也是由每个部分组成的。因此，我们应该整体和部分相结合的了解与分析制动系统。这样才能发现其中的不足。只有这样，我们才能分析及优化、改进制动系统。

关键词：CRH380B动车组；制动系统；分析优化

目录

第1章绪论 (1)

1.1研究背景 (1)

1.2研究思路 (1)

第2章CRH380B动车组制动系统简介 (2)

2.1制动简介 (2)

2.2制动系统的基本功能 (2)

第3章CRH380B动车组制动系统的组成 (3)

3.1制动控制单元 (3)

3.1.1截断塞门模块 (3)

3.1.2电空制动控制模块 (3)

3.1.3分配阀模块 (5)

3.1.4撒砂模块 (5)

3.2基础制动装置 (6)

3.3备用制动 (7)

3.4停放制动 (8)

3.5供风系统 (10)

3.5.1主空气压缩机 (10)

3.5.2辅助空气压缩机 (10)

第4章CRH380B制动系统故障分析及改进 (12)

4.1改进的意义 (12)

4.2列车常用制动失效分析 (12)

4.2.1CB09A板卡操作系统的结构 (13)

4.2.2 500ms周期任务被冻结的原因分析 (13)

4.3 技术解决方案 (14)

4.3.1处理等级 (14)

4.3.2 Jupiter2000控制系统工作机理 (15)

4.3.3 系统诊断 (16)

参考文献 (17)

致谢 (18)

CRH380B动车组制动系统分析与改进

第1章绪论

1.1研究背景

中国内陆面积宽广，人口众多，幅员辽阔，经济发展与联系的跨度大，需要有一种强而有力的运输方式将整个国家和国民经济联系起来。铁路作为重要的基础设施，国民经济的大动脉和大众化的交通工具，最显著的特点是运载量大、运行成本低、耗能少，在大流量长距离的客货运输有着绝对优势，也在大流量、高密度的城际中短途旅客运输中具有强大的竞争力。而高速铁路则是当今时代的主题，动车组制动系统更是重中之重。CRH380B型电力动车组由中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司、长春轨道客车股份有限公司在CRH3C型电力动车组基础上自主研发的CRH系列高速动车组，也是“中国高速列车自主创新联合行动计划”的重点项目之一，是中国自主研发的动车组。因此了解与分析其制动系统就很有意义。

1.2研究思路

在对CRH380B型动车组制动系统的优化研究中，我们应该遵循铁路部门制定的相关规定和国家的法律法规，并结合动车运用所的日常工作实际情况。通过了解与分析动车组制动系统的组成和以及各部分的作用。联系动车组在日常行驶中，制动系统常见的故障。通过这些进行系统的了解，分析其中的原因，努力做出相应的改进与优化。

2.1制动简介

（1）人为的使运动的列车减速或停止运动，称之为制动。除制动的过程称之为缓解，也就是说列车处于无闸的状态。目前，列车运行速度不断提高，对制动性能提出了更高的要求，否则制动距离不能保证，会严重影响运行安全。

（2）CRH380BL（16辆编组）型动车组共有四套主供风单元（空气压缩机组）和四套辅助风源（辅助空气压缩机），其中主供风单元供的风是可以供给列车所有用风设备使用。

（3）制动系统供风管路分为两种：一种是总风管，总风管中的风压为10bar，负责为全列车所有需要用风的设备提供压缩空气，如制动、空气弹簧、受电弓、撒砂等装置。另一种是列车管，列车管中的风压为 6bar，主要为制动夹钳供风。

2.2制动系统的基本功能

制动系统可以实现常用制动、紧急制动、停放制动、备用制动等。

（1）常用制动包括电空常用制动和动力制动。首先在动力转向架上施加动力制动，如果动力制动力不足，再在拖车轴上施加空气摩擦制动；在动力轴的动力制动不能使用时，用空气摩擦制动代替。

（2）紧急制动在紧急制动时，牵引被切断，列车管被快速彻底的排空，电制动、直通电空制动和备用空气制动沉余产生紧急制动。紧急制动可以通过以下情形产生：①制动手柄处于紧急制动位；②按下司机室内的紧急制动按钮；③安全装置（ATP）启动或列车断开；④备用制动启动后手柄处于紧急制动位。⑤列车运行时停放制动被施加或总风缸压力过低。

（3）停放制动转向架上设有足够数量的停放制动缸（弹簧储能式）可保证动车组安全地停放在 30‰的坡道上，停放制动为停放制动缸充风缓解，排风制动。

3.1制动控制单元

制动控制单元（BCU）是制动控制系统中的核心部件，它通过计算对列车实施电气制动及空气制动的控制，此外还具有滑行控制功能。

BCU执行电空常用制动、空气紧急制动和停放制动的控制功能，可对所有必要点进行连接测试，以检测和调整所有必要的压力。制动控制单元BCU内部由截断塞门模块B06、电空制动控制模块B60、分配阀模块B55和撒砂模块F06组成。

图1 制动控制单元原理图

3.1.1截断塞门模块

制动板的空气供应可以通过关闭截断塞门B06.02与B06.03来隔离。截断塞门B06.02用于直接电空制动的隔离，截断塞门B06.03用于摩擦制动。

3.1.2电空制动控制模块

电空制动控制模块B60负责制动控制。压力调节器B60.02将制动控制元件B01的电摩擦制动指令信号调制成相称的预控制压力。