CRH2型动车组制动控制
CRH2型动车组制动系统分析
CRH2型动车组制动系统分析自从1825年世界上第一条铁路建成并通车开始,铁路逐渐成为了交通运输中的重要运输方式之一。
快速、可靠、舒适、经济和环保是铁路在与其他运输方式的竞争中取胜的先决条件,许多国家都在通过新建或改建既有线发展高速铁路。
国际上一般认为,高速铁路动车组是最高运行时速在200公里以上的铁路运输系统。
所谓动车组就是由若干动力车和拖车或全部由动力车长期固定连挂在一起组成的车组。
高速动车组的牵引动力配置基本上有两种型式,即集中配置型和分散配置型。
传统的机车牵引形式就是牵引动力集中配置,列车由一台或几台机车集中于一端牵引。
由于机车总功率受到限制,难以满足进一步提高速度的要求。
动车组编组中的车辆全部为动力车,或大部分为动力车,即牵引动力分散配置。
由于动车组可以根据某条线路的客流量变化进行灵活编组,可以实现高密度小编组发车以及具有安全性能好、运量大、往返不需掉转车头、污染小、节能、自带动力等优点,受到国内外市场的青睐,应用也越来越广泛,被称为铁路旅客运输的生力军第六次铁路大提速,以“和谐号”为代表的高速动车组,如梭箭般穿行于大江南北,将中国铁路带入高速时代,我国既有线路列车运行速度也一举达到世界先进水平,铁路运输事业呈现飞速发展全新局面,高速动车组以其安全,准时,快速,舒适,节能,环保,等诸多优点,高速动车组是在现代科学技术的基础上发展起来,同时也带动并促进了科学技术发展,高速动车组有别于现在运用的内燃,电力机车。
其区别在于动车组各部件大量运用高新技术,特别是在转向架结构,车体轻量化,列车动力分配,电传动控制技术,列车信息网络及制动系统都具有各自的高科技含量。
高速动车组制动系统具有先进科技技术,其中以CRH2型动车组最为出名。
CRH2型高速动车组制动系统采用电气指令是微机控制直通式电控制动,制动指令的接收,处理和电气制动与空气制动协调配合等,一般都是有微机来完成,动车组各车辆上的制动控制装臵由制动控制单元,EP阀,中继阀,空重调整阀,紧急制动电磁阀等组成,载荷调压装臵直接来自空气簧空气压力,空气弹簧压力通过传感器转化为与车重相应的电信号,制动控制单元根据制动指令及车重信号计算出所需的制动力,并向电气制动控制装臵发出制动信号,电气制动控制装臵控制电气制动产生作用,并将实际制动力的等值信号反馈到制动控制器,制动控制器进行计算,并把与计算结果相应的电信号送到中继阀,中继阀进行流量放大后,使制动缸获得相应的压力,拖车常用制动时,制动控制装臵的动作过程与动车的基本相同,但是因为没有电气制动,所有不必进行电气制动与空气制动的协调,所需制动力全部通过EP阀转化为相应的空气压力信号,然后由中继阀使制动缸产生相应的制动力。
CRH2型动车组辅助制动
CRH理动车组辅助制动10.5.1概述与通常的制动作用原理不同(前面所讲的常用制动、快速制动都是经由车辆信息控制装置的制动控制路径实施制动),辅助制动是通过辅助制动装置发挥作用。
辅助制动是当常用制动电路或各车中的制动控制装置发生故障,不能实施常用制动时,通过辅助制动指令线(SBT和ASBT见图10.19),利用头车司机制动控制器产生的交流模拟电压信号,直接控制电空转换阀(EP阀),使各车产生制动作用的一种制动系统。
时,或因某种故障引起制动系统不能使用时使用。
常用制动指令是电气指令式的,辅助制动也是电压电气指令式。
10.5.2辅助制动的控制10.5.2.1辅助制动的控制作用过程如图10.20、图10.21所示,当常用制动电路或各车中的BCU发生故障、不能实施常用制动时,辅助制动装置投入NFB(SBNI),与此同时由头车Tie制动指令用辅助制动模式发生器(SBT)传输来的模式电压,按操纵台司机制动控制器的制动级位使导线(461,411)线得电,这样通过辅助制动装置直接控制电空转换阀EP阀。
本装置预先调整为各车的辅助制动模式发生器(ASBT)按照(461,411)线所得电压得到各车的制动力,且预先安排能发生相当于所需制动缸(BC)压力辅助制动模式发生器备有控制车(T1e、T2e)指令(SBT) 及各车组件(ASBT)的两种。
只限于头尾控制车(T1e、T2e)才能启动辅助制动功能。
10.5.2.2 头车指令用(SBT)及单元用(ASBT)的机能(1)头车指令用(SBT)如图10.20所示,头车指令用(SBT)设置在司机室机罩内,以变压器和电阻构成。
变压器的作用是使电源(ACI00V)升压,用司机制动控制器来选择变压器二次面的分接抽头,选定适合于制动等级的制动模式电压而传输到各车辆(引线411线、461线)。
其输入输出特性见表10.12。
电阻器的作用是转换等级时,能发挥抑制变压器二次面分接抽头的短路电流功能。
3第三章 CRH2四方动车组制动系统
的备用制动开关,使整个列车由正常的制动系统切换到备
用制动系统工作状态。 在常用制动和备用制动失效或发生非常情况时触发非 常制动,每辆车都安装非常制动电磁阀和信号继电器,非 常制动电磁阀实现非常制动,信号继电器向其他控制单元
发送非常制动信号。头、尾车司机室各装一个应急开关和
一个非常制动开关,每辆车都安装一个车长应急开关。
压力空气供给系统 空气制动控制部分 基础制动装置
空气制动系统主要零部件一览表
所需数量 零部件名称 T1 c T1 k M1 S T2 C 备 注 M2 M1 T2 M2
电动空气压缩机
-
-
1
-
1
-
1
-
干燥装置
-
-
1
-
1
-
1
-
S39 乙 A气压开 关
1
-
-
-
-
-
-
1
制动控制装置
1
-
-
1
-
-
-
1
制动控制装置
制动力演算
电空演算
EP阀电流変换
EP阀电流调整
EP阀电流出力
T车BC压
T车制动控制图
(三) 微机制动控制单元
微机制动控制单元是制动控制系统的核心部
件,每辆车上都装有独立的制动控制单元用于制
动力计算、防滑控制以及监控与故障显示。
(四)再生制动单元
列车制动时,制动指令和制动参数送入微机
制动控制单元,由微机进行数据处理与控制,优
2 振动控制
为提高开始制动时的乘车舒适性,将制动力的变化设为一 个常数,而不是梯级(STEP)应答。
3 电空变换阀控制
CRH2 动车组制动系统
制动功能及作用
(1)常用· 快速制动· 耐雪制动
是优先或用再生制动力,如制动力还不够就用空气制动来补充而 优先控制T车的延迟充气,这种一系列的控制做为1M1T组件
Tc车
M车
BOU
BOU
CI
BOU
DV
DV
司机制动控制器
电气 光纤 空气压压力 油压
车辆信息控制装置 (中枢装置)
车辆信息 终端设备
车辆信息 主变换装置(CI) 终端设备
并在每轴设置一个带停放制动缸的基础制动装置。
(1)常用·快速制动·耐雪制动 通过操作驾驶台的设定开关以及各个单元(TC 车)的配电盘开关来进行工作,制动力保持一定,与速度无关,和常用、非常制动是不 同的。
速度-粘附模式控制方法
5 倍的制动力,操作司机制动控制手柄以及减速减不到闭塞区间设定的速度的情况下,接受ATP的指令动作。 为了防止降雪时制动盘和闸瓦之间进雪,轻轻压紧闸瓦,以封闭闸片和制动盘之间的间隙为目的而装备的。 在1、4、5、8 车设有停放制动控制装置,满足动动车组在定员载荷下能在20‰的坡度上停放,并具有不小于1. 常用制动力分为1~7N,进行延迟控制。 CRH2动车组制动系统 在列车分离,MR 压力下降,手柄“取出位”动作。 (6)停放制动(仅E28加装) 另外,具备随载荷变化调整制动力的功能,无论车辆的质量如何,都可保持一定减速度的控制。
另外,具备随载荷变化调整制动力的功能,无论车辆的质量如何,都可保持一定减速度的控制。
油压的增压气缸和油压盘式制动装置(E28省了增压缸) 在列车分离,MR 压力下降,手柄“取出位”动作。
(4)制动控制装置
(5)主要部件布置
司机制动 控制器
制动控制 装置
电动空气 压缩机
试论CRH2型高速动车组制动系统特征及改进建议_王永强
第21卷 第1期 郑州铁路职业技术学院学报 Vol .21 No .1 2009年3月 Journal of Zhengzhou Rail w ay Vocati onal &Technical College Mar .2009 收稿日期:2008-10-13 作者简介:王永强(1963—)男,郑州铁路局郑州机务段客运车间主任。
试论CRH2型高速动车组制动系统特征及改进建议王永强(郑州铁路局郑州机务段 河南郑州 450052) 高速动车组与内燃、电力机车等传统牵引动力设备有显著区别,其控制、制动系统的设计理念体现出操作简便和导向安全的原则,在转向架结构、车体轻量化、列车动力分配、电传动控制技术、列车信息网络及制动系统都包含独特的核心技术。
现对CRH2型动车组制动系统特性谈一些粗浅的看法。
一、制动模式针对性强,趋于智能化CRH2型动车组的制动系统具有多种制动控制方式,可以满足不同运行条件下对列车制动的需求。
行车中,动车组制动控制装置能接受列车信息网络或司机操纵动作等指令,进行常用制动、快速制动、紧急制动、耐雪制动等相应的制动动作。
1.常用制动特性。
常用制动的制动力共分为7级,行车操纵中使用机会最多。
系统在制动时自动进行延迟充气控制,M 车(动车)上产生的电气再生制动除满足本车制动力要求外,多余制动力用来代替T 车(拖车)的一部分制动力,T 车制动力不足时则由其空气制动力补充,从而维持本制动单元(一个动车和一个拖车构成一个制动单元)所需要的制动力,并实现和保持规定减速度。
另外制动系统还具有空、重车载荷适应功能,制动力能够自动按需变化,维持一定的减速度。
2.快速制动特性。
动车组的快速制动功能,具有比常用制动高1.5倍的制动力。
在司机操作制动手柄时,或动车组运行中未能减速到在闭塞区间规定的出口速度时,控制装置接受ATP 、LKJ 的指令发出快速制动动作。
3.紧急制动特性。
当出现动车组分离、总风压力不足等紧急情况时,或制动手柄在取出位时系统发出紧急制动动作指令。
模块七 CRH2动车组制动系统
电制动系统空气制动系统防滑装置制动控制系统CRH2单元内再生制动优先,空气制动实行延迟控制;当列车速度较高制动方式的转换由微机系统控制完成;空气制动均采用气正常情况下为调节、控制列车速度或进站停车。
作用比较缓和20%~80%;设当列车制动初速度在为单元对电制动力和空气制初速度在按速度救援紧急情况下为使列车尽快停住而施行的制动。
列车制动能力全部用上与常用制动的控制模式相同操作司机控制手柄紧急情况下产生作用,其特点与非常制动类似。
它与非常制动的区别在于按安全回路失电启动的模式设置。
因此任何情况导致的安全回纯空气制动不具有空重车载荷调整功能。
在制动控制装置异常及制动指令线断路等情况下启用。
通过电压控制的电气指令式空气制动降雪时用于时速对应的增压缸可利用专门的弹簧停放装置使机械制动装置动作CRH2①②③④①②③受电弓牵引变压器牵引变流器牵引电机时不使用电制动。
VVVF控制的恒力(或力矩)区。
压缩空气供给系统空气制动控制部分基础制动装置2动车组空气制动系统空气压缩机空气干燥装置总风缸制动风缸控制风缸贯穿全列车的总风管2动车组空气制动系统号车的包括风笛、主ACMF2与其相关部件安装在空气压缩机输出气路下游的总风缸上2动车组空气制动系统采用模块化设计具有干燥和再生功能。
四)空气干燥装置四)空气干燥装置干燥功能电磁阀励磁再生风缸和除湿滤芯下面的此时压缩空气被干燥后四)空气干燥装置再生功能电磁阀消磁切断再生风缸向除湿滤芯下面的排气阀活塞的供再生风缸里的压缩空气经节流孔流出并发生膨胀电空转换阀中继阀调压阀增压缸制动缸2动车组空气制动系统2动车组空气制动系统空气制动控制部分EPLA主要由电磁线圈和供气阀、供排气阀杆等构成。
通过改变线圈中的电流控制电磁力的大小空气制动控制部分FD安装在空气制动控制装置内。
空气制动控制部分二)中继阀上膜板的上、下两侧分别为中继阀的输出压力工作压力和输出压力的压工作压力通到下膜板的来自制动风缸的压力空气当工作压力,BCF动车组空气制动系统输入控制风缸用的压缩该阀采用橡胶膜板可以分为供气阀部、排气阀部和调压阀部三部分。
5 第五章CRH2动车组制动系统.
5.2 制动类别
常用制动 快速制动 紧急制动 耐雪制动 辅助制动 停车制动
具备最大常用制动1.5倍 的制动力 采用与常用制动类似的 混合制动模式
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5.2 制动类别
常用制动 快速制动 紧急制动 耐雪制动 辅助制动 停车制动
产生按速度进行两级调整的纯 空气制动作用: 160~200km/h速度区段为 低压(约0.6m/s2减速度) 160km/h以下速度区段为高 压(约0.778m/s2减速度) 无空重车调整
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5.5 空气制动系统
(一)电空转换阀
CRH2动车组采用EPLA型电空转换阀,电空转换阀安装在空 气制动控制装置内,通过改变线圈中的电流来控制电磁力的 大小,可使输出的空气压力实现无级调节
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5.5 空气制动系统
(二)中继阀
CRH2动车组空气制动系统采用的中继阀为FD-1型,输入为 电空转换阀或紧急用压力调整阀的输出压力,输出的为增压 缸压力。中继阀也安装在空气制动控制装置内
增压气缸
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5.7 制动控制系统
电制动与空气制动的协调控制 当列车制动初速度在65km/h以下时,制动力的分 配为均衡制动方式,即各车制动力独立控制,各车承 担各自所需的制动力。 当列车制动初速度在75km/h以上时,以1M1T为一 个单元对电制动力和空气制动力进行控制,M车的电 制动优先,T车的空气制动延迟作用,M车的再生制动 承担T车部分或全部的空气制动力,当再生制动完全失 效时,M车和T车施加空气制动来承担各自所需的制动 力。
3
5.1 概述
5.1.1 系统组成
空气压缩机位于3、5、7号车
1M1T延迟充气示意图
CRH2型动车组制动功能
CRH2型动车组制动功能CRH2型动车组制动系统具有常用制动、快速制动、紧急制动、辅助制动及耐雪制动等功能。
10.2.1常用制动常用制动级位设1~7级(标记为1N~7N),以1M1T为单元对动车再生制动力和空气制动力(包括动车和拖车的)进行协调控制,拖车空气制动延迟投入。
CRH2型动车组制动系统采用数字指令式,由61~67号线共7根制动指令线组成,共可形成7级常用制动。
制动系统会自动进行延迟充气控制。
延迟时,将M车上产生的再生制动力多余的部分转移到T车上去,达到编组列车上所需要的总制动力。
常用制动还具有空重车载荷调整功能,按载重来调节制动力,使动车组能够保持一定的减速度。
10.2.2快速制动快速制动采用与常用制动相同的复合制动模式,但具有最大常用制动(7级)1.5倍的制动力,操作司控器的制动手柄,或当未能减速到在闭塞区间设定的速度而使ATP或LKJ2000响应,均可发出快速制动指令。
lO.2.3紧急制动按安全回路失电而启动的制动模式进行设置,下列任何一种情况均可导致全回路失电而引起紧急制动指令的产生:(1)总风压力下降到规定值以下;(2)列车分离;(3)检测到制动力不足;(4)操作紧急制动按钮,使紧急电磁阀失电;(5)换端操纵,手柄置于(钥匙)拔取位。
以上的紧急制动使各车按不同速度范围产生纯空气制动作用:在列车速度处于308(160~200km/h范围内实施相对较低的减速度;在160km/h以下速度范围内实施相对较高的减速度,但紧急制动不具有空重车载荷调整功能。
10.2.4辅助制动在制动装置异常、制动指令线路断线及传输异常时可启用电气指令式的辅助制动,能产生相当于3级、5级、7级常用制动及快速制动的空气制动。
操作司机控制台上的辅助制动模式发生器(SBT)开关和头车配电盘内辅助制动模式发生器(ASBT)开关可以产生辅助制动。
但辅助制动与列车速度的快慢无关,即所发出的制动力的大小也不随列车速度和列车质量的改变而改变,只发出预定的制动力。
CRH2型动车组制动控制
CRH2型动车组制动控制CRH2型动车组制动采用ATP与司控制动控制器控制两种方式,为具有再生制动的电指令空气制动方式。
根据指令类型的不同,制动控制分为常用制动、快速制动、紧急制动、辅助制动和耐雪制动五种模式。
对应的控制线如下:①常用制动(6l~67线、10线加压);②快速制动(152线不加压、10线加压);③紧急制动(153线、154线不加压);④辅助制动(4]1、461线之间加压);⑤耐雪制动(157线加压)。
9.6.1电控制动系统的组成及功能电控制动系统由再生制动和电气控制的空气制动系统两部分组成。
再生制动系统是利用电动机工作在发电状态产生电制动力.制动力直接作用于车轴上;空气制动系统是气压一油压变换的盘式摩擦制动装置,制动力作用于轮对上。
正常情况下,高速以电制动为主,制动力不足部分由空气制动完成;5km/h以下时再生制动退出。
再生电制动故障时,空气制动能提供足够的制动力。
图9.52是制动控制系统的结构图.制动系统由制动控制器BCU、主变流器(再生模式下)、电控阀EP中问继电器、制动阀等部分构成。
系统的核心是制动控制器BCU。
图9.52中的左右两部分分别是动车和拖车的制动控制系统的结构图,其差别在于动车中主变流器参加制动,制动力由两部分组成;拖车中只有空气制动,没有再生制动。
制动控制器接收来自于制动手柄或ATP的制动指令(通过贯通线和光纤).如果是拖车,制动控制器根据指令和车重(根据空气弹簧压力asl和as2计算出)决定制动力的大小,并将制动力传给主变流器作为再生电制动力指令,同时主变流器也将实际的制动力传给制动控制器。
制动控制器计算出制动力不足部分,通过电流指令传给电空变换阀,电空变换阀将其转化为空气压力信号,中继阀进行流量放大后使制动缸产生相应的制动压力。
紧急制动时,制动指令不通过制动控制器直接加给中继阀以产生最大的制动力。
拖车的制动过程与动车制动的差别在于不存在制动力分配的问题,制动力完全由空气制动产生。
CRH2型动车组制动
CRH2型动车组制动简介CRH2型动车组是中国铁路总公司开发的一种高速动车组,被广泛应用于中国的高铁线路。
针对CRH2型动车组的制动系统,本文将对其工作原理、特点以及维护保养进行详细介绍。
制动原理CRH2型动车组采用电气-液压辅助制动系统,其制动原理可以分为四个阶段:制动指令发出、电气制动、液压制动和停车。
1.制动指令发出:当列车驾驶员发出制动指令时,列车控制系统会通过通信链路将制动指令发送给每个车厢的制动单元。
2.电气制动:制动单元收到制动指令后,会将电气信号转换为电气制动力,通过牵引逆变器使牵引电机成为制动电机,将列车的动能转化为电能并回馈给电网。
3.液压制动:由于电气制动的效果有限,为了实现更大的制动力,CRH2型动车组还配备有液压制动系统。
液压制动系统主要由制动机构和制动钳组成,当接收到制动指令时,液压制动系统会通过制动机构将制动钳施加在车轮上,产生制动力。
4.停车:当列车达到目标制动状态时,液压制动系统会通过减小制动钳施加力的方式将列车缓慢停下来。
特点高效性能CRH2型动车组制动系统具有高效性能的特点。
首先,电气-液压辅助制动系统可以实现更快的制动反应时间,从而提高列车的安全性能。
此外,液压制动系统能够提供更大的制动力,使列车能够快速停下。
自动控制CRH2型动车组的制动系统还具备自动控制的特点。
列车控制系统可以根据列车的动态参数以及制动指令的要求,自动调整制动力的大小和施加时间,以实现最佳的制动效果。
安全可靠CRH2型动车组制动系统经过严格的测试和验证,具备出色的安全可靠性。
系统设计考虑到了各种应急情况,并采取了相应的保护措施,确保了制动系统在各种工况下的正常运行。
维护保养定期检查为了确保CRH2型动车组制动系统的正常工作,需要定期进行检查和维护。
检查内容包括但不限于制动钳、制动片、制动机构、电气控制系统等部件和系统的工作状态和磨损情况。
清洁和润滑制动系统的清洁和润滑是维护保养的重要方面。
CRH2型动车组空气制动及供风系统
CRH2型动车组空气制动及供风系统制动是人为地利用制动力使列车减速、停车、阻止其运动或加速的统称。
正常运行状况下,CRH2型动车组采用常用制动、快速制动使运行中的动车组能迅速地减速或停车,防止动车组在下坡道上增速或超速;停放制动采用铁靴方式(在坡道最上方位置的头车的前3轴中没置6个铁靴)来防止停放的动车组因重力或风力作用而溜逸。
从系统组成和类型来说,CRH2型动车组制动系统采用复合制动模式,即再生制动+电气指令式空气制动。
电气指令式空气制动采用微机控制的直通式电空制动。
本章对微机控制的直通电空制动及其供风做详细说明。
10.1 制动系统的组成及特点10.1.1CRH2型动车组制动系统的组成CRH2型动车组制动系统由制动控制系统、基础制动系统及空气供给系统三大部分组成。
制动控制系统包括:制动信号发生装置、制动信号传输装置、制动控制装置。
制动信号发生装置即司机制动控制器,位于1,8号(T1c,T2c)车司机室操纵控制台。
制动信号传输装置借助于列车信息控制系统,包括中央装置、车辆终端装置,采集与传输制动指令,同时接收制动状态指令。
制动控制装置接受制动指令、实施制动力的控制,并以整体集成方式将其吊装在每辆车的地板下。
其内部集成了电子控制单元和由各风动阀(电空转换阀、紧急阀、中继阀、调压阀等)组成的制动控制单元(BCU)、空气制动管路上所需的各种阀门及风缸等。
基础制动装置位于转向架上,由带防滑阀的增压气缸及油压盘式制动装置等组成。
空气供给系统由位于3,5,7号车地板下的3台空气压缩机、干燥器.及用于每辆车的总风缸、制动供给风缸,以及贯穿全车的总风管等组成。
制动设备主要构成及分布情况参见图lO.1、表10.1。
表10.1列车M、T编组情况与制动设备布置对照表注:1.“√”表示该车布置有此设备。
2.制动指令传输装置是制动系统关联设备,属于列车信息控制网络。
CRH2型动车组制动系统采用复合制动模式,即再生制动+电气指令式空气制动。
CRH2制动系统介绍
CRH2电动车组制动系统简介制动方式1)制动控制方式动车组动车使用电制动、拖车使用空气制动的复合制动方式。
动车电制动优先,低速区域的电制动停止工作时或电制动故障时,不足的部分由空气制动力补充实施。
制动时,列车首先最大限度地利用电制动力制动列车,减轻拖车的空气制动负荷,减少拖车的机械制动部件的磨损。
通过ATP的自动控制及手动制动光传送指令式采用再生制动并用电气指令式空气制动延迟控制,首先让动车(再生制动)负担制动力,减小拖车自身制动力的方式。
以1辆动车、1辆拖车为控制单位进行延迟控制2)制动的种类通常运行时司机用制动控制器操作常用制动(表示为1级~7级的7个档位的制动力)和快速制动。
ATP动作时常用最大制动(7级)和快速制动作用相同。
紧急制动、辅助制动,在故障时等异常情况下通过开关操作。
耐雪制动是积雪时通过开关操作,制动力几乎不作用。
制动方式①适应粘着变化规律的速度-粘着控制模式;②根据载荷变化自动调整制动力;③防滑保护控制;④以1M1T为单元进行制动力的协调配合,充分利用动车再生制动力,减少拖车空气制动力的使用,仅在再生制动力不足时才由空气制动力补充;⑤优先响应车载A TP/LKJ2000接口的指令,可施行安全制动;⑥故障诊断和相关信息保存功能;⑦当安全控制回路分离时产生紧急制动;常用制动:常用制动力为1级~7级;延迟控制,在初速度为75km/h以上时,由动车的再生制动负担拖车部分的制动力,在65km/h以下切换成为单独控制。
快速制动:具备常用制动倍的制动力,在手动制动操作时及在闭塞区间无法减速至设定的速度时根据A TP指令动作。
紧急制动:当列车分离、总风管压力降低及手柄取出时均会实施紧急制动。
此时,不具有按照负荷大小调整制动力的功能。
耐雪制动:在降雪时,为了防止冰雪进入制动盘和闸瓦之间,使得闸瓦无间隙轻轻接触制动盘。
在110km/h的速度以下,接通耐雪制动开关,通过操作制动手柄动作。
制动缸压力设定为40±20kPa,可以操作制动控制器的开关调整设定值。
CRH2 型高速动车组制动控制原理
CRH2 型高速动车组制动控制装置试验台如何实现对制动控制装置进行测试的本文论述了时速在200Km -350Km 每小时的CRH2 型动车组制动控制系统制动原理,主要阐述了CRH2 型高速动车组制动控制装置试验台如何实现对制动控制装置进行测试的方法,并附带介绍了CRH2 型高速动车组制动控制装置试验台的国产化过程。
现有的CRH2 型动车组制动控制装置原型是日本那博斯特克公司生产的,制动方式有1) 常用制动与快速制动, 即电制动与空气制动一起作用;(2) 紧急制动, 仅由空气制动作用; (3 )动力制动力与空气制动力自动配合, 空气制动力= 所需制动力- 电制动力; (4 )1N-7N 制动等级(5) 时速在110Km/h 一下的耐雪制动。
1 、制动控制系统系统由制动控制系统和基础制动装置组成。
1 、1 制动控制系统该系统由制动信号发生与传输部分、微机制动控制单元(MBCU) 、气制动控制单元(PBCU) 和转向架制动控制单元组成。
1、1、1 制动信号发生部分主要由制动控制器、调制及逻辑控制器组成,采用光纤传送模式, 其主要任务是产生制动信号并将信号传递到各车辆的MBCU 或PBCU 。
调制器用于将制动控制器的指令转换成相应的脉宽调制信号,主要有10V逻辑电平与110V 逻辑电平。
逻辑控制器根据司机的操作, 通过逻辑电路, 使指令线在相应的工况下发出相应的指令信号。
它还同时接收ATP 发出的指令。
制动指令线主要有:①PWM 线,2 根, 传递常用制动信号模拟量至各车的MBCU 。
②紧急制动线,2 根, 其中1 根为开关线, 另1 根为回线, 前者串接了各个控制紧急制动的开关, 如司机紧急制动按钮开关、总风欠压开关等, 后者将紧急制动指令送至各PBCU 。
紧急制动为失电制动。
③制动/ 运行信号线, 列车处于制动态时为DC110V 高电平, 处于运行状态时为低电平。
④缓解指令, 司机控制列车强迫缓解时, 处于DC110V 高电平, 某些指令下达后只能通过缓解指令解除。
CRH2型动车组电气指令及制动控制电路
CRH2型动车组电气指令及制动控制电路10.3.1司机制动控制器电气指令电路制动指令原理图和接线图见图10.3和图10.4。
以下为制动指令的种类。
(1)常用制动(6l~67线、10线得电)(2)快速制动(152线失电、10线得电)(3)紧急制动(153线、154线失电)(4)辅助制动(411,461线之间得电)(5)耐雪制动(157线得电)10.3.2常用制动指令电气电路常用制动的制动力指令是由制动指令线(61~67线)经由中央装置、终端装置,送到BCU。
并且通过10线,发出指令决定再生制动是否可用。
为提高制动指令的安全程度,还用硬线贯穿方式将67线(常用最大制动)连接到BCU。
常用制动指令的发生装置为司机制动控制器、ATP、制动指令转换器。
根据司机制动控制器的操作位置,B1非R~B7非R励磁,通过其常开触点使61~67线得电。
在超过限制速度后,通过ATP实施常用制动,释放NBR,通过NBR的常闭触点来励磁ATCBR。
由此,ATCBR的常开触点闭合,61,66,67线得电,发出最大常用制动指令。
若通过ATP、判断制动力为B1或B4已经足够时,单独励磁ATCKBlR或励磁ATCKBlR和ATCKB4R,使61线或64线得电、使B1或B4指令发出。
动车组救援与回送时,制动指令转换器与机车的BP管连接,将BP压力信号供给制动指令转换器。
制动指令转换器将根据BP压力信号,使X61~X67线得电,励磁B1非R~B7非R。
接受相同型号动车组救援时.直接使贯穿线(61~67线)得电。
有再生制动指令时,电一空协调控制将由以下步骤进行:各车的BCU识别制动指令,根据速度和车辆质量进行计算,输出所需的制动力。
若再生制动指令线(10线)得电,则牵引控制单元将根据BCU的再生制动模式电压(制动力指令值)进行再生制动力控制,将所得到的再生制动力的结果反馈到BCU。
BCU接受从牵引控制单元反馈(再生反馈)电压和电流检测信号(CDR)的再生制动力,将不足部分的制动力由空气制动补足。
CRH2型动车组制动控制装置
CRH2型动车组制动控制装置10.4.1组成CRH2型动车组制动控制装置(图10.9)在动车组上的布置见表10.2。
表10.2制动控制装置在动车组上的布置表制动控制装置主要零部件见表10.3。
表10.3制动控制装置零部件表注:“-”表示没有此设备。
10.4.2气路原理10.4.2.1供风装置作为供风装置,把主空气压缩机(T40。
0B)及干燥器(D20NHA)(详见10.6供风设备)安装在Ml车、T1k车和M1s 车上,其制动控制装置上安装有防止过压力的E1L安全阀保护装置。
带空气压缩机车辆的制动控制装置的气路见图10.10。
从压缩机出来的压力空气,通过软管,经干燥器(在干燥器上配有管道)进行冷却和除湿后,从制动控制装置的MR1管路接口向150L的总风缸供风。
总风缸的压力空气通过3/4截断塞门(MR用)由MR2管路接口连接到总风缸管(MR总风管),并向其他车辆供气。
没有安装压缩机的车辆制动控制装置,则从MR管通过MRl管路接口,由总风缸(150L)经总风管供给空气。
压力调整功能由BCU承担,因此BCU中装有MR压力传感器。
总风管和MR传感器在制动控制装置内进行连接。
总风管(MR管)贯通于整个列车。
在除了带有Tc车系的空气管路开闭装置的车辆以外的各车的两端,设置有1截断塞门(带有侧孔)。
各车之间用空气软管进行连接。
在双号号车上,设置有连接MR管的3/8快速接头和3/8截断塞门。
用于连接外部风源来供风。
10.4.2.2控制装置内部配管在制动控制装置内,总风管的空气通过3/4截断塞门、UMA滤尘器和止回阀,与100L制动供给风缸及20L控制风缸连接。
快速供给风缸的空气用于制动,与FD-1中继阀、常用·快速制动用的EP电磁阀和紧急制动用的B11调压阀相连接。
为关闭空气制动(常用·快速及紧急),在列车上配置了SR塞门,目的是为了能从车辆地板上进行操作。
来自于制动供给风缸压缩空气,经SRl管路接口与车辆地板上的SR塞门进行连接,再经SR2管路接口返回到车下。
CRH2型动车组控制与管理概述
CRH2型动车组控制与管理概述本章主要介绍CRH2型动车组的牵引/制动控制、故障保护和安全监视等内容,主要包括:系统的安全联锁、司机控制器、过分相、牵引控制、制动控制、车门控制、空调控制、司机室显示、乘务员显示、故障保护及安全监视等。
9.2系统安全联锁动车组运行过程中,必须保证在各种异常情况下不影响人身安全和设备的安全,保证故障发生后能将损失限制在一定的范围。
安全保证有如下措施:运行安全联锁、高压回路联锁和动车组主电路保护联锁。
9.2.1运行安全联锁运行安全联锁有如下几方面:(1)司机室操作联锁司机在端车TLc-1或T2c-8车驾驶时,另一端车的主控继电器(MCR)不能吸合,所有的操作无效,这样保证了只能在一端司机室驾驶。
(2)ATP启动快速制动列车未能减速到在闭塞区间设定的速度时,ATP发出快速制动指令,实现快速制动。
(3)列车分离启动紧急制动和快速制动列车分离时,紧急制动电磁阀UV失磁,紧急制动和快速制动同时启动,制动控制单元BCU将以紧急制动和快速制动的高位优先地实施制动。
(4)总风管管压降低时启动紧急制动和快速制动总风管用气压低于设定值[(590±10)kPa]时,紧急电磁阀和快速制动电磁阀失磁,在紧急制动发挥作用的同时,快速制动得到制动指令。
(5)检测到制动不足时启动紧急制动和快速制动在检测到制动不足时,紧急电磁阀和快速制动电磁阀失磁,在紧急制动发挥作用的同时,快速制动得到制动指令。
(6)自动过分相感应信号故障处理过分相严重故障时,故障报警,手动通过分相区;预告信号故障时,由强迫断信号启动过分相;没有收到过分相恢复信号时,人工操作恢复分相前的状态。
(7)门控制电路的安全控制在关门状态下,速度达到30km/h以上时,压紧电磁阀被励磁,按压气缸把门压紧,保持气密;在开门状态下,只有速度低于5km/h时,对应的开门安全继电器动作,才能完成开门动作。
9.2.2高压回路联锁高压设备箱是地板下装牵引变压器一次设备的箱子,如图9.1所示,高压设备箱内装有电缆头CH、真空断路器VCB 和避雷器Arr。
CRH2型动车组制动控制系统设计—毕业论文
自1964年日本开行第一列高速列车以来,世界上各主要发达国家都在积极研制不同类型的高速列车。
50多年的实践证明,高速列车以其速度高、运量大、安全性好、对环境污染小等优点得到了迅速的发展。
我国自1997年进行铁路运输第一次大提速开始,在全路范围内进行了六次大提速,而第六次大提速时高速动车组的开行,取得了良好的经济效益和社会效益,为我国铁路旅客运输注入了新的活力。
随着列车运行速度的提高,对机车车辆或列车本身的性能提出了更高的要求。
本论文要求学生在充分了解我国高速列车运行现状的基础上,从安全化、舒适化、人性化的角度出发,结合我国某一类型的动车组,了解该型动车组的技术参数,熟悉该型动车组制动系统的组成,分析该型动车组制动系统的工作原理。
通过对此课题的学习和设计,使学生能够熟悉高速列车的构造和工作特性,培养学生利用所学基本理论和自身具备的技能来分析问题的能力,提高学生运用所学专业知识并结合具体情况解决实际问题的能力。
同时从我国的生产实际出发,激发学生利用自身具备的知识和技能认真工作、报效祖国的爱国热情,提升学生的职业责任感和荣誉感,增强学生分析和解决问题的自信心。
1.设计内容与要求1)了解某一类型动车组的组成和内部结构。
2)熟悉该类型动车组的技术参数。
3)了解该型动车组制动系统的组成。
4)分析动车组再生制动电路和工作原理。
5)分析该型动车组空气制动系统各部件的功能。
6)分析该型动车组制动系统的操作方法和工作原理一.设计参考书1.CRH1型动车组张曙光主编中国铁道出版社2.CRH2型动车组张曙光主编中国铁道出版社3.CRH3型动车组张曙光主编中国铁道出版社4.CRH5型动车组张曙光主编中国铁道出版社5.动车组制动技术王月明主编中国铁道出版社6.动车组制动系统李益民主编中国铁道出版社7.8. 9.二.设计说明书内容1.封面2.目录3.内容摘要(200—400字左右,中英文)4.引言5.正文(设计课题,内容与要求,设计方案,原理分析,设计过程及特点)6.设计图纸7.结束语8.附录(图表,材料清单,参考资料)三.设计进程安排第1周:资料准备与借阅,了解课题思路。
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CRH2型动车组制动控制CRH2型动车组制动采用ATP与司控制动控制器控制两种方式,为具有再生制动的电指令空气制动方式。
根据指令类型的不同,制动控制分为常用制动、快速制动、紧急制动、辅助制动和耐雪制动五种模式。
对应的控制线如下:①常用制动(6l~67线、10线加压);②快速制动(152线不加压、10线加压);③紧急制动(153线、154线不加压);④辅助制动(4]1、461线之间加压);⑤耐雪制动(157线加压)。
9.6.1电控制动系统的组成及功能电控制动系统由再生制动和电气控制的空气制动系统两部分组成。
再生制动系统是利用电动机工作在发电状态产生电制动力.制动力直接作用于车轴上;空气制动系统是气压一油压变换的盘式摩擦制动装置,制动力作用于轮对上。
正常情况下,高速以电制动为主,制动力不足部分由空气制动完成;5km/h以下时再生制动退出。
再生电制动故障时,空气制动能提供足够的制动力。
图9.52是制动控制系统的结构图.制动系统由制动控制器BCU、主变流器(再生模式下)、电控阀EP中问继电器、制动阀等部分构成。
系统的核心是制动控制器BCU。
图9.52中的左右两部分分别是动车和拖车的制动控制系统的结构图,其差别在于动车中主变流器参加制动,制动力由两部分组成;拖车中只有空气制动,没有再生制动。
制动控制器接收来自于制动手柄或ATP的制动指令(通过贯通线和光纤).如果是拖车,制动控制器根据指令和车重(根据空气弹簧压力asl和as2计算出)决定制动力的大小,并将制动力传给主变流器作为再生电制动力指令,同时主变流器也将实际的制动力传给制动控制器。
制动控制器计算出制动力不足部分,通过电流指令传给电空变换阀,电空变换阀将其转化为空气压力信号,中继阀进行流量放大后使制动缸产生相应的制动压力。
紧急制动时,制动指令不通过制动控制器直接加给中继阀以产生最大的制动力。
拖车的制动过程与动车制动的差别在于不存在制动力分配的问题,制动力完全由空气制动产生。
制动控制器根据制动指令,全部制动力指令传给电空变换阀,变换阀输出量经中继阀放大后,经制动缸产生制动力。
9.6.2常用制动控制常用制动分7级,制动命令大小由61~67线来传递,用10线加压来决定再生制动是否实施。
制动指令送人车辆信息控制中央装置,通过光纤传给制动控制器。
同时,为了保证制动的安全性,67线也贯通连接到各车辆的制动控制器,表示常用最大制动指令。
常用制动指令的发送源为制动设定器、ATP、制动换读指令器。
根据制动设定器的操作位置,B1非R~B7非R被励磁,通过其a接点来加压61~67线。
在超过限制速度后,通过ATP起动常用制动,释放快速制动继电器NBR,通过NBR的常闭接点来励磁ATCBR,ATCBR常开接点闭合,61、66、67线被加压,发出常用最大制动指令。
若通过ATP判断B1或B4挡制动已经足够时,单独励磁ATCKBIR或励磁ATCKBIR和ATCKB4R,加压61线或64线,发出1挡或4挡制动指令。
电路原理参见9.3.6中的“(6)ATP制动指令”。
若需其他机车救援时,通过与机车的制动风压管(BP管)连接,将BP压力传给制动换读指令器,制动换读指令器将根据BP压力,加压X61~X67线,励磁B1非R~B7非R,产生制动指令。
如接受相同型号动车组救援时,直接连接车辆间的连接线,直接加压贯通线(61~67线)。
若有再生制动指令时,10线被加压,电一空协调控制产生制动力,再生制动优先,不足部分由空气制动补充输出。
再生制动指令只在车速5km/h以上时才能发出。
在制动控制器故障时,启动辅助制动,再生制动指令无法发出。
原理可参见9.3.3中“(5)再生电制动有效指令”。
9.6.3快速制动快速制动指令由贯通线152线向制动控制器传递,当152线在得电状态时保持快速制动为关闭状态,在152线没有被加电压时,制动控制器启动快速制动。
这种设置在断线故障发生时直接产生快速制动指令,以保证安全。
快速制动具有常用7级制动1.5倍的制动力,快速制动指令可通过操作司机制动控制器发出,也可由ATR通过释放EBR发出,控制逻辑参见图9.24。
(1)制动设定器操作制动设定器手柄在快速位时由快速位置继电器控制,制动设定器快速位置继电器(B非R)变为非励磁时,其常开接点打开,断开152线的电压,发出快速制动指令。
(2)通过ATP的快速制动在列车未能减速到闭塞区间设定的速度时,ATP释放的快速制动继电器EBR,其常开触点断开,断开152线的电压,发出快速制动指令。
若ATP故障时处在隔离位,隔离开关ATPCOS处在隔离的位置(ATPCOR励磁)时,用于ATP快速制动的继电器EBR不能动作。
(3)通过释放JTR的快速制动JTR释放时,其常开触点断开152线电压。
JTR的释放逻辑参见图9.29。
154D线在无电压时,JTRTD落下,时间延迟后JTR的励磁停止。
154D线是一条紧急制动命令的贯通线,失压后产生紧急制动,同时释放JTR发出快速制动指令,制动控制器按快速制动力和紧急制动力二者的取大执行。
导致154线失压的条件有:①MR压力降低总风管用气压开关MRHPS对两端头车的总风管压力进行检测,低于设定值[(590±10)kPa]时,断开常开触点。
MRHPS 的触点断开后,断开153K继电器,153线为不加压。
154线通过主控继电器MCR的触点向154线加压,因此153线不加压时,154线被断开,JTR失电非励磁。
②列车分离列车分离处的前位一侧的车辆电气连接器断开,154线没有被加压,JTR被消磁,快速制动发挥作用。
③检测制动力不足在检测到制动力不足时,UBTRl和UBTR2失电。
UBTRl 常开触点断开UV和UVR的加压电路。
UV失电后,车辆紧急制动。
与此同时,因UVR断开154D的供电电路,因此JTR被消磁,发出快速制动指令。
逻辑控制可以参见9.3.6中的图9.32和图9.33。
④拔取制动设定器制动手柄在拔取位时,B运非R失电,其常开触点断开,主控继电器MCR失电,154D至JTRTD的供电线路被断开,JTR 失电。
控制逻辑可参见图9.27和图9.29。
⑤乘务员开关处理紧急情况下,乘务员断开车辆内的紧急制动开关UBSl 或UBS2,UBSl和UBS2串联在154线中,开关断开时,断开154A线,JTR失电。
(4)与再生制动的关联制动设定器置于快速位置时,10线也处于被加压的状态。
由ATP引起的快速制动时,由于在释放ATP快速制动器EBR 的同时,也释放APP常用NBR,所以ATCBR在JTR失电时仍被励磁,ATCBR的常开接点变为关闭状态,10线被加压。
所以在发出快速制动指令时,牵引变流器输入10线加压向制动装置发出快速制动指令,再生制动同时起作用。
9.6.4紧急制动控制153线失压时传送紧急制动指令,也是一种故障时保证安全的设计。
153线的电压由153K继电器的常开触点控制,153K得电励磁时,153线加压。
同时154线通过主控继电器MCR的触点向154线加压,因此,在153线失压发出紧急制动时,154线失压,导致JTR失电,152线失压,紧急制动的同时发出快速制动指令。
153K的动作逻辑参见图9.25,紧急制动指令由153C线传给制动控制器,153C失压后,紧急制动阀UV和紧急制动阀继电器UVRl~UVR3失电,状态自锁,参见图9.33。
紧急制动命令由下列条件之一可以激发:①列车分离列车分离处前位一侧(司机操作位)的车辆只有154线系统没有被加压,JTR被消磁,快速制动发挥作用。
在列车分离处的后位一侧的车辆,153线和154线一起变为无压,在紧急制动电磁阀(UV)消磁、紧急制动作用的同时,JTR失压,发出快速制动指令。
参见图9.33。
②总风管压力降低总风管用气压开关MRHPS对两端头车的总风管压力进行检测,低于设定值[(590±10)kPa]时,断开常开触点。
MRHPS 的触点断开后,断开153K继电器,153线为不加压,154线被断开,JTR失压发出快速制动指令。
参见图9.29。
③检测制动不足在检测到制动不足时,UBTR失电,紧急制动阀UV和紧急制动阀继电器UVRl~UVR3供电线路断开。
UV失电后发出紧急制动指令。
同时,因UVRl的常开触点动作断开了154线的154A一154K之间供电线路,JTR被消磁,发出快速制动指令。
④制动设定器手柄在拔取位制动手柄在拔取位时,主控制继电器MCR失电非励磁,MCR常开触点断开的153K,153线失压,发出紧急制动指令,参见图9.25;同时154线失压,JTR失电非励磁,152线失压,发出快速制动指令,JTR动作逻辑参见图9.29。
紧急制动发生后不能自恢复,只有在紧急制动激发条件消失后,制动手柄在快速制动位时,按下复按键UBRS,紧急制动才能复位。
9.6.5耐雪制动耐雪制动的目的是下雪时防止积雪进入制动盘和闸瓦之间。
当耐雪制动时,轻轻地将闸瓦压紧,关闭闸片和制动盘之间的缝隙。
耐雪制动由157线来传递,司机通过操作操纵台的耐雪开关,157线被加压,经由列车信息控制装置,将指令输送到各车辆的制动控制器BCU,BCU通过速度检测,在llOkm/h以下时进行耐雪制动。
9.6.6辅助制动在制动控制装置发生故障或制动指令线切断以及急救等情况下使用辅助制动。
使用辅助制动时,投入操纵台上平时被断开的辅助制动断路器SBNl和配电盘上的SBN2,辅助制动继电器SBNR被励磁。
与制动设定器配合,根据手柄位置,从辅助制动模式产生器向贯通的411线、461线输出不同的交流电压。
每节车辆辅助制动模式产生器将411线和461线的电压变压和整流后供给制动控制装置,直接控制电控转换阀EP阀,产生制动力。
由此制动指令不经列车信息控制装置的制动控制路径,直接传到电控转换阀,提高了其可靠性。
辅助制动分4挡,挡位生成如图9.53~图9.58所示。
在辅助制动开关SBNl合上后,其常开辅助触点闭合,辅助制动继电器SBNR得电闭合。
图9.53中,制动手柄在l~3级时,继电器B1-3K得电。
图9.58中B1-3K的常触点闭合,来自APT的交流电压经SBT降压,由辅助制动开关SBN2输出到SBTl的初级,隔离后经411B和411C输出,经411C和4llB交流信号经整流滤波后直接传给制动控制器BCU,生成1级辅助制动模拟指令。
同样的原理,制动手柄在4位和5位时,生成2级辅助制动指令;制动手柄在6位和7位时,生成7级辅助制动指令。
图9.57是最大辅助制动指令条件,制动手柄在快速制动位或拨取位,或其他条件激发了JTR条件时,生成最大辅助制动指令,输向制动控制器的模拟量也最大。
辅助制动时,辅助继电器SBNR的常闭触点为断开状态,再生指令线10线失压,再生制动不会发挥作用,参见图9.26。