高速列车制动系统的发展现状与应用

高速列车制动系统的发展现状与应用

摘要：随着高速动车组列车的快速发展，越来越多的人选乘高速动车组列车出行。制动系统是动车组列车中极为重要的组成部分，对车辆运行的安全性及稳定

性具有重要的意义。本文介绍高速动车组制动系统的作用与发展现状，论述制动

系统在当下动车组列车中的应用。

关键词：动车组；制动系统；应用

1.研究背景

随着我国综合国力水平的提升，我国基础建设越来越完善。高速动车组列车凭借其高速

安全、载客量大、准时高效、节能环保等优势成为人们优先选取的交通工具。高速铁路的特

点决定了动车组在运行过程中需要经常进行启动与制动，因此制动系统的稳定可靠工作对于

车辆安全平稳运行具有重要的意义，本文介绍高速动车组制动系统的作用与发展现状，论述

制动系统在当下动车组列车中的应用。

2.制动系统的发展现状

自1964年，日本首列动车组开始运行起，德国、法国等欧洲国家相继投入运行动车组。高速动车组速度高、制动热负荷大、制动距离有限制，所以对于制动系统的要求也十分苛刻，尤其是基础制动装置。对基础制动装置必须能够承受紧急制动时产生巨大的热负荷，且动作

灵活、可靠性高；基础制动装置结构紧凑、高效、轻量化，；制动盘和闸片有足够的耐磨、

耐热及良好的散热性，具有良好的环境适应性，能够在动车组运行的恶劣环境下保证长期、

稳定的工作。

2.1 电制动

列车在前进过程中，接触网上的电能通过牵引系统的转换供给到电机上提供机械能驱动

车辆前进。当电制动的过程中，利用电机的可逆性，将牵引电机当做发电机进行使用，如果

将发电机产生的电能消耗在电阻上，这种制动方式叫做电阻制动，如果将发电机产生的电能

通过逆变、整流的方式回归接触网，这种制动的方式叫做再生制动。

2.2 空气制动

空气制动系统主要由压力空气供给系统、空气制动控制系统和基础制动系统组成。压力

空气供给系统主要是为空气制动系统提供稳定、干燥的空气压力。空气制动系统提供接受电

信号控制阀体动作为基础制动装置供风，基础制动装置接收风源后响应制动信号完成制动过程。动车组列车上的基础制动装置通常采用盘型制动。盘型制动相比传统的闸瓦制动，由于

制动盘材质可以自行选择所以具有更好的制动效果和散热效果，且不损伤踏面减少了踏面的

磨损。

2.3 电空制动

电空制动是当下制动系统中最流行的制动方式，是将电制动与空气制动有效的结合在一

起的一种形式，采用电制动+空气制动补偿的方式进行，在电制动能够满足制动要求时纯依

靠电制动完成，减少制动盘的磨损与消耗，在制动力不足时使用空气制动补偿。制动系统简

图如图1所示。

图1 制动系统简图

3.制动系统的应用

电制动形式是电机再生制动的供能，电机反转产生，电制动是制动系统自动控制，本文

不再赘述；空气制动系统包括基础制动系统、制动控制系统和空气供给系统。其中基础制动

的构成包括制动缸、闸片以及制动盘等部件。制动控制系统的构成包括制动信号发生器、制

动信号传输器和制动控制器。其中信号发生器为司机制动控制装置。信号传输器通过列车信

息控制系统实现信号的接收和发送。制动控制器接收信号指令，通过相关的控制单元完成制

动力的调控。空气供给系统的构成包括空气压缩机、各类风缸、干燥器以及风管等。当列车

发生制动指令时，制动系统工作如图2所示。动车组制动控制系统采用的是指令式制动系统，也就是通过制动控制装置等信号发生器，利用硬线或者网络将制动信号发送给中央控制单元CCU，CCU 按照减速度控制规律计算列车所需要的制动力，CCU 将制动力信号发送给 BCU 控

制单元，BCU 控制单元先进行电制动，当电制动不足时，控制 EP 阀电磁部，并经中继阀送出压缩空气到制动缸，由基础制动装置完成空气制动。

图2 制动系统工作

4.结论

高速动车组的发展为人们的出行提供了许多便利，制动系统作为动车组列车中极为重要

的组成部分，起工作状态直接影响到从了车辆运行的安全性及稳定性。本文介绍高速动车组

制动系统的作用与发展现状，论述制动系统在当下动车组列车中的应用。

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