CRH2型动车组制动距离计算

CRH2型动车组制动距离计算

10.9.1概述

从司机实施制动(将制动阀手柄移至制动位)的瞬间起，到列车速度降为零的瞬间止，列车所驶过的距离，称为列车“制动距离”。对动车组来说，理论上列车中各车的制动缸应

该立即、同时开始充气增压，但实际上在司机施行制动时，首先存在一个经列车信息控制系统传输制动控制指令的网络通信带来的延迟，然后在制动控制装置接受制动指令到BCU送出控制信号到电空转换阀还有一定的延迟，这说明列车中各车的制动缸并非完全立即、同时开始充气增压，但这些延迟在毫秒级，所以各制动缸的压力开始上升的时间差别很小；另一方面，制动缸压力还是有一个上升的过程，同时由于空气制动阀的共同特点，各制动缸的空气压力也并非瞬间就达到最大值。

如图10.37所示，t0和t m分别为从司机施行制动至第一个开始动作的某辆车和最后开始动作的某一辆车的制动缸

压力开始上升的时间。在t0的时间内，列车实际上在惰行，无制动力无牵引力，故称为纯空走时间。t c为制动缸充气时间(每一辆车制动缸压力由零上升到预定值所经历的时间)。t a为全列车制动缸充气时间(制动缸压力从第一个开始由零开始上升，到最后一个制动缸上升到预定值为止所经历的时间)。

因此，列车制动的全过程可分为三个阶段：无制动力的纯空走阶段、全列车制动力递增阶段和全列车制动力保持恒定的稳定阶段。

通常，为了计算的方便，我们假定全列车的制动缸压力在递增阶段的某一瞬间同时压上车轮并同时达到最大，如图10.38中所示，虚线部分即为假定。这时，列车制动过程就被简化成了两个阶段：从施行制动到假定制动力突增那一瞬间的阶段都成了空走过程，它所经历的时间被称为空走时间，以t k表示，在这一段时间内所走过的距离被称为空走距离，以S k表示；从突增那一瞬间到列车停住的阶段都成了全列车闸片压力保持预定值的有效制动过程，它所经历的时间称为

有效制动时间，以t e表示，在这一段时间内走过的距离被称为有效制动距离，以S e表示。则制动距离S b可按下式计算：S b＝S k＋S e

10.9.2CRH2型动车组减速度与黏着

一般车辆的减速主要采用空气制动或电气制动等所谓黏着制动来抑制车轮的转动，使车辆停止或减速。这种黏着制动利用的是轮轨之间所产生的黏着力。

在本章前面的概述中已经介绍过黏着系数易受各种因素的影响，变化幅度也比较大。另外，轴重也会在运转中因轨道的不同状态而有所变动。因此，其黏着力随着在运行中受到的各种因素和条件的制约而有所变化。尤其对于快速疾驰的列车，在高速运转下制动时发生滑行比例相当高。因此，对于CRH2型动车组在充分考虑这种情况后决定，为降低滑行的发生，采用能实现按照黏着曲线的制动力控制方式(即“速度一黏着模式控制”方法)。图10.39为这种控制方式在不同条件下的控制曲线图。

10.9.3制动距离计算范例

(1)计算条件

本例针对制动级为EB(快速制动)、列车编组方式为4M4T 的列车进行制动距离的计算。其中，取制动单元为1M1T，制动方式为纯空气制动或动力制动+空气制动。路面分DRY(干轨)和WET(湿轨)两种状态分别考虑。并假定制动初速度为

200km/h。(《铁路技术管理规程》规定200km/h速度等级列车制动距离为2000m。)

(2)制动减速度的计算

快速制动时减速度的设定见表10.17。

表10.17快速制动时减速度设定值

(3)各速度段制动所需的有效减速时间(表10.18)

计算公式t e＝(v2-v1)/{3.6×[(β2＋β1)/2]｝

表10.18各速度段制动所需的有效减速时间

(4)制动距离①空走距离

空走时间t k＝2.3s，初速度为200km/h下的空走距离：S k＝2.3×103÷3600×200＝127.8(m)

②各速度段制动所需的有效制动距离

计算公式S e＝103÷3600×[(v1＋v2)/2]×t e，见表10.19。

表10.19各速度段制动所需制动距离

③列车总制动距离(表10.20)

S b＝空走距离S k＋各速度段制动所需有效距离∑Se。

表10.20列车总制动距离计算结果

④结论

不论干轨和湿轨的制动距离均小于2000m，满足《铁路技术管理规程》的规定。