最新动车组制动系统的组成与功能

动车组制动系统的组

成与功能

动车组制动概述

高速列车的制动能量和速度的平方成正比，传统的纯空气制动已不能满足需要，因其制动能力由于以下因素而受到影响：

1 制动热容量和机械制动部件磨耗寿命的限制

2摩擦材料的性能对粘着利用的局限性，以及对旅客乘坐舒适性的不利影响

3 纯空气制动作用情况下，紧急制动距离不可避免的延长

因此，高速列车必须采用能提供强大制动力并能更好利用粘着的复合制动系统；制动时电制动与空气制动联合作用，且以电制动为主。复合制动系统通常由电制动系统、空气制动系统、防滑装置、制动控制系统等组成，下面就这几部分分别加以介绍：电制动空气制动防滑装置制动控制系统

电制动

电制动是将列车的动能转变为电能后，再变成热能消耗掉或反馈回电网的制动方式，应用在200公里动车组上的主要有电阻制动和再生制动两种。

下面分别就这两种制动方式加以介绍：

一、电阻制动

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工作原理

司机室或ATC装置发出制动指令后，制动控制装置首先对列车运

行速度进行判断。当速度大于25km/h时，制动主回路构成（PB转换器转为制动位置），然后制动接触器动作，随后依次是励磁削弱接触器打开、预励磁接触器投入，最后，断路器投入。

此时，由电枢绕组、励磁绕组和主电阻器构成电阻制动主回路，并使电流向增加原牵引时剩磁的方向流动，再由主电阻器最终将电枢转动发出的电能变为热能消散掉。

二、再生制动

工作原理

与电阻制动相比，再生制动的主回路中没有了主电阻器。制动时回路中各部件的动作与电阻制动时一样，只是电枢转动产生的电能要回馈到电网。

电制动具有摩擦部件少（仅有轴承）、维修工作量少、可以反复使用等优点，担负着动车组制动减速时的大部分能量。但由于增加了控制装置和制动电阻等设备，使重量增加；而且，如果条件不具备就不能产生制动作用（即电制动失效）。因此，为提高可靠性，高速动车组的制动控制系统具有在电制动系统不能正常工作时，自动切换到摩擦制动系

统的功能。

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三、电制动的控制

列车的电制动线是在制动控制器置于非常制动位或在ATC制动指令时得电。但在低速时电制动力下降，如列车中各车的电制动转换不一致，列车有可能因各车辆制动力不同而造成纵向冲动；所以，在列车速度降低到一定值时，要将电制动同时转为空气制动。

空气制动系统

虽然电制动可以提供强大的制动力，但目前空气制动对于高速动车组来说仍然不可或缺。这是因为：直流电机的制动力随着列车速度的降低而减少，如不采取其他制动方式，列车就不可能完全停下来。而交流电机虽然可通过改变转差来控制制动力的大小，理论上可使制动力不受列车速度的限制，但从高速到停止均能有效作用的、可靠的电制动装置尚处于研究阶段。

如前所述，动车组空气制动系统一般采用电气指令的直通式电空制动装置。在本书中，我们将该装置分为压力空气供给系统、空气制动控制部分和基础制动装置三部分加以讲述。

一、压力空气供给系统由空气压缩机安全阀干燥装置三室风缸组

成。

二、空气制动控制部分

（一）空气制动控制装置

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在较早的动车组中，各种空气制动控制装置是分别用管路连接起来

的；而目前运用的各种动车组，其各种阀、塞门多采用单元化方式集中安装在铝合金安装板的前面，以减轻质量和减少维护、检修工作量。另外，为了检查的方便，在空气制动控制装置上还设置了测试口。

（二）电空转换阀（EP阀）

电空转换阀安装在空气控制装置内，它由电磁线圈和给排阀等零部件构成。当制动电子控制装置输出的空气制动指令量（电空转换阀电流）通过电磁线圈时就会产生与电流成比例的吸力，控制给排阀的开闭。通过电空转换阀的控制，可将最大900kPa的输入空气压力（SR压力）变成与电空转换阀电流成比例的输出压力空气（AC压力）。

（三）中继阀

中继阀设在制动控制装置内，由给排阀杆、给排阀、复位弹簧等构成。它将电空转换阀输出的AC压力和紧急电磁阀输出的紧急制动压力作为控制压力，向增压缸提供与此控制压力相应的增压缸空气压力。

（四）压力调整阀

压力调整阀输入总风缸的压力空气，输出紧急制动用的压力空气（根据车辆的不同设置一种或两种压力值）或踏面清扫装置用的压力空气。它利用弹簧力和空气压力的差使膜板动作，进行空气压力调整。弹

簧力大小可通过安装在调整阀下部的调整螺钉来调整。

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电磁阀由给排阀部和电磁阀部组成。它通过电磁阀部线圈的励磁、

消磁（得电或失电）使可动铁心动作来开闭给排阀。电磁阀有ON型和OFF型两种。电磁阀的形式用奇数和偶数表示。ON型电磁阀（代号为奇数）在电磁阀励磁时输入口和输出口之间连通，同时排气口关闭；在消磁时输入孔关闭，同时输出口与排气口相通。OFF型电磁阀（代号为偶数）与ON型电磁阀各通路的通断情况完全相反。

（六）截断塞门

截断塞门是为了在需要时将压力空气截断或排出而串在连接三室风缸、空气制动控制装置及增压缸等装置的管路前、后的部件。

（七）增压缸

增压缸由空气缸、液压缸和防滑电磁阀等构成。用于将空气压力转换为一定倍率的较高的液压，从而得到所需的闸片压力。另外，增压缸上还装有访滑阀以及为解决由于访滑阀连续动作而产生不能制动问题的给排截断阀。

（八）制动缸

动车组上的制动缸多为液压制动缸，按基础制动装置的动作方式大致可分为杠杆式和夹钳式，而后者又可分为浮动型和对置型两种。液压

制动缸的缸径和数量根据其结构和需要的制动力而定。

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