0501地铁车辆制动系统概述

第五章 制动系统检修
第一节 制动系统概述
第一节 制动系统概述
一、概述
1.制动的概念 • （1）制动 • 是指人为地使列车减速或阻止其加速的过程。使列车
减速或阻止其加速的力称为制动力，而产生并控制这个制 动力的装置叫做制动机，也称制动装置。 • 包含三层含义： • 人为地使列车减速或停止； • 防止在长大下坡道运行时自动加速； • 为防止自动溜放而实行的停放制动。
（3）指令和通信网络系统 既是传送司机指令的通道，同时也是制动系统内部 数据交换及制动系统与列车控制系统进行数据通信 的总线。
列车制动过程
电气制动
再生制动 电阻制动
空气制动
常用制动过程中，由于电气制动对设备没有磨 损并且节能，所以在电气制动有效的情况下列 车优先使用电气制动，在电气制动不能为满足 制动需求时，电气制动与空气制动进行复合制 动。
2.制动系统应具备的条件
1)操纵灵活，制动减速快，作用灵敏可靠，车组前后车辆 制动、缓解作用一致。
2)具有足够的制动力，保证车组在规定的制动距离内停车。 城市轨道交通的站间距离比较短，一般都在1km左右。这就 要求车组的制动装置具有制动力大的特点。
3)对新型的城市轨道交通车辆，一般要求具有动力制动能 力，并且在正常制动过程中，应尽量充分发挥动力制动能力， 以减少对城市环境的污染和降低运行成本。同时，应具有动 力制动与摩擦制动的联合制动能力。
二、制动系统的主要功能
（3）制动系统应具有可靠的安全保障系数，即使 个别车辆发生故障或在较长距离和较大坡度的坡道 上运行，也应有足够的制动力保证列车可靠制动和 停车。
（4）车辆应具有载荷校正能力，能根据乘客载荷 的变化自动调节制动力，使车辆制动力保持恒定， 限制冲动力，保证乘客乘坐的舒适性。
（5）制动系统必须具有紧急制动功能。紧急制动 装置除由司机操作外，还可由其他行车人员操作。
四、制动模式
（3）保持制动 第一阶段：当列车制动到速度8Km/h，
DCU触发保持制动信号，同时输出给ECU，这 时，由DCU控制的电制动逐步退出，而由ECU 控制的气制动来替代。
第二阶段：接近停车时（列车速度 0.5Km/h），一个小于制动指令（最大制动指令 的70%）的保持制动由ECU开始自动实施，即瞬 时地将制动缸压力降低。
四、制动模式
（3）保持制动 对于地铁列车来说，通常把停车前的这一段
空气制动过程称为停车制动或保持制动。当停车 制动使列车减速到极低速度以后，为减小冲动， 制动力会有所降低。一般是在减速至5 km／h左 右，制动力降至70%，保持制动具有常用制动的 特点。
保持制动是为防止车辆在停车前的冲动，使 车辆平稳停车，通过ECU内部设定的执行程序来 控制。
正常情况下，弹簧力的大小不随时间而变化， 由此获得的制动力能满足列车较长时间断电停放的 要求。
四、制动模式
（5）紧急制动 紧急情况下为使列车尽快停止而施行的制动，
特点是作用比较迅速，而且将列车制动能力全部 使用，通过故障导致安全的设计原则为“失电制 动，得电缓解”的紧急空气制动系统。紧急制动 是在列车遇到紧急情况或发生其他意外情况时， 为使列车尽快停车而实施的制动。其制动力与快 速制动相同。紧急制动时考虑了脱弓、断钩、断 电等故障情况，故只采用空气制动，而且停车前 不可缓解，在尽可能减小冲动的情况下不对冲动 进行具体限制。
如果由于故障，ECU未接收到保持制动触 发信号，ECU内部程序将在8Km/h的速度时自行 触发。
四、制动模式
（4）停放制动 为防止车辆在线路停放过程中，发生溜逸，设
置停放制动装置。停放制动是列车停车后，为使列 车维持静止状态所采取的一种制动方式。
停放制动通常是将弹簧停放制动器的弹簧压力 通过闸瓦作用于车轮踏面来形成制动力。在弹簧停 放制动的缓解风缸充气时，停放制动缓解；弹簧停 放制动的缓解风缸排气时，停放制动施加；还附加 有手动缓解的功能。
（1）常用制动 正常运行下为调解或控制列车速度，包括进
站停车所实施的制动，特点是作用比较缓和、制 动力可以连续调节，制动过程中能够根据车辆载 荷自动调整制动力，当常用制动力最大时即为常 用全制动。
四、制动模式
（2）快速制动 为了使列车尽快停车而实施的制动，其制
动力高于常用制动（快速制动力高于常用全制动 22% ）。这种制动方式在紧急情况下、制动系 统各部分作用均正常时所采取的一种制动方式， 其特点是与常用制动相同，制动过程可以施行缓 解。
二、制动系统的主要功能
（1）制动系统应具有足够的制动能力，能保证车 辆在规定的制动距离内停车。制动系统应操作灵活、 反应迅速、停车平稳。
（2）制动系统应包括动力制动（电气制动）和 空气制动（机械制动）两种制动方式，并且在正常 制动过程中，尽量首先使用动力制动，以减少空气 制动对城市的环境污染并降低车辆维修成本。
三、制动方式
按列车动能转移方式分类 动力制动（电气制动）：
再生制动、电阻制动 摩擦制动（空气制动）：
闸瓦制动、盘形制动和磁轨制动
1.动力制动
再生制动
在前述的制动方式中，电动车组具有的动能最终 都转化为热能面消散于大气中。再生制动是把电 动车组的动能通过电机转化为电能后，再使电能 反馈回电网提供给别的列车使用。
②缓解：对已经施行制动的物体，解除或减弱 其制动作用，均可称之为“缓解”
对于运动着的列车，欲使其减速或停车，就要
根据需要施加于列车一定大小的与其运动方向相反 的外力，以使其实现减速或停车作用，即施行制动 作用；列车制动停车后起动加速前或运行途中限速 制动后加速前均要解除制动作用，即施行缓解作用。
一、概述
一、概述
1.制动的概念 （2）制动能力 是指制动系统能使电动车组在规定的制动距离 内安全停车的能力。 地铁规定的紧急制动距离一般为180m （3）制动功率 制动系统转移动能的能力。是速度的三次函 数
（4）制动作用和缓解作用
①制动：是指人为施加的外力，使运动的物体 减速或阻止其加速，以及保持静止的物体静止不变 的作用。从能量变化的角度理解，制动过程是一个 能量转移的过程，是将列车运行所具有的动能人为 控制地转变成其他形式能量的过程。
一、概述
2.制动系统应具备的条件
4)制动系统应保证车组在较长、较陡下坡道上运行时，其制 动力不会衰减。 5)电动车组各工况下的制动能力应尽可能一致。 6)具有紧急制动性能。遇有紧急情况时，能使电动车组在规 定距离内安全停车。紧急制动作用除可由驾驶员操纵外，必 要时还可由行车人员利用紧急按钮（紧急阀）进行操纵。
1.动力制动
电 阻 制 动
2.摩擦制动
闸 瓦 制 动
闸瓦制动
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1.摩擦制动
盘 形 制 动
盘形制动
盘形制动
非动力转向架一般选用轴盘式 动力转向架优先选用轴盘式 可获得比闸瓦制动大得多的制动功率
2.摩擦制动
轨道电磁制动
四、制动模式
城轨车辆根据运行的要求，制动系统采用几种制 动模式：常用制动、快速制动、保持制动、停放 制动和紧急制动
7)电动车组在运行中发生诸如列车分离、制动系统故障等 危急行车安全的事故时，应能自动起动紧急制动作用
3.整车制动体系
（1）动力制动系统（电气制动） 一般与牵引系统连在一起形成主电路，包括再生反 馈电路和制动电阻器，将动力制动产生的电能反馈 给供电接触网或消耗在制动电阻器上。
（2）空气制动系统 由供气部分、控制部分和执行部分（基础制动装置 ）等组成。供气部分有空气压缩机组、空气干燥机 和风缸等；控制部分有电-空（EP）转换阀、紧急 阀、称重阀和中继阀等；执行部分就是闸瓦制动装 置和盘形制动装置等。