国产化A型地铁制动控制系统概述

文章编号:100227602(2009)1020014204

国产化A 型地铁制动控制系统概述

高全庆1

,郭祥贵

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(1.同济大学铁道与城市轨道交通研究院,上海200331;2.上海轨道交通设备发展有限公司研发中心,上海200233)摘 要:介绍了EP 2002制动控制系统的组成、特点、安装方式、制动力分配方式和控制原理,并与常规的制动控制系统进行了比较。对制动系统的安全性设计进行了分析,为车辆的可靠运营提供了安全保障。

关键词:地铁动车组;制动控制系统;控制原理;安全性设计中图分类号:U270.35 文献标识码:

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表1 EP2002制动控制系统与传统制动控制系统比较

随着地铁车辆性能的提高和技术的进步,地铁车辆用制动装置的指令方式已由空气指令式、电磁指令式发展到电气指令式(顺次增压、纯二进制、交变二进制、PWM)。最近,以减少车辆内的布线为目的,依靠串行传输指令正在成为主流。随着指令方式的演变,空气制动装置的控制部件,已从进行复杂的压力控制的控制阀,变成了结构简单的电空转换阀及中继阀,并由内置微机制动控制单元进行控制。

上海国产化A 型地铁车辆EP2002制动控制系统采用串行传输指令,在国内首次实现了EP2002制动控制系统与国产牵引控制系统和网络控制系统的配合,而且实现了空气制动力的整车平均分配。

1 EP2002制动控制系统

收稿日期:2009207206

作者简介:高全庆(19792),男,工程硕士研究生。

1.1 控制结构

EP2002制动控制系统采用的是按转向架控制的制动控制结构,与传统的按车辆控制的控制系统相比,具有布线少及故障对车辆的影响小等特点。EP2002制动控制系统与传统制动控制系统的对比见表1。

从表1和表2可以看出,在-50e 低温状态下,密封圈的性能较常温状态下有所下降,但较原矩形圈有明显改善,仍然可以保证有效的密封。

总之,E 形圈具有压量密封和自密封双重性能,在因管子偏斜或紧固螺栓松动而导致密封圈压量不足甚至几乎没有压量的情况下仍保持了一定的密封能力。同210mm 原设计压缩量相比,法兰单侧加垫215mm 和双侧加垫210mm 试验模拟了几乎没有压量的极限工作状态(实际运行中这种严重的工况发生概率极小),因此可以证明E 形圈在具有良好密封特性的前提下还有较大的密封冗余。

3 装车运行情况

装用E 形圈的法兰于2008年1月在齐齐哈尔车辆段进行了小批量装车低温运行考验,2008年2月又在眉山车辆有限公司的C 70型新造敞车上装用了50辆,并在出口安哥拉车上装用了80辆。从试运用情况看,装用E 形圈的制动管系的密封性能得到显著提高。2008年10月开始在所有新造货车及厂修货车上装用E 形圈,至今未出现漏泄及其他不良反映。

4 结论

E 形圈可使法兰在管子偏斜、紧固螺栓松动等极端恶劣的工况下仍保持良好的密封效果,同时与现有法兰用矩形圈具有完全的互换性。E 形圈的采用有效地解决了制动管系中的法兰漏泄问题,提高了管系的可靠性。

(编辑:李 萍)

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14# 车辆产品与零部件

铁道车辆 第47卷第10期2009年10月

1.2 制动控制系统的组成

EP2002制动控制系统主要由EP2002阀、制动辅助控制单元以及其他辅助控制部件组成。该系统部件集成化程度高,节省了安装空间,同时也便于安装、维护和保养。国产化A 型地铁车辆带司机室的拖车(Tc 车)和动车(M 车)各设有一个网关阀和一个RIO 阀,带受电弓的动车(Mp 车)设有2个RIO 阀。图1为国产化A 型地铁车辆Tc 车气路原理图。M 车除了不设空气供风装置、双针压力表以及汽笛外,其气路原理基本和拖车相同。1.2.1 EP2002阀

随着计算机运算速度的提高、列车信息管理装置的发展和压力传感器精度的提高,制动控制装置中ON/OFF 电磁阀可以由电流控制型EP 阀代替,从而大大减少制动控制装置的体积和重量。EP2002阀就是新技术应用的产物。从功能上来讲,EP2002阀集成了传统制

动控制系统的制动电子控制单元BECU 和制动控制单元BCU 的功能。根据功能的不同,EP2002阀可以分为智能阀、RIO 阀和网关阀3种。每个EP2002阀都集成了多个压力测试接口,可以方便地测量总风压力、制动缸压力、空气弹簧压力以及停放制动压力等各种控制压力。

智能阀能够对空气制动和车轮滑行进行精确控制,并且通过CAN 总线和其他EP2002阀进行通信以及对该转向架的空气制动系统进行故障诊断和信号传输。智能阀通过硬连线与列车紧急制动回路相连,当列车紧急制动回路失电时,智能阀将产生紧急制动。

RIO 阀除了具有智能阀的所有功能外,还作为数字信号输入、模拟信号输入/输出以及继电器信号的接口。

网关阀除了具有智能阀的所有功能外,还能够执行制动控制管理功能,并作为制动控制系统和列车管

理系统之间的接口。

图1 空气制动气路原理(拖车)

1.2.2 制动辅助控制单元

制动辅助控制单元(B02)主要由截断塞门、减压阀、电磁阀等组成(如图1所示)。上述装置集成在一个铝合金板上,既节省了安装空间,同时也便于安装、使用和维护。

2 EP2002制动控制系统的原理

2.1 网络结构

EP2002制动控制系统的网络结构关系到列车

制动控制方式以及制动力分配等关键问题,因此非常重要。EP2002制动控制系统具有很高的可靠性和灵活性,可以与多种总线结构兼容,如MVB 总线、RS484总线、FIP 总线和LONBU S 总线等。制动控

制系统网络结构的设置主要从安全性、可靠性和经济性等方面考虑。下面以6节编组的国产化A 型地铁车辆为例,对EP2002制动控制系统的网络结构进行说明。

国产化A 型地铁列车的网络结构是将半列车所

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