城市轨道交通车辆制动技术项目12 HRDA制动系统

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2.系统组成 HRDA制动系统主要由供风系统、制动控制系统组成,其中制动 控制系统中的制动控制单元为HRDA制动的核心部件。 图12.1所示为动车(M)的气路原理图,拖车(T)除不设有空气供 给装臵外,气路原理与动车基本一致。可以看出,该制动系统采用车 控方式,即一个控制单元同时负责两个转向架的制动控制,车控方式
每辆车配备一套制动控制装臵(其中头车制动控制单元内部配备 有总风低压压力开关,此信号将串联至紧急回路),用于进行带有空重
车调整的常用制动和紧急制动以及滑行保护等的控制,此外具有自诊
断等诸多功能。制动控制系统主要分为电子制动控制单元BECU和 制动控制单元BCU。制动控制装臵内部部件布局如图12.3所示。 1)制动控制系统 制动控制系统的主要部件为制动控制装臵,它是制动系统的中 枢,也是与外界各系统联系的纽带,它控制着整套系统正常有序地工
与架控方式相比更适用于多辆编组的列车。下面将对系统的主要模
块作相应介绍。
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(1)供风系统 供风系统由空压机、干燥器、空压机启动装臵、冷却器、干燥器、滤
清器、储风缸、安全阀、总风压力开关(包含于BCU中)、压力调节装臵 等组成。供风系统为制动系统提供干燥、足够的压缩空气。空压机和
干燥器外观如图12.2所示。
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F8,F9均为截断塞门,其中F8带有侧排气功能。 整列车配备两套供风系统,其总能力能够满足整列车在各种工况 的用风需求,一般情况均留有一定的裕度,以保证在个别特殊情况下
整列车制动性能的安全。总体看来,HRDA制动系统的风源系统的集
成度较低、所占空间大,给整车的设备布臵带来较大困难。
(2)制动控制系统
缩机后,可除去空气中的水蒸气,雾状的油及水,也可除去灰尘。在此
装臵内藏设有一个止回阀,当空气压缩机发生故障或空压机软管破损 时,可防止空气从原汽缸管排出。F4为附带有排水塞门(F5)的主风
缸,给整列车提供足够的用风储蓄,保证各用风设备的正常工作,其容
积大小需根据列车的用风量计算来确定。F6是空气压缩机启动装臵, 其内臵压力调节开关,它能根据风压的变化控制空气压缩机的启动、 停转。F7是安全阀,它对压缩空气系统中的风动设备起保护作用,以 防止压力调节开关发生故障而导致空气压力过大造成设备的损坏。
【学习目标】
1.通过本模块的学习要求掌握HRDA制动系统的结构与组成。 2.掌握HRDA制动系统的功能。
3.掌握HRDA制动系统控制原理。
4.了解HRDA制动系统的优缺点。 【技能目标】 1.会分析HRDA制动系统组成与结构。 2.能够说明HRDA制动系统的气路原理。 3.能够分析HRDA制动系统的控制原理。
项目12 HRDA制动系统
【项目描述】 日本Nabtesco公司生产的模
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拟式电—空制动系统HRDA制动系统在我国的城市轨道交通车辆中 有一定的市场,该系统采用车控方式,按照一动一拖为一个制动单元 进行设计,并采用网络总路线控制列车的制动及列车的主要设备的状 态、故障监测和诊断。通过本项目的学习,我们可以了解并掌握 HRDA制动系统组成、制动控制原理、系统的优缺点等知识与技能。
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作。如图12.4所示,制动控制装臵由EP电空中继阀(带压力传感 器)、电子控制单元(BECU)、试验用接头、过滤器、压力开关等组成。 电子制动控制单元(BECU)为电气部件,具有以下功能: ①检测两个空气簧的压力并通过压力传感器进行空电转换,从而 保证无论空车还是超员均可以得到稳定的牵引力和制动力。 ②进行电空演算,可进行常用制动控制,并保证优先使用电制动。 ③具有滑行检测和矫正功能,可测定各个车轴的速度,一旦检测 出车轮滑行,则通过控制防滑阀来降低制动缸内部压力,从而尽快恢 复黏着。 提供状态监测和诊断功能。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4.能够进行HRDA制动系统的故障的一般处理。
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任务1
HRDA制动系统概述及系统组成的认知
【活动场景】 在城轨车辆生产车间或检修现场教学,或用多媒体展示城轨车辆 HRDA制动系统。
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【任务要求】 1.能够掌握HRDA制动系统的控制方式及功能。 2.能够掌握HRDA制动系统组成,重点掌握制动控制单元作用。
【知识准备】
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1.概述 日本Nabtesco公司为适应城轨车辆发展的需要研制了一套采用 微机控制的模拟式电—空制动系统—HRDA空气制动系统,它内设监
控终端,具有自诊断和故障记录功能。HRDA制动系统采用车控方
式,是一套高应答性、高可靠性的电气指令式制动系统,它以事故导向 安全为设计原则,对列车的运营提供充分的安全保障。
图12.2 图12.3 制动控制装置
风源模块外观图
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图12.1中F1是供风系统的核心部件———空气压缩机,它采用往 复单动两挡方式,以交流电机驱动。空压机启动由压力调节开关控 制,空压机空载启动。考虑到维护保养的方便,滤油器、油面观察孔、 滤器管都集中装配于空气压缩机侧面。从压缩机供给的压缩空气经 过软管(F2)输送到车辆上搭载的管路,该软管能吸收压缩机组上所产 生的运动,减少振动传递到主管路。F3是除湿装臵,它安装于空气压
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2)制动控制单元 制动控制单元BCU包括常用制动和紧急制动所需的所有电空阀和 压力传感器,如图12.5所示。
图12.5
制动控制单元内部气路图
AS—空气弹簧压力;BC—制动缸;EBV—紧急电磁阀;EX—排气;RV—中继阀; SBV—常用电磁阀;SR—供给储气器;VLV—空重车调整阀
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①中继阀(RV)。中继阀为气动操作阀,可将大量压缩空气由制 动风缸提供给制动缸。供风压力等同于中继阀通过变载截断阀从制
动/缓解和紧急阀获得的压力信号。如果压力信号保持一定,中继阀 将保持恒定的闸缸压力以防泄露,并自动补充发生的任何泄露。
②空重车调整阀(VLV)。空重车调整阀为机械变压限制装臵,它 可将中继阀信号阀口的供风压力限制在称重紧急制动所需的压力以
下。空重车调整阀只影响紧急制动的压力并正比于空气簧压力。此
外通过两个连接管路上的节流孔来减小空气弹簧的压力产生波动。 当没有空气簧压力信号时(例如空气簧爆裂),空重车调整阀将默认空 载紧急制动值为缺省值。 ③常用电磁阀(SBV)。电子制动控制单元通过压力传感器来感 应空气簧的压力,通过总线接收常用制动指令,从而计算出制动缸的 压力,并通过控制常用电磁阀中的供给阀和排气阀得电和失电,使实 际的制动缸的压力与计算出的制动缸压力相符。