鐵道機車專業教學資源庫武漢鐵路職業技術學院主講：黃秀川《高速動車組技術》課程武漢鐵路職業技術學院黃秀川CRH2型動車組制動系統目錄CONTENTS01壓縮空氣供給系統02制動控制系統03基礎制動系統04防滑系統05輔助系統CRH2/CRH380A系列動車組壓縮空氣供給系統CRH2/CRH380A系列動車組主供風單元主要由主空壓機和干燥器組成,其中的空氣壓縮機采用不同壓縮方式(活塞式和螺桿式)。1、主供風單元CRH2/CRH380A系列動車組壓縮空氣供給系統①活塞式CRH2A，CRH2B，CRH2E和CRH2C型動車組主供風單元相同,采用A1240-HS20-8型活塞式主空壓機(圖6—3—12所示),并采用集成結構的再生式干燥裝置。主供風單元提供的空氣質量滿足ISO8573-1中3-3-2的要求,技術參數見表6—3—11.1、主供風單元供風量1228L/min電機供電電壓AC400V/50Hz工作壓力0~880kPa控制電壓DC110V6—3—11技術參數見表CRH2/CRH380A系列動車組壓縮空氣供給系統②螺桿式CRH380A/CRH380AL型動車組主供風單元采用GAR14BD型螺桿式主空壓機(圖6—3—13)，并采用膜式干燥裝置。主供風單元提供的空氣質量滿足IS08573-1中2-3-1的要求,技術參數見表6—3—12。1、主供風單元供風量1228L/min電機供電電壓AC400V/50Hz工作壓力0~880kPa控制電壓DC110V表6—3—12

技術參數

CRH2/CRH380A系列動車組壓縮空氣供給系統2、輔助供風單元

CRH2/CRH380A系列動車組制動控制系統CRH2/CRH380A系列動車組制動控制系統均采用微機控制的直通式制動系統,主要由制動信號發生裝置、制動信號傳輸部分。制動控制裝置組成，具有常用、快速、緊急、耐雪、輔助制動功能。制動系統控制原理如圖6-3-23所示。①制動信號發生裝置包括司機制動控制器、救援轉換裝置和列車運行保護系統。司機制動控制器位于司機室操縱控制臺上。在動車組救援或回送時,制動轉換裝置將連掛機車的列車管空氣壓力變化信號轉換成電信號,實施列車制動。②制動信號傳輸部分主要由列車網絡和硬線電路構成,用于接收、傳輸制動指令及制動狀態信息。③制動控制裝置主要用于接收列車網絡以及指令線所發的常用制動或緊急制動指令，進行制動控制。CRH2/CRH380A系列動車組制動控制系統1、電氣原理CRH2/CRH380A系列動車組在每個制動單元內進行復合制動，即再生制動和電氣指令式空氣制動并用,制動過程中再生制動優先，再生制動不足時由空氣制動補充。其組成及制動單元制動控制電氣原理如圖圖6-3-24和圖6—3—25所示。其中,CRH2A.CRH2B.CRH2E型動車組制動單元由1M1T組成：CRH2A全列由4個制動單元組成,如圖6—3-26；CRH2BCRH2E全列由8個制動單元組成。CRH2C、CRH380A/CRH380AL型動車組制動單元由2M1T和單獨M車兩種形式構成如圖6—3-27、圖6-3-28所示CRH2/CRH380A系列動車組制動控制系統1、電氣原理①常用制動常用制動控制原理如圖6-3-29所示司機制動控制器上設有1-7級常用制動位。制動時,由司機制動控制器或列控裝置發出數字式的制動級位指令,經光纖指令線傳送(常用7級制動指令同時經硬線傳輸)至各車BCU。各車BCU接收到制動指令后,再根據列車運行速度和車重信號計算出應施加的制動力。然后,BCU在電制動有效工況下,首先讓電制動裝置施加電制動力,并將電制動力的數值反饋回BCU；如電制動不能夠滿足制動力需要,BCU計算出應補充的空氣制動力.并將相應的控制電信號輸出到空氣制動裝置,以空氣制動進行補償。CRH2/CRH380A系列動車組制動控制系統1、電氣原理②緊急制動緊急制動采用兩種模式,分為緊急制動EB和緊急制動UB：緊急制動EB為復合制動方式,其中的空氣制動部分由BCU控制的電空轉換閥控制；緊急制動UB為純空氣緊急制動,在緊急電磁閥失電時直接輸出。緊急制動EB觸發工況如下：a.司機制動控制器在“快速”制動位;b.拔出乘務員室內緊急制動拉鈕；c.列車運行控制系統發出緊急制動指令；d.緊急制動(UB)被觸發;e.緊急制動線路(EB線)或152線中斷或失電；f.司機室內緊急制動開關動作緊急制動UB觸發工況如下：a.總風缸壓力不足（總風壓力小于590kPa時);b.列車分離時;c.緊急制動環路（UB線)中斷或失電;d.檢出到制動力不足時;e.緊急電磁閥失電;f.司機制動手柄置“拔取”位置。動車組設有緊急制動列車回路指令線,回路失電時列車立即實施緊急制動,根據緊急制動觸發條件,可實施EB或UB。當觸發UB時,自動觸發全列車EB,制動控制裝置按照高位輸出的原則輸出制動缸壓力。CRH2/CRH380A系列動車組制動控制系統CRH2/CRH380A系列動車組制動控制系統氣路原理相同,設有貫通全列的總風管,，每車裝有制動控制裝置。制動控制裝置采用模塊化設計,由制動控制器(BCU)、空氣閥類組件、風缸等設備組成。制動控制裝置接收制動指令,進行制動壓力的輸出。制動控制裝置氣路原理如圖6—3—30所示。①常用、緊急制動(EB)氣路原理制動控制裝置內EBCU接收列車網絡或硬線制動指令,根據制動級位、車輛速度、空氣彈簧壓力等各因素進行計算,將所需空氣制動力信號輸出到由電空轉換閥，然后由電空轉換閥進行電空轉換,由中繼閥放大后輸出制動壓力。②緊急制動(UB)氣路原理當制動控制裝置內緊急制動電磁閥失電后,制動風缸內的壓縮空氣經調壓閥降壓,經過緊急電空閥后到達中繼閥,由中繼閥放大流量后輸出制動壓力。2、氣路原理CRH2/CRH380A系列動車組制動控制系統3、空電復合方式CRH2/CRH380A系列動車組空氣制動與電制動的制動力分配是由EBCU控制,制動單元內M車EBCU通過硬線與本車牽引變流器通信,進行再生制動力的請求和反饋信號接收,并進行再生制動力和空氣制動力的分配。以1M1T制動單元為例,電空配合如下:1M1T制動單元內為最大化利用再生制動,在不超出黏著限制和再生制動力范圍內最大化設定M車再生制動力。制動過程中,當再生制動力充足時,由單元內M車再生制動力承擔本單元所需制動力；當M車的再生制動力不足以完全承擔本單元所需的制動力時,先啟動T車空氣制動力進行補充,若仍然不足,則不足的部分再用M車的空氣制動力來補充。對于再生制動力完全失效的狀態,M、T車同時施加空氣制動分擔各自所需的制動力。CRH2/CRH380A系列動車組制動控制系統4、故障診斷及信息CRH2/CRH380A系列動車組制動控制裝置內EBCU具有故障診斷、存儲功能。當EB-CU探測出軸抱死、控制電源故障、信號輸出不一致、壓力傳感器故障,制動不緩解、速度傳感器斷線、通信板卡故障時,將故障發生時的制動狀態信息儲存在RAM中,同時將故障信息通過光纖和硬線傳輸到列車網絡,通過司機室監控屏報警,司機可通過監控屏查看故障信息。在EBCU顯示板上設有RS-232串口,可與PC機進行通信,向PC機發送BCU的相關實時參數及故障前后的相關數據等。通過操作BCU顯示面板上的SW1和SW2旋轉開關,可以查看BCU的輸出、輸入信息及內部信息,用顯示面板上的4個7節發光二極管來顯示。旋轉開關的設定和表示內容粘貼在每個BCU蓋板上。BCU內顯示板如圖6—3—31所示。CRH2/CRH380A系列動車組基礎制動系統CRH2/CRH380A系列動車組基礎制動裝置采用盤型基礎制動裝置，動車每軸設兩輪盤,拖車每軸設兩輪盤和兩軸盤。制動夾鉗有油壓夾鉗和氣壓夾鉗兩種形式。其中CRH2A、CRH2B、CRH2E和CRH2C一階段動車組采用油壓夾鉗。每軸設置一個增壓缸，將制動壓力轉換成油壓作用到油壓夾鉗產生制動力。增壓缸安裝在轉向架上,外形參如圖6-3-47所示。CRH2C二階段、CRH380A/CRH380AL型動車組采用空氣夾鉗。制動盤采用散熱筋結構，提高制動盤抗熱變形能力。閘片采用浮動式結構，提高盤片接觸均勻性,使制動盤各部分熱負荷更加均勻?；A制動結構如圖6-3-48所示。CRH2/CRH380A系列動車組基礎制動系統CRH2/CRH380A系列動車組基礎制動裝置采用盤型基礎制動裝置，動車每軸設兩輪盤,拖車每軸設兩輪盤和兩軸盤。

制動夾鉗有油壓夾鉗和氣壓夾鉗兩種形式。CRH2/CRH380A系列動車組防滑系統CRH2/CRH380A系列動車組防滑系統由EBCU防滑閥和速度傳感器組成。其中，拖車速度傳感器安裝在軸端。動車速度傳感器安裝在對應軸的牽引電機上。CRH2/CRH380A系列動車組防滑系統EBCU具有空氣制動防滑、電制動防滑以及抱死檢測功能。BCU根據安裝在動車和拖車各軸速度信號,每隔20ms算出各軸的速度和減速度，判斷車軸是否滑行。當EBCU檢測到空氣制動滑行時,EBCU通過控制防滑排風閥的保壓、排風動作來減小滑行軸的制動力，使滑行軸的速度得以恢復。當EBCU檢測到電制動滑行時，EBCU通過減小電制動請求信號，使牽引變流器消減電制動力來減小制動滑行，以恢復輪軌間的黏著。當檢測到滑行軸滑動率超出設定值時進行防抱死控制，使制動壓力降低，若檢測到車輪處于抱死狀態，就在司機室監視器中顯示。防滑控制框圖見圖6-3-54所示。CRH2/CRH380A系列動車組輔助系統CRH/CRH380系列動車組制動系統除上述系統外,還設有旅客緊急制動裝置、撒砂裝置、踏面清掃裝置和救援回送裝置援等組成輔助系統。一、旅客緊急制動CRH2/CRH380A系列動車組：按下客室內旅客緊急制動報警按鈕后，在司機室可產生有鳴報警，通過監控屏可以察看報警車輛。當司機接收到旅客緊急制動報警信號后，以根據當時的列車行駛狀況，判斷是否需要施加緊急制動停車。CRH2/CRH380A系列動車組輔助系統二、踏面清掃CRH2/CRH380A系列動車組設有踏面清掃裝置，如圖6-3-56所示。每車設有一個踏面清掃電磁閥，每個車輪設置一個踏面清掃裝置，在動車組速度30km/h以上或者檢測到空轉、滑行時，控制踏面清掃裝置動作來改善輪軌黏著。