動車組制動控制系統(tǒng)分析畢業(yè)論文

動車組制動控制系統(tǒng)刀、析摘要：我國客運(yùn)專線的運(yùn)營，電力動車組的投入使用，標(biāo)志著我國已進(jìn)入高速鐵路的時代。 隨著高速動車組的引進(jìn)，一些新設(shè)備、新技術(shù)、新知識也隨之而來。為了保證高速運(yùn)行的安全可靠性、有效性和舒適性，制動技術(shù)則是其中極為重要的一部分。對于高速列車的制動來說，傳統(tǒng)的摩擦制動方式已不能保證運(yùn)行的安全，那么采用何種方式的制動方式才能達(dá)到確保安全的目的呢？本文將對高速動車組制動系統(tǒng)做一描述。關(guān)鍵詞：動車組；制動；滑行；防滑系統(tǒng)；黏著控制Abstract:theoperationofthepassengerdedicatedIineinChina,theinvestmentintheelectricpowercargroup,isasymboIofthetimesofChina'senteringthehigh-speedraiIway.Withtheintroductionofhigh-speedEMU,somenewequipment,newtechnology,newknowledgeisaIsofollowed.InordertoensurethesafetyandreIiabiIity,vaIidityandcomfortofthehighspeedoperation,brakingtechnoIogyisaveryimportantpartofit.Forhigh-speedtrainbraking,thetraditionalfrictionbrakingmethod hasbeenunabIetoensurethesafetyoftheoperation,thenthewayofhowtoachievethebrakingmodetoachievethepurposeofthesecurity,thepaperwiIImakeadescriptionofthehighspeedEMUbrakingsystem.Keywords:EMU;brake;siide;antiskidsystems:adhesioncontrol1.各系列動車組技術(shù)現(xiàn)狀1.1TGV系列電動車組制動技術(shù)現(xiàn)狀：動車采用電阻制動+輪盤式盤形空氣制動裝置+微機(jī)控制防滑器；拖車采用軸盤式盤形空氣制動裝置+微機(jī)控制防滑器+彈簧停放制動器+踏面制動。另外，車上還裝有彈簧停放制動器。當(dāng)制動缸壓力緩慢降到小于或等于300kPa時，彈簧停放制動器自動產(chǎn)生制動作用。1.2ICE系列電動車組制動技術(shù)現(xiàn)狀：德國ICEKICE2動車組采用動力集中牽引微機(jī)控制自動式電空制動技術(shù)，動力制動采用再生制動/電阻制動。ICE—3動車組采用動力分散牽引微機(jī)控制自動式電空制動技術(shù)，線性渦流制動，動力制動采用再生制動。動車采用再生制動+輪盤式盤形空氣制動裝置+微機(jī)控制防滑器；拖車采用軸盤式盤形空氣制動裝置+磁軌制動機(jī)+微機(jī)控制防滑器+彈簧停車制動器。每輛動車均裝有I套再生制動裝置+輪盤式盤形空氣制動裝置。 再生制動機(jī)制動時，動車上產(chǎn)生的三相父流電通過一套裝置將電能反饋給電網(wǎng)。當(dāng)再生制動系統(tǒng)發(fā)生故障時，接觸導(dǎo)線電壓下降，則所有的再生制動裝置將不發(fā)揮作用。另外，ICE拖車上還裝有一套遙控制動機(jī)控制裝置，位于車輛I位端。拖車還裝有手制動裝置，緊急制動閥裝在動車司機(jī)室內(nèi)。客室內(nèi)若發(fā)生緊急情況，旅客可拉動緊急制動手把，實(shí)施緊急制動。在運(yùn)行速度250km/h時，常用制動距離為4820m,緊急制動距離為2300m。13新干線系列電動車組制動技術(shù)現(xiàn)狀：13本新干線0系’100系700系、E1系一E4系（雙層動車組）采用動力分散牽引微機(jī)控制直通式電空制動技術(shù)，旋轉(zhuǎn)渦流制動（ECB）,動力制動采用再生制動/電阻制動。動車采用再生制動/電阻制動+輪盤式盤形空氣制動裝置+微饑控制防滑器+空重車調(diào)整裝置；拖車采用旋轉(zhuǎn)渦流制動裝置（ECB）+微機(jī)控制防滑器+踏面清掃器+空重車調(diào)整裝置。2我國動車組制動系統(tǒng)原理2.1動車組制動系統(tǒng)特點(diǎn)動車組運(yùn)行速度高，會給列車的制動能力、運(yùn)行平穩(wěn)性等方面提出一系列問題。（由于列車制動能量和速度的平方成正比，時速200km以上的動車組的制動能量是普通列車的4倍以上。）因此，動車組制動系統(tǒng)的性能和組成，與我國目前的旅客列車完全不同。高速動車組必須裝備高效率和高安全性的制動系統(tǒng)，為列車正常運(yùn)行提供調(diào)速和停車制動的手段；并在意外故障或其它必要情況下具有盡可能短的制動距離。一般說來，動車組的制動系統(tǒng)應(yīng)具有如下特點(diǎn)：一、安全性高高速動車組制動系統(tǒng)的制動能力強(qiáng)，反應(yīng)速度快，具有相當(dāng)高的安全性；在結(jié)構(gòu)上具體表現(xiàn)在以下兩個方面：（-）采用電’空聯(lián)合制動模式，電制動優(yōu)先，而且普遍裝有防滑器。電制動與空氣制動結(jié)合可保證列車在較大的速度范圍內(nèi)都有充足的制動力，而防滑器的安裝可使輪軌間的粘著力得到充分運(yùn)用，進(jìn)而有效地縮短制動距離。電制動由于操縱控制方便，并且可以大大減少空氣制動系統(tǒng)零部件的磨耗，因而得以優(yōu)先使用。（二）操縱控制采用電控’直通或微機(jī)控制電氣指令式等靈敏而迅速的系統(tǒng)。這些裝置使制動系統(tǒng)的反應(yīng)更為迅速，進(jìn)一步縮短了制動距離。二’控制準(zhǔn)確制動作用采用微機(jī)控制，可為確保列車正點(diǎn)運(yùn)行精確地提供所需制動力；對復(fù)合制動的模式進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，使不同型式的制動力達(dá)到最佳的組合作用。三’舒適度高高速動車組制動作用的時間和減速度遠(yuǎn)大于普通的旅客列車，因此采取了相應(yīng)措施來提高旅客乘坐的縱向舒適度；其制動平均減速度、最大減速度和縱向沖動的指標(biāo)均高于普通的旅客列車。所采取的措施主要有：（一） 采用微機(jī)控制的電氣指令制動系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)制動過程的優(yōu)化控制，并在提高平均減速度的同時盡量減少減速度的變化率；（二） 減少列車中不同車輛制動力的差別，以緩和車輛之間的縱向沖擊力。（三） 防滑裝置還可避免因輪軌間粘著力不足而產(chǎn)生車輪踏面擦傷，繼而防止列車運(yùn)行平穩(wěn)性惡化，提高乘坐舒適性，以及避免對車軸等部件產(chǎn)生附加應(yīng)力的問題。四’可靠性高（一） 采用“故障導(dǎo)向安全”機(jī)構(gòu)（fail-safe）,以便在制動系統(tǒng)發(fā)生故障時，能向安全方向動作。如高速動車組一般設(shè)有空氣制動’微機(jī)控制的電空制動和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)三種制動控制方式。在正常運(yùn)行情況下，由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制并傳遞全列車各車輛的制動信息。當(dāng)該控制系統(tǒng)發(fā)生故障時，能自動轉(zhuǎn)為電空制動作用。在電氣故障或電空制動故障時，能依靠純空氣制動來保證不良狀態(tài)下的制動距離。此外，在高速動車組微機(jī)控制的制動控制過程中需要有大量的信息輸入、數(shù)字運(yùn)算和輸出指令，為防止故障，在該指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中也考慮了相應(yīng)的可靠性措施。（二） 進(jìn)行“防止誤操作”設(shè)計(jì)（fool-proof）,使得非熟練操作者也能可靠地實(shí)施制動系統(tǒng)的功能。2.2動車組制動技術(shù)裝置制動裝置是保證列車安全運(yùn)行所必需的裝置，因此高速動車組對制動技術(shù)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。動車組的動能與速度的平方成正比，而在一定的制動距離條件下，列車的制動功率是速度的三次函數(shù)。因此傳統(tǒng)的空氣制動能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。動車組常采用再生制動與空氣制動的復(fù)合制動模式，制動控制系統(tǒng)包括再生制動控制系統(tǒng)和空氣制動控制系統(tǒng)，此外還有電子防滑器及基礎(chǔ)制動裝置等。

相對動力集中式列車而言，動力分散列車的控制系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)。動力集中式列車動力制動往往集中在機(jī)車上，而拖車往往只采用摩擦制動；而動力分散列車的動力制動分散在列車的多輛(可能全部)車上，因而能更充分地利用再生制動’電阻制動等動力制動的制動能力，這就大大減少了摩擦制動摩擦副的磨損，提高了列車運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，同時大大減少了制動時的噪聲。動車組制動系統(tǒng)需要具備的條件是：盡可能縮短制動距離以保障列車安全；保證高速制動時車輪不滑行；司機(jī)操縱制動系統(tǒng)靈活可靠，能適應(yīng)列車自動控制的要求。2.32.3微機(jī)控制直通電空制動系統(tǒng)2.3.1微機(jī)控制制動系統(tǒng)空氣制動機(jī)按其作用原理不同可分為直通式空氣制動機(jī)和自動控制制動機(jī)。直通式空氣制動機(jī)是通過制動閥把總風(fēng)缸的壓縮空氣直接變成經(jīng)列車管進(jìn)入制動缸的其壓強(qiáng)大小直接反映制動力大小的壓縮空氣，直接在制動缸得到所需制動力；自動式空氣制動機(jī)是通過制動閥改變制動管的空氣壓力，以此壓力變化為控制信號，控制車輛制動機(jī)的三通閥(或分配閥)，其兩種制動機(jī)原理見圖。圖2直通式和自動式空氣制動機(jī)原理簡圖我國動車組制動模式有2種，即微機(jī)控制自動式電空制動系統(tǒng)與微機(jī)控制直通式電空制動系統(tǒng)。微機(jī)控制自動式電空制動系統(tǒng)主要由制動控制器’車輛計(jì)算機(jī)、列車管壓力控制裝置分配閥、防滑裝置、基礎(chǔ)制動裝置風(fēng)源系統(tǒng)、動力制動裝置、輔助制動裝置等組成，如圖2所示。自動式是在自動空氣制動機(jī)的基礎(chǔ)上增加了電氣指令控制系統(tǒng)對列車管壓力的控制，通過同時對各車輛的列車管的減壓增加，使各車輛的三通閥同時作用，加快列車整體的制動及緩解速度，提高了自動空氣制動機(jī)的性能。法國TGV和德國ICE高速動車組采用的就是類似上述方案的微機(jī)控制自動式電空制動系統(tǒng)。微機(jī)控制直通式電空制動系統(tǒng)主要由制動控制器、微機(jī)控制單元’制動控制單兀’基礎(chǔ)制動裝置’防滑裝置’動力制動裝置’風(fēng)源系統(tǒng)’輔助制動裝置等組成，如圖3所示。直通式是采用電信號來傳遞制動和緩解指令的直通空氣制動系統(tǒng)。動車組的制動指令是由司機(jī)制動控制器發(fā)出的，經(jīng)列車信息監(jiān)控系統(tǒng)傳至每輛車的制動控制裝置，由制動控制裝置的制動控制單元運(yùn)算，對各車輛的制動信號管的壓力空氣進(jìn)行控制，用該制動管的壓力使各中繼閥工作，打開中繼閥中制動儲風(fēng)缸與制動缸的通路，最后使制動缸獲得符合制動力要求的空氣壓力，由基礎(chǔ)制動裝置完成制動作用。直通式具有響應(yīng)快、一致性好、控制方便等優(yōu)點(diǎn)，但也存在著一旦列車分離，列車就失去制動能力。因此一般都與自動制動機(jī)和作為緊急制動控制用的長帶電往返電路并用。現(xiàn)在的電動車組制動控制系統(tǒng)大多采用直通式的電氣指令式制動控制系統(tǒng)，日本新干線高速動車組、歐洲部分電動車組’我國自行研制的“先鋒號”和“中華之星”高速動車組均采用微機(jī)控制直通電空制動系統(tǒng)。我國引進(jìn)的時速200km的川崎動車組的制動系統(tǒng)也采用電氣指令式微機(jī)控制直通式電空制動，這符合高速制動系統(tǒng)的發(fā)展方向2.3.2制動信號發(fā)生與傳輸部分該部分主要用來產(chǎn)生制動信號.并將信號傳遞到各車輛的MBCU或PBCUo主要由制動控制器、調(diào)制及邏輯控制器、制動指令線等組成。制動控制器受司機(jī)控制產(chǎn)生常用或緊急制動指令。在司機(jī)室還設(shè)有非常制動按紐開關(guān)’停放制動和強(qiáng)迫緩解等開關(guān)，用以產(chǎn)生相應(yīng)的指令信號。調(diào)制及邏輯控制器調(diào)制及邏輯控制器同時接收ATP發(fā)出的指令，邏輯控制器還接收車長閥等發(fā)出的指令。調(diào)制器將制動控制器或ATP的常用或緊急制動指令轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈寬調(diào)制(PWM信)號。邏輯控制器通過邏輯電路，使指令線在各工況下發(fā)出相應(yīng)的指令信號。

制動指令線用于傳遞制動指令。2.1.2微機(jī)制動控制單位(MBCU)MBCU是微機(jī)控制直通電空制動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，它是一臺進(jìn)行制動和防滑控制的微機(jī)，為該系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。其主要功能如下：接受和檢測制動指令、空重車信號和速度信號。根據(jù)列車運(yùn)行速度、車重和制動指令計(jì)算所需的常用制動力。按充分發(fā)揮動力制動能力的原則，進(jìn)行動力制動與空氣制動的配合控制。使空氣制動力等于所需的制動力減去動力制動力。為提高列車的舒適度，進(jìn)行常用制動防沖動控制。通過動車MBCU與拖車MBCU之間的通訊聯(lián)系.實(shí)現(xiàn)拖車?yán)脛榆噭恿χ苿幽芰Φ臏蟪錃饪刂?。檢測輪對速度，進(jìn)行防滑控制。(刀檢測制動系統(tǒng)狀態(tài).將有關(guān)信號向列車計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)報(bào)告.自動記錄并顯示故障信息’對特殊的故障做出應(yīng)急處理。2.3.3氣制動控制單元(PBCU)PBCU將制動指令由電信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的空氣壓力信號，由EP閥、非常制動單元、停放制動閥、中繼閥及壓力傳感器等組成。它與MBCU-起構(gòu)成微機(jī)控制直通電空制動系統(tǒng)的制動缸壓力控制。2.3.4轉(zhuǎn)向架制動系統(tǒng)該系統(tǒng)由基礎(chǔ)制動裝置、防滑電磁閥和速度傳感器組成基礎(chǔ)制動裝置是空氣制動的執(zhí)行元件。速度傳感器用于檢測輪對轉(zhuǎn)速.以便MBCU進(jìn)行防滑控制。當(dāng)MBCU檢測到某軸發(fā)生滑行時.控制該軸的防滑電磁閥降低該軸的制動缸壓力。2.42.4動車組制動系統(tǒng)2.4.1動車組制動系統(tǒng)的組成動車組運(yùn)行速度高，給列車的制動能力、運(yùn)行平穩(wěn)性等方面提出一系列挑戰(zhàn)。因此，高速動車組必須裝備高效率和高安全性的制動系統(tǒng)，為列車正常運(yùn)行提供調(diào)速和停車制動的手段，并在意外故障或其它必要情況下具有盡可能短的制動距離。此外，高速運(yùn)仃的動車組對制動系統(tǒng)的可罪性和制動時的舒適度也提出了更高的要求。所以，動車組制動系統(tǒng)的性能和組成與普通旅客列車完全不同，它是一個能提供強(qiáng)大制動力并能更好利用粘著的復(fù)合制動系統(tǒng)，包含多個子系統(tǒng)，主要由電制動系統(tǒng)’空氣制動系統(tǒng)’防滑裝置、制動控制系統(tǒng)等組成，制動時采用電空制動聯(lián)合作用的方式，且以電制動為主。2.4.2動車組制動系統(tǒng)的分類制動方式有多種分類標(biāo)準(zhǔn)，下面主要介紹如下兩種：(一)按制動力的操縱控制方式，動車組所采用的制動方式可分為空氣制動’電空制動和電制動三類?？諝庵苿涌諝庵苿佑址譃橹蓖ㄊ娇諝庵苿雍妥詣邮娇諝庵苿觾煞N。直通式空氣制動是較早出現(xiàn)的空氣制動方式，由于它在列車發(fā)生分離事故時會徹底喪失制動能力且列車前后部制動和緩解發(fā)生的時間差大，會造成較強(qiáng)的縱向沖擊，故列車的制動操縱后來就改用了自動式空氣制動裝置。自動式空氣制動機(jī)的特點(diǎn)與直通式恰好相反，當(dāng)列車發(fā)生分離事故時，列車可自動產(chǎn)生制動作用；且制動和緩解一致性較好，大大緩解了縱向沖擊。在我國制造的時速200km/h的動車組中，只有CRH1和CRH5動車組將自動式空氣制動作為備用的制動方式，所有車型正常情況下的空氣制動都采用直通方式。(2)電空制動電空制動就是電控空氣制動的簡稱，它是在空氣制動的基礎(chǔ)上于每輛車加裝電磁閥等電氣控制部件而形成的。特點(diǎn)是制動的操縱控制用電，制動作用的原動力還是壓縮空氣；當(dāng)制動機(jī)的電控大滅時，仍可頭仃空氣壓強(qiáng)控制，臨時變成空氣制動機(jī)。電制動操縱控制和原動力都用電的制動方式稱為電磁制動，簡稱電制動，如電阻制動和再生制動。因電制動能夠提供強(qiáng)大的制動力和其它諸多優(yōu)點(diǎn)，它已成為各種型號的高速動車組的主要制動方式。(二)動車組制動作用按用途可分為如下四大類：常用制動常用制動是正常條件下為調(diào)節(jié)’控制列車速度或進(jìn)站停車施行的制動。特點(diǎn)是作用比較緩和，且制動力可以調(diào)節(jié)，通常只用列車制動能力的20%?80%,多數(shù)情況下只用50%左右。非常制動非常制動是緊急情況下為使列車盡快停住而施行的制動。其特點(diǎn)是把列車制動能力全部用上，且動作迅猛，制動力為最大常用制動力的1.4Y.5倍。非常制動有時也稱快速制動。緊急制動緊急制動也是在緊急情況下采取的制動方式，特點(diǎn)與非常制動類似。它與非常制動的區(qū)別在于：非常制動一般為電、空聯(lián)合制動，也可以是空氣制動；而緊急制動只有空氣制動作用。(4)輔助制動輔助制動又包括備用制動’救援/回送制動’停放制動和停車制動等。3動車組制動系統(tǒng)分類3.1電制動系統(tǒng)動車組的制動能量和速度的平方成正比，只使用空氣制動已不能滿足其制動需要，因空氣制動的制動能力受到以下因素的影響：一是制動材料的摩擦性能對黏著利用的局限性，二是制動容量和機(jī)械制動部件磨耗壽命的限制。所以，動車組采用電制動與空氣制動聯(lián)合作用的方式，且以電制動為主。應(yīng)用在國產(chǎn)200km/h動車組上的電制動有電阻制動和再生制動兩種，它們都是讓列車的動輪帶動動力傳動裝置(牽引電動機(jī))，使其產(chǎn)生逆作用，將列車的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，再變成熱能消耗掉或反饋回電網(wǎng)的制動方式。電阻制動和再生制動習(xí)慣上也稱為動力制動。3.2空氣制動系統(tǒng)CRH2動車組的空氣制動系統(tǒng)由壓縮空氣供給系統(tǒng)、空氣制動控制部分和基礎(chǔ)制動裝置三大部分組成。壓縮空氣供給系統(tǒng)用于產(chǎn)生并貯存各用氣裝置所需的壓縮空氣，該系統(tǒng)一般包括空氣壓縮機(jī)、干燥裝置、風(fēng)缸和安全閥等部分；空氣制動控制部分是指根據(jù)制動電子控制裝置的指令，產(chǎn)生空氣原動力并對其進(jìn)行操縱和控制的部分，包括各種閥、塞門和制動缸等部件；而基礎(chǔ)制動裝置分為傳動部分和摩擦部分，包括制動盤和制動閘片等?？諝庵苿酉到y(tǒng)示意圖如圖所示單向電動空氣壓縮機(jī)總風(fēng)

缸制動風(fēng)缸控制風(fēng)缸中繼閥電動空氣壓縮機(jī)總風(fēng)

缸制動風(fēng)缸控制風(fēng)缸中繼閥緊急電

磁閥轉(zhuǎn)換閥制動夾鉗總風(fēng)管圖2.空氣制動系統(tǒng)示意圖CRH2動車組中的空氣制動系統(tǒng)工作過程：1、 壓縮空氣由電動空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生，經(jīng)由貫通全列車的總風(fēng)管送到各車的總風(fēng)缸，再經(jīng)兩個單向閥分別送到控制風(fēng)缸和制動風(fēng)缸。各車制動風(fēng)缸中的壓縮空氣供給中繼閥、緊急電磁閥和電空轉(zhuǎn)換閥使用。2、 電空轉(zhuǎn)換閥將送來的壓縮空氣調(diào)整到與制動指令相對應(yīng)的空氣壓力，并作為指令壓力送給中繼閥。中繼閥將電空轉(zhuǎn)換閥的輸出作為控制壓力，輸出與其相應(yīng)的壓縮空氣送到增壓缸（當(dāng)車輛設(shè)備發(fā)生故障時，經(jīng)由緊急電磁閥的壓縮空氣作為指令壓力被送到中繼閥，此時中繼閥與常用制動一樣，3、在對增壓缸空氣壓力進(jìn)1丁控制時，制動控制裝置用根據(jù)制動J曰令、速度和載重計(jì)算出的制動力減去電制動的反饋量后，得到實(shí)際需要的空氣制動力，并將此變換為電空轉(zhuǎn)換閥的電流，由電空轉(zhuǎn)換閥產(chǎn)生與電流成比例的空氣壓力（AC壓力），將此壓力作為中繼閥的控制壓九通過中繼閥產(chǎn)生增壓缸空氣壓力（BC壓力）。緊急制動時，從緊急用壓力調(diào)整閥輸出的控制壓力經(jīng)緊急電磁閥通往中繼閥，中繼閥對電空轉(zhuǎn)換閥和緊急用壓力調(diào)整閥的空氣壓力進(jìn)行比較，將二者中較大的作為輸入，產(chǎn)生相應(yīng)的增壓缸空氣壓力輸出。中繼閥輸出的增壓缸空氣壓力經(jīng)制動軟管，從車體送到轉(zhuǎn)向架上增壓缸的輸入側(cè)，在增壓缸的輸出側(cè)產(chǎn)生比空氣壓力高且與空氣壓力成比例的液壓送給制動夾鉗裝量，使其產(chǎn)生制動動作。3防滑裝置對于粘著制動方式，在制動時不可避免的要面對車輪滑行的問題。車輪滑行帶來的危害，不只是增加制動距離，更嚴(yán)重的是對車輪踏面的破壞將可能導(dǎo)致行車事故。而且隨著列車速度的提高，輪軌間的粘著系數(shù)降低，車輪滑行的概率也大大增加，因此要保證列車高速運(yùn)行安全，必須解決車輪滑行問題。防滑裝置的功能就是通過在各車軸或牽引電機(jī)中安裝速度傳感器，對速度進(jìn)行檢測，在滑行即將發(fā)生的短暫過渡階段將其檢測出，并及時動作，使作用在車輪上的制動力迅速降低至粘著力以下，以防止車輪滑行，恢復(fù)輪軌的粘著狀態(tài)。在粘著恢復(fù)以后，還要使制動力及時上升，并使其盡可能地大。動車組上的防滑裝置一般由速度傳感器、滑行檢測器及防滑電磁閥構(gòu)成。4動車組制動力的計(jì)算1作用在動車組上的合力在動車組運(yùn)行中，作用在動車組上的總合力C是動車牽引力Fy（牽引力使用系數(shù)）、列車總?cè)枇ζ胶土熊嚳傊苿恿的代數(shù)和。即式3-1:CFyWB（心（3-1）平均到列車每千牛重力上的合力，稱為單位合力C,其單位是N/kN,表達(dá)如3-2或3-3所示。C103(PG)g或cfywb(N/kN) (3-3)式中P、G分別為動車組計(jì)算重量和牽引重量，f\Wvb分別為動車組位牽引力、單位全阻力、單位制動力，單位均為N/kN。三個力并非同時作用在列車上，單位合力的組成按動車組的工況有六種情況牽引運(yùn)行cfywfywoij(N/kN) (3-4)式中：wo一列車單位基本阻力，N/kN；ij一制動地段的加算坡道千分?jǐn)?shù)。隋力運(yùn)行cw(woij)(N/kN)(3-5)⑶動力制動cwdbd(wodbdij)(N/kN)(3-6)式中：d—動力制動力使用系數(shù)，取0.9；bd一列車單位動力制動力，N/kN?？諝饩o急制動cwb(wobij)(N/kN) (3-7)空氣常用制動cwcb(wo cbij)(N/kN) (3-3)式中：c一常用制動系數(shù)，可根據(jù)減壓量查表得。動力制動加空氣常用制動cwdbd(wodbdij)(N/kN)(3—8)42空氣制動力的計(jì)算動車組制動力是由制動裝置產(chǎn)生的’與動車組運(yùn)行方向相反’阻礙動車組運(yùn)行的、司機(jī)可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)的外力。如前所述，制動力產(chǎn)生的方法有：摩擦制動，動力制動以及電磁制動等。對于動車組來說，空氣制動主要通過摩擦制動來實(shí)現(xiàn)，即主要依靠盤形制動的閘片產(chǎn)生制動力，其計(jì)算值等于閘片與制動盤之間的摩擦力換算到車輪踏面上的值。而一塊閘瓦產(chǎn)生的制動力△B等于閘瓦壓力K與摩擦系數(shù)的乘積，如式3-9所示KBKk3-9)I?J 、/■、I廠1Ifl/-寸一I—I NI?J/I/-hKI、/J、KV八、、IJVI>nA-A*7八人/J *7w10和式3-6所示。2rzdz2pzzz'6Rc41°6(3-10)式中：n—圓周率，取3.1416；一制動缸直徑，mm;—制動缸空氣壓力，kPa；基礎(chǔ)制動裝置計(jì)算傳動效率；一制動倍率；'一制動盤摩擦直徑，mm；Rc一車輪徑，mm。k0.41”4K v150200 2vT50 (311)式中：K一塊閘瓦的實(shí)算閘瓦壓力，kN；v一運(yùn)行速度，km/h； 不管動車組中同一種摩擦材料有多少種實(shí)算閘瓦壓力值，都采取一個固定實(shí)算閘瓦壓力的實(shí)算摩擦系數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)，這個摩擦系數(shù)稱為換算摩擦系數(shù)h。但這帶來了制動力計(jì)因此通過適當(dāng)修正閘瓦壓力的辦法來彌補(bǔ)，即計(jì)算相應(yīng)的換算閘瓦壓力Kh,它們的乘積5來計(jì)算制動力。高摩合成閘片換算摩擦系數(shù)h、和換算閘瓦壓力Kh的計(jì)算公式分別如式3初3-8所示，部分高摩合成閘片換算摩擦系數(shù)h、值如表3-1所示。

h0.358h2v150K200Kh1.145K(3-13)h4K200制動力產(chǎn)生過程如下所示:圖4、制動力產(chǎn)生過程根據(jù)資料，對于運(yùn)行速度在140-180km/h的電動車組來說，每輛車的換算閘片壓力可以二次換算為220kN(列車主管壓力為600kPa時)。下面將利用己知公式進(jìn)行CRH2動車組相應(yīng)級別的空氣制動力計(jì)算。(I)緊急制動力動車組總制動力B換算摩擦系數(shù)與全動車組總換算閘瓦壓力的乘積就是動車組的總制動力，如式3-9所示。nBBihKhi(3-14)式中：B一第i塊閘瓦產(chǎn)生的制動力；h一換算摩擦系數(shù)；°心一全動車組總換算閘瓦壓力，kNoii動車組單位制動力b動車組單位制動力b計(jì)算公式如式3-10所示：b10008b100081000h(PG)g氣PG)g"人WOOhh(N/kN)(3-15)式中：h—動車組換算制動率。其物理意義是動車組總換算閘瓦壓力與列車重力的比值，即平均分配到每千牛動車組重力上的換算閘瓦壓力千牛數(shù)，如式3-11所示。h也氣PG)g(3-16)根據(jù)資料，盤形制動旅客列車換算制動率(以高摩合成閘片為基型)的通用值取為0.32o(2)常用制動時列車單位制動力be當(dāng)動車組施行常用制動時，動車組單位制動力d小于(最大等于)緊急制動時動車組單位制動力bo二者的比值稱為常用制動系數(shù)c,即如式3-12所示：cbb?1(3-17)由此可得式3-13:b0cb1000hhc(N/kN)(3-18)4.3 再生制動力的計(jì)算根據(jù)200km/h電動車組總體設(shè)計(jì)，每輛動車具有如圖3-1所示的動力制動能力.當(dāng)列車速度低于15km/h時，動力制動力為零；速度在I525km/h時，動力制動力逐漸上升；速度在25-100km/h之間，可提供的最大動力制動力為恒力；速度大于100km/h時，動力制動力大小受到恒功率線限制。43.2>7.281543.2>7.281525100250圖5.動