CRH2型动车组制动控制系统设计毕业论文 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/29 22:26:45星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

司机制动控制器 制动指令转换装置 牵引变流器器 电气指令 车辆信息控制装置(终端装置) 车辆信息控制装置(中央装置) 制动控制装置 制动控制器 空气指令 电空转换阀 中继阀 压缩空气 风缸 紧急制动 电磁阀 调压阀 干燥器 图3-13 制动控制系统 制动系统能够实现制动指令的发出及传输、常用制动及快速制动的控制、紧急制动的控制、辅助制动的控制、耐雪制动的控制、空气制动与再生制动的协调控制、防滑控制、增粘器(踏面清扫器)的控制、受ATP/LK2000J监控的速度控制其中BUC还能进行主空气机起停控制、车门控制、系统状态记录和故障诊断等一系列功能。

动车组的制动指令由司机制动控制器发出电气指令,经列车信息控制系统传送到每辆车的制动控制装置,由BUC的电子控制单元进行运算,实施再生制动和空气制动。其中空气制动以控制电空转换阀(EP阀)的电流,送出与电流相对应的预控压力信号到中继阀,经中继阀送出流量放大的同比率压缩空气,再由增压气缸经空——油变换作用转变成油压最后经制动盘液压钳将制动力作用到制动盘上,完成制动作用。

正常行车时,CRH2型动车组的制动指令由司机控制器发出;而列车在紧急状态下的制动由列车ATP或LKJ2000监控记录装置发出的安全制动指令发出。

当司机通过制动控制器发出制动指令后,指令经列车信息网络传到各车的终端装置,再送到制动控制装置。当BUC接到制动指令后,便按照设定的程序对各种制动方式进行制动力的分配、协调控制。

从能量转移的角度来看,CRH2型动车组采用了盘形制动和动力制动两种制动方式;从动车组制动所采用的源动力来看,制动系统采用的盘形制动属于空气制

动,动力制动属于再生制动;按照制动力形成方式,盘型制动、动力制动均属于粘着制动。

3.4 基础制动装置

1.夹钳装置

现在的动车组一般不再使用传统的杠杆式传动装置,而是普遍使用夹钳式装置。该装置制动夹钳、支架和剪刀形的夹紧制动盘的本体组成,支架和本体之间用销轴联结。

本体上设有稳定制动力和防止振动的防振橡胶,本体在销轴上可以滑动以满足轮对左、右运动的要求。另外,本体上还有间隙调整器。 2.制动盘

按摩擦面的配置,制动盘可分为单摩擦面和双摩擦面两种。按盘本身的结构,可分为整体式和由两个“半圆盘”用螺栓组装而成的“对半式”,这种对半分开式便于制动盘磨耗到限时更换,不需退轮。按盘安装的位置可分为轴盘式和轮盘式,前者装在轴上,后者装在轮的两侧;动车组中的拖车一般采用轴盘式盘型制动装置,而动车采用轮盘式制动装置,因动车的车轴上要安装驱动装置,没有安装置动盘的位置。

由于制动盘是一个既受力又受热的零部件,不宜用过盈配合直接装在轴上,所以轴盘式通常要采用锻钢盘毂作为车轴与制动盘之间的过渡零件,而且在摩擦盘螺栓连接处要加装弹性套。制动盘和盘毂之间采用多个径向弹性圆销实现浮动连接,受热时摩擦盘可以沿着径向弹性圆销完全自由地伸缩,以消除内应力。考虑到制动盘要有良好的散热性,在制动盘的中间部分设计许多散热筋片。这样,当车辆运行时,空气对流即达到散热作用。 3.制动闸片

闸片的形状均呈月牙形或扇形,也有对称分成两半的,其好处是容易拆卸,特别适用于闸片与轨面空间很小的条件。闸片上的散热槽有各种不同的形式,有横向槽、竖向槽和斜槽等,其作用都是增加摩擦面的贴合性,便于排除磨屑和散热。

动车组中的空气制动系统是这样协同工作的:

压缩空气由电动空气压缩机产生,经由贯通全列车的总风管送到各车的总风缸,再经两个单向阀分别送到控制风缸和制动风缸。各车制动风缸中的压缩空气

供给中继阀、紧急电磁阀和电空转换阀使用。电控转换阀将送来的压缩空气调整到与制动指令相对应的空气压力,并作为指令压力送给中继阀。中继阀将电空转换阀的输出作为控制压力,输出与其相应的压缩空气送到增压缸(当车辆设备发生故障时,经由紧急电磁阀的压缩空气作为指令压力被送到中继阀,此时中继阀与常用制动一样,将具有相应压力的压缩空气送到增压缸)。

在对增压缸空气压力进行控制时,用根据制动指令、速度和载重计算出的制动力减去电制动的反馈量后,得到实际需要的空气制动力。将此变换为电空转换阀(EP阀)的电流,由电空转换阀产生与其电流成比例的空气压力(AC压力),并将此压力作为中继阀的控制压力,通过中继阀产生增压缸空气压力(BC压力)(紧急制动时,从紧急用压力调整阀输出的控制压力,经紧急电磁阀通往中继阀,中继阀对电空转换阀和压力调整阀的空气压力进行比较,将二者中压力较大者作为增压缸空气压力输出)。

中继阀输出的增压缸空气压力经由制动软管从车体送到转向架上增压缸的输入侧,在增压缸的输出侧就会产生比空气压力高且与空气压力成比例的液压,送给制动夹钳装置(液压制动缸),使其产生动作。

3.5 空气制动

虽然电制动可以提供强大的制动力,但目前空气制动对于高速动车组来说仍然不可或缺。这是因为:直流电机的制动力随着列车速度的降低而减少,如不采取其他制动方式,列车就不可能完全停下来。而交流电机虽然可通过改变转差来控制制动力的大小,理论上可使制动力不受列车速度的限制,但从高速到停止均能有效作用的、可靠的电制动装置尚处于研究阶段。 1.空气制动控制部分 (1)空气制动控制装置

在较早的动车组中,各种空气制动控制装置是分别用管路连接起来的;而目前运用的各种动车组,其各种阀、塞门多采用单元化方式集中安装在铝合金安装板的前面,以减轻质量和减少维护、检修工作量。另外,为了检查的方便,在空气制动控制装置上还设置了测试口。 (2)电空转换阀(EP阀)

电空转换阀安装在空气控制装置内,它由电磁线圈和给排阀等零部件构成。当制动电子控制装置输出的空气制动指令量(电空转换阀电流)通过电磁线圈时

就会产生与电流成比例的吸力,控制给排阀的开闭。通过电空转换阀的控制,可将最大900kPa的输入空气压力(SR压力)变成与电空转换阀电流成比例的输出压力空气(AC压力)。

为防止在缓解时AC压力随电空转换阀温度的变化而变化,需要加偏流进行缓解补偿。另外,为补偿AC压力上升和下降时所产生的压力差(约30kPa),即使是对于相同的制动级别,也要供给不同的电空转换阀电流以保证输出正确的AC压力。 (3)中继阀

中继阀设在制动控制装置内,由给排阀杆、给排阀、复位弹簧等构成。它将电空转换阀输出的AC压力和紧急电磁阀输出的紧急制动压力作为控制压力,向增压缸提供与此控制压力相应的增压缸空气压力。

在常用及非常制动指令时,从电空转换阀送来的AC压力进入AC室,在紧急制动时,从紧急电磁阀送来的紧急制动压力空气进入UB室。这些压力空气输入后,使给排阀杆上移,顶开给排阀,由于给排阀的开启使SR压力空气通过给排阀口变为增压缸空气压力(制动作用)。

另外,增压缸压力空气还流入FB室产生反馈作用,当增压缸空气压力上升到与AC压力或紧急制动压力相同时,给排阀下移关闭阀口,SR压力空气停止向增压缸的流动(保压状态)。这时的增压缸空气不论AC压力或紧急制动压力多大均与之相同。反之,制动缓解时,AC压力或紧急制动压力降低导致给排阀杆下移,离开给排阀,增压缸压力空气从给排阀杆内部通路排入大气,呈缓解状态。 (4)压力调整阀

压力调整阀输入总风缸的压力空气,输出紧急制动用的压力空气(根据车辆的不同设置一种或两种压力值)或踏面清扫装置用的压力空气。它利用弹簧力和空气压力的差使膜板动作,进行空气压力调整。弹簧力大小可通过安装在调整阀下部的调整螺钉来调整。 (5)电磁阀

电磁阀由给排阀部和电磁阀部组成。它通过电磁阀部线圈的励磁、消磁(得电或失电)使可动铁心动作来开闭给排阀。电磁阀有ON型和OFF型两种。电磁阀的形式用奇数和偶数表示。ON型电磁阀(代号为奇数)在电磁阀励磁时输入口和输出口之间连通,同时排气口关闭;在消磁时输入孔关闭,同时输出口与排

气口相通。OFF型电磁阀(代号为偶数)与ON型电磁阀各通路的通断情况完全相反。

例如:在日本新干线动车组上,励磁后向踏面清扫装置输送压力空气,使增粘研磨快产生作用的“踏面清扫装置用电磁阀”是ON型(如VM13型)。而紧急回路用的电磁阀励磁时关闭输入口,消磁时使制动缸得到紧急制动压力作用的是OFF型电磁阀(如VM32型)。 (6)截断塞门

截断塞门是为了在需要时将压力空气截断或排出而串在连接三室风缸、空气制动控制装置及增压缸等装置的管路前、后的部件。 (7)增压缸

增压缸由空气缸、液压缸和防滑电磁阀等构成。用于将空气压力转换为一定倍率的较高的液压,从而得到所需的闸片压力。另外,增压缸上还装有访滑阀以及为解决由于访滑阀连续动作而产生不能制动问题的给排截断阀。 (8)制动缸

动车组上的制动缸多为液压制动缸,按基础制动装置的动作方式大致可分为杠杆式和夹钳式,而后者又可分为浮动型和对置型两种。液压制动缸的缸径和数量根据其结构和需要的制动力而定。 (9)管路

管路的作用是将空气压缩机输出的压缩空气送给三室风缸及制动装置等各种用风设备;各设备根据空气流量的大小,分别采用3/4英寸或3/8英寸的管路来输送压力空气。

制动用压缩空气的流向为:空气压缩机→总风缸管→制动风缸→中继阀→增压缸。