程海鵬?吳連軍?劉佳朋?宋山

摘要：動車組制動系統(tǒng)對列車的安全行駛具有重要影響，論文系統(tǒng)介紹了動車組的制動控制系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)及基礎(chǔ)制動裝置。

關(guān)鍵詞：動車組;制動控制系統(tǒng);供風(fēng)系統(tǒng);制動裝置

1.引言

動車組制動系統(tǒng)由制動控制系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、基礎(chǔ)制動裝置三大部分組成。制動系統(tǒng)采用復(fù)合制動方式，單元內(nèi)優(yōu)先利用再生制動，當(dāng)再生制動不足時由空氣制動進(jìn)行補(bǔ)充，從而降低制動盤和閘片的磨耗。列車干軌、平直軌道緊急制動距離要求如表1所示：

2.制動控制系統(tǒng)

動車組的制動系統(tǒng)采用微機(jī)控制的直通式電空制動系統(tǒng)，制動控制裝置采用模塊化設(shè)計，由構(gòu)架、制動控制器（BCU）、各空氣閥類組件、電磁閥、安全閥、風(fēng)缸等設(shè)備組成。列車制動系統(tǒng)的制動模式包含常用制動、緊急制動EB、緊急制動UB、保持制動、停放制動、清潔制動等。系統(tǒng)運(yùn)行時，制動指令經(jīng)列車信息監(jiān)控系統(tǒng)傳送到每輛車的制動控制裝置，由制動控制裝置內(nèi)BCU結(jié)合速度、車重和制動級別等信息進(jìn)行運(yùn)算，按制動控制規(guī)律（減速度隨速度的變化）控制EP閥（電控轉(zhuǎn)換），并經(jīng)中繼閥送出壓縮空氣到基礎(chǔ)制動裝置，緊急電磁閥失電時，壓縮空氣直接到達(dá)中繼閥，產(chǎn)生制動壓力。

2.1?常用制動

常用制動運(yùn)行時優(yōu)先使用電制動，電制動力不足時，由空氣制動力進(jìn)行補(bǔ)充，以滿足編組列車上所需要的制動力，具有空重車載荷自動調(diào)整功能，能夠保證不同車重條件下制動減速度保持不變。

2.2?緊急制動

緊急制動系統(tǒng)包含“EB”和“UB”兩種。緊急制動EB是制動系統(tǒng)在設(shè)備正常的情況下實施的緊急制動，按速度模式曲線實施制動控制。緊急制動UB是通過獨立安全環(huán)路執(zhí)行的緊急制動。

列車可以檢測緊急制動EB環(huán)路和網(wǎng)絡(luò)信號狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)異常時觸發(fā)緊急制動EB。緊急制動EB采用電空復(fù)合制動，充分利用電制動能力，在施加時，如果制動系統(tǒng)檢測到EB制動力不足，便會通過硬線斷開緊急制動UB環(huán)路。對于緊急制動EB的緩解，由司機(jī)控制器置EB位所觸發(fā)的緊急制動，可以通過司控器手柄離開EB位進(jìn)行緩解;由客室或乘務(wù)員室緊急制動拉閘被拉下所觸發(fā)的緊急制動，可以通過司機(jī)操縱臺“乘客報警旁路”按鈕進(jìn)行緩解。其他情況觸發(fā)的緊急制動EB，制動系統(tǒng)在列車完全停止前不允許緩解。列車停止后，觸發(fā)條件復(fù)位、緊急制動EB環(huán)路建立后，緩解緊急制動EB。

緊急制動UB通過獨立的安全環(huán)路直接作用于緊急制動電磁閥。緊急制動電磁閥采用失電制動的控制形式。當(dāng)安全環(huán)路斷開或失電、EB制動力不足、被救援等情況發(fā)生時，制動系統(tǒng)自動實施緊急制動UB，在列車完全停止前不允許緩解緊急制動UB。列車停止后，觸發(fā)條件復(fù)位，緊急制動UB環(huán)路建立后，緩解緊急制動UB。

2.3?停放制動

停放制動滿足動車組在定員載荷下停放在20‰的坡道上不溜車，并具有不小于1.2倍的安全系數(shù)。制動系統(tǒng)具有停放制動狀態(tài)檢測及診斷功能，可以對停放制動的施加、緩解進(jìn)行集中控制。

在停車時，只需操作操縱臺上的停放制動施加按鈕，使停放制動缸中的空氣排出，便可施加停放制動;當(dāng)需緩解停放制動時，操作停放制動緩解按鈕，使停放制動缸充氣到預(yù)定壓力，從而使停放制動緩解。列車每個停放夾鉗單元設(shè)有兩個手動緩解裝置，可通過手動緩解裝置緩解該夾鉗單元的停放制動。當(dāng)列車運(yùn)行速度5km/h以上，意外施加停放制動時，動車組自動實施緊急制動EB停車。

2.4?保持制動

動車組具有保持制動功能，司機(jī)操縱臺設(shè)置保持制動按鈕。保持制動力滿足定員載荷動車組在20‰坡道上靜止或啟動時不溜車的要求，保持制動力相當(dāng)于常用4級制動力。

2.5?清潔制動

為了改善冰雪潮濕天氣下制動盤和閘片的摩擦系數(shù)，司機(jī)操縱臺設(shè)置清潔制動按鈕，可通過清潔制動按鈕手動施加清潔制動，此時每輛車均施加70kPa±20kPa的空氣制動力。

2.6?乘客緊急制動

在動車組每節(jié)車的明顯位置處設(shè)緊急制動拉閘。如果乘客拉下緊急制動拉閘，列車自動觸發(fā)緊急制動EB，同時司機(jī)室蜂鳴器發(fā)出報警聲音，在HMI屏彈出報警界面并顯示具體車輛位置。該緊急制動可由司機(jī)按下乘客報警旁路開關(guān)進(jìn)行忽略，以便司機(jī)選擇合適的位置停車。

3.?供風(fēng)系統(tǒng)

供風(fēng)系統(tǒng)主要由螺桿式空氣壓縮機(jī)組、膜式干燥器、以及貫穿全列的總風(fēng)管等組成。動車組在有受電弓的3、6車各設(shè)置1臺主空氣壓縮機(jī)和輔助空氣壓縮機(jī)，當(dāng)主空氣壓縮機(jī)組不能供風(fēng)且總風(fēng)壓力不足時，輔助空氣壓縮機(jī)組可利用動車組蓄電池啟動輔助空氣壓縮機(jī)組為受電弓升降、真空斷路器（VCB）等提供風(fēng)源。

3.1?主空氣壓縮機(jī)控制

1）主空氣壓縮機(jī)控制協(xié)調(diào)列車中的各空氣壓縮機(jī)為動車組提供壓縮空氣，各臺空壓機(jī)起動時采用錯時啟動，避免同時起動造成瞬間電流過大?？諌簷C(jī)車輛的EBCU將本車檢測的壓力值通過列車網(wǎng)絡(luò)傳送到頭車主控EBCU，由頭車主控EBCU通過列車網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一控制主空壓機(jī)的啟停，保證總風(fēng)壓力保持在800-950kPa之間。當(dāng)壓力值≤800kPa時，單列時主控端牽引單元內(nèi)的空壓機(jī)為首選空壓機(jī)啟動;重聯(lián)時主控車的主控端及從控車的重聯(lián)端牽引單元內(nèi)的空壓機(jī)為首選空壓機(jī)啟動;壓力值≥950kPa時，所有空壓機(jī)關(guān)閉;壓力值≤780kPa時，單列時兩臺空壓機(jī)同時激活錯時啟動。當(dāng)EBCU故障時，空壓機(jī)可通過制動控制裝置內(nèi)壓力開關(guān)控制啟動，保證系統(tǒng)安全。

2）診斷信號：油溫高報警信號開關(guān)量直接輸出給本車EBCU;干燥器故障信號由供風(fēng)單元直接輸出給本車網(wǎng)絡(luò)用于故障顯示。

3）空壓機(jī)切除：司機(jī)室監(jiān)控屏可手動切除每個供風(fēng)單元。

3.2?輔助空氣壓縮機(jī)控制

輔助空壓機(jī)采用無油活塞式壓縮機(jī)裝置，由車載蓄電池供，在車輛運(yùn)行準(zhǔn)備、總風(fēng)壓力不足時，為受電弓上升、EGS（保護(hù)接地開關(guān)）動作以及投入真空斷路器、高壓隔離開關(guān)動作提供壓縮空氣風(fēng)源。輔助空壓機(jī)的工作壓力范圍在640kPa-780?kPa?。

4.基礎(chǔ)制動裝置

基礎(chǔ)制動裝置安裝于轉(zhuǎn)向架上，采用空氣卡鉗盤形制動裝置。其中，M車每軸設(shè)置2輪盤，T車每軸設(shè)置2輪盤和2軸盤，制動盤采用鑄鋼制動盤，閘片采用浮動式結(jié)構(gòu)，提高盤片接觸均勻性，使制動盤各部分熱負(fù)荷更加均勻。

5.小結(jié)

動車組設(shè)有微機(jī)控制直通式電空制動系統(tǒng)，采用復(fù)合制動方式。整個制動系統(tǒng)包含制動控制系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、基礎(chǔ)制動裝置三大部分，由BCU、各空氣閥類組件、電磁閥、風(fēng)缸、空氣壓縮機(jī)以及制動盤、閘片等裝置共同組成。列車在運(yùn)行時，設(shè)備不同的工作狀態(tài)對應(yīng)制動系統(tǒng)不同的制動模式。

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