出口内燃电传动车组制动系统分析
时间：2020-11-02 10:47:48 来源：达达文档网 本文已影响 人 
王琳++王利++张丽丽++焦东明++吉振山
摘要：制动系统作为内燃动车组的重要组成部分，是车辆安全运行的可靠保证。文章介绍了出口内燃电传动车组制动系统，此制动系统满足UIC标准；
从参数设计、结构组成及功能原理等方面进行了具体阐述，这对内燃动车组制动系统的设计具有重要的借鉴意义。
关键词：内燃电传动车组；
制动系统；
UIC标准；
车辆运行；
电气化线路；
供风系统 文献标识码：A
中图分类号：U266 文章编号：1009-2374（2017）11-0126-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.064
内燃动车组在低客量路线，不需要大量投资建造电气化线路，使得投资成本大幅降低。且在低运量的情况下，内燃动车组的车辆造价和运作成本，亦较电力动车组低。
制动系统作为内燃动车组的重要组成部分，是车辆安全运行的可靠保证。制动控制系统为间接作用式制动系统，各系统遵循故障导向安全的原则，且满足UIC系列标准的要求。本文对内燃电传动车组制动系统的设计参数、结构组成及功能原理进行介绍和说明。
1 总体介绍
出口内燃电传动车组，能够以最高100km/h的速度运行。动车组为交流电传动，3辆车编组，其中2辆动车和1辆拖车，编组方式：-Mc03+Tc02+Mc01-，Mc：安装动力转向架和司机室的动车，Tc：拖车，+：风档车钩接连接，-：前端车钩，可两列重联运行。
三节编组的车型配置图如图1所示：
制动系统依据UIC标准进行设计，遵循故障导向安全的原则，当出现意外情况时，保证列车能够及时停车。制动系统分为供风系统和制动控制系统。
2 供风系统组成及功能
供风系统由风源系统和辅助供风系统组成，为制动系统及其他用风设备供风。
2.1 风源系统组成
风源系统产生的压缩空气质量满足ISO 8573-1222级的要求。动车组运行需要两套风源系统正常工作。在线路条件较差的情况下，耗风量有可能超过压缩机的供应量，为了解决这个问题，利用储风缸给用风设备供风。每车至少配备一个总风缸和一个制动副风缸，用于满足整车的用风需求。
当其中一套风源系统故障时，动车组应降速运行。空压机的运行方式主要为单双日轮流运行的方式。
如图2所示，风源系统由空气压缩机、软管、安全阀、干燥器、截断塞门、油滤器、安全阀、主风管、排水塞门等集成。空气压缩机采用螺杆式空压机，干燥器采用双塔式干燥器。供风量为900L/min，经过干燥器之后供风量为600L/min（±5%），经过干燥器之后供风量可以调整。供风压力为750～900kPa。为防止空气倒流现象，风源系统内部零部件具有单向止回功能。设置安全阀，保证管路内空气压力不会过高。
2.2 辅助供风系统组成
辅助供风系统主要为空气弹簧、风笛和全自动车钩供风。
空簧供风：空簧用风由总风管引出，经过滤器到达空簧。当空簧或高度阀故障时，可以通过管路上设定的截断塞门，切断供风。
风笛供风：风笛供风由电磁阀控制。风笛用风直接从总风管引出。当风笛或者电磁阀故障时，可以通过管路上设定的截断塞门，切断供风。
全自动车钩供风：全自动车钩气缸供风由电磁阀控制。车钩用风直接从总风管引出。当车钩或者电磁阀故障时，可以通过管路上设定的截断塞门，切断总风供风。
3 制动控制系统方案
3.1 制动系统总体参数
制动系统总体参数见表1。
3.2 制动系统原理
制动系统为符合UIC540标准的间接作用式空气制动系统，能够根据车辆载荷变化自动调整制动力当列车管压力降低时，产生制动作用；
列车管压力上升时，缓解制动。制动系统原理如图3所示：
制动系统按照以下原理进行设计：
制动系统所有设备用风来源于总风管MRP和总风缸A01，总风管压力与总风缸容积按照设计要求确定。制动开始前列车管BP通过司机制动阀D01和中继阀D02进行充风，风压为500kPa。制动时通过司机制动阀D01和中继阀D02对列车管BP降压，降压量由司机控制。压降信号由列车管经阀模块B04传给各车分配阀B01，由其根据压降信号分配相应的制动力。制动力以压缩空气的形式通过制动管路经过截断塞门B06、B07，防滑阀G01传给基础制动单元C01、C02，从而产生制动力。制动过程中分配阀B01制动用风来源于制动风缸B03，B03通过阀模块B05与总风管MRP连接。同时分配阀B01还接受空簧S01反馈的压力信号，并通过此信号与列车管压力信号一起控制动力的大小。防滑阀G01由列车防滑控制器控制，作用为防止因制动力过大造成的车轮打滑现象。
3.3 制动系统功能
制动系统具备常用制动、紧急制动、停放制动、乘客紧急制动、防滑控制等功能。
3.3.1 常用制动。常用制动由电阻制动和空气制动完成。电阻制动由牵引手柄触发，空气制动由司机制动手柄触发。根据不同制动需求，减少对制动盘的摩擦，优先使用电制动。列车正常运行时由电阻制动进行减速，当速度低于5km以下，由空气制动减速停车。同时为了提高制动时的乘坐舒适度，常用制动的冲动限制≤0.75m/s3。
3.3.2 紧急制动。紧急制动触发的方式：司机制动手柄触发、紧急制动按钮触发、deadman装置触发、乘客紧急制动装置触发、列车断钩触发等。按照故障导向安全原则设计，采用“失电制动”方式，一旦紧急制动回路失电，紧急制动阀动作，立即施加紧急制动。当初速度为100km/h时，紧急制动距离≤600m。
3.3.3 停放制动。停放制动有效的保证整车在8.3‰的坡道上停放。当列车处于运营状态时，弹簧作用的停放缸应当处于缓解状态。停放制动通过双稳态电磁阀进行控制，该电磁阀由安装于司机室的按钮进行控制。另外，通过双向阀可以防止常用制动与停放制动力的叠加。压力开关用于硬线检测停放制动是否完全缓解。压力开关设定值为6.0bar，当检测到压力高于6.0bar时则认为停放制动缓解，压力低于4.5bar时则认为停放制动施加。停放缸的状态可以通过压力传感器进行监控显示。停放制动设置手动缓解拉手，在无压缩空气可用时，可手动拉动缓解拉手进行缓解。
3.3.4 乘客紧急制动。当车上人员拉动乘客紧急制动手柄引发紧急制动时，自动触发乘客与司机对讲功能，如果司机认为没有必要施加紧急制动，司机可以选择忽略，如果司机未进行忽略操作，15s后，自动触发紧急制动。紧急排风阀排风，列车管压力降低，通过分配阀产生制动，直至停车。紧急制动手柄设有复位按钮，由列车工作人员进行复位。
3.3.5 防滑控制。防滑保护装置采用轴控方式，每根车轴配备一个防滑控制阀，其部件故障不会影响到其他防滑阀，因此其制动力丧失仅限制在一个转向架内。
防滑系统主要是通过防滑控制阀执行防滑控制器发出的制动防滑指令。根据测速装置的速度信号反馈，防滑保护系统检测出车轮滑行时，为了适应实际轨道粘着，通过控制防滑控制阀的动作减少制动力，粘着恢复后，重新施加制动力。当空气制动滑行控制系统失效时，空气制动将维持运用而无滑行保护。
4 结语
该制动系统是完全符合UIC标准体系的间接作用式空气制动系统，制动响应时间短，制动力控制精确。尤其能够适应恶劣的轨道运行环境，制动控制基于“故障导向安全原则”，使列车有充足的安全、可靠和实用性能。内燃动车组已经全部交付客户，通过在铁路线路运行验证，制动效果很好，得到客户的高度赞同。
参考文献
[1] 饶忠.列车制动（第2版）[M].北京：中国铁道出版社，2010.
[2] 胡准庆.动車组制动系统[M].北京：北京交通大学出版社，2012.
[3] 王月明.动车组制动技术[M].北京：中国铁道出版社，2012.
作者简介：王琳，女，中车唐山机车车辆有限公司产品研发中心工程师，工学硕士，研究方向：轨道车辆制动系统的研发设计。
（责任编辑：蒋建华）
