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制动系统特性及模式

时间:2023-11-01 百科知识 版权反馈
【摘要】:当紧急制动启动,牵引逆变器控制将驱动锁死,车轮防滑系统也启动。紧急制动通过轮滑保护系统安全地执行。制动响应时间为1.5 s。对于电制动,信号可以从本车TCU传送到本车制动控制单元用于通知电制动是否使用。在电制动有效的情况下,无论是动力轴还是非动力轴的制动缸从最大速度到最终列车停止的各个速度等级下都保持较低水平的摩擦制动压力。

在动力制动故障时,BCU将在该车的四个轴上补充总计相应大小的空气制动,以保证动车组的制动性能。

1.紧急制动控制

通过以下任意方法均可以启动紧急制动:

(1)在驾驶室启动紧急制动设备(驾驶员紧急按钮)。

(2)驾驶员制动力控制器拨到“紧急制动”位置。

(3)由列车保护系统或自动警示设备启动(ATP) 。

(4)列车运行时,启动任何的停放制动,停放制动监视回路触发紧急制动。紧急制动实施直至停车。

(5)当转向架的稳定行驶监视或轴承温度监视被触发,转向架监视回路触发紧急制动且发生的最大的常用制动已运用失败。

(6)空气制动和电制动被用于紧急制动。当紧急制动启动,牵引逆变器控制将驱动锁死,车轮防滑系统也启动。车轮防滑功能集成在每辆车上的制动控制单元中。制动控制单元如图5-3所示。

图5-3 制动控制单元

以下控制方法可以实施紧急制动:

(1)制动管排风。通过间接制动的分配阀启动空气制动。

(2)直接制动的紧急制动阀。“安全回路状态”列车线控制安装在每辆车上的紧急制动阀。

(3)常用制动冗余。每个BCU检测“安全回路状态”列车线,使用最大常用制动(附加)。

(4)在紧急制动时,列车管通过以上所提及的方法之一向大气排风,排风通过列车端部的紧急制动阀实现。两个紧急制动阀通过紧急电制动回路启动。在正常运行时,列车管充满缓解压力,紧急制动回路闭合。所有相关的控制单元(如BCU、TCU、CCU)都连到紧急制动回路上。

(5)通过列车管排风,所有车上的控制阀都能起作用,产生制动缸预控制压力,转化为最大的制动缸压力。同时,最大的制动压力经由制动控制单元的模拟转换器设定。若控制阀不起作用,每车依次产生冗余的后退级。

2.触发和信号分配

如图5-4所示,信号通过三个并联线路从触发点传输到制动单元,信号分配和触发元件内部作用。

图5-4 触发和信号分配

(1)制动管(通过紧急制动按钮排风)。

(2)紧急制动回路。

(3)列车总线(WTB)和车辆总线(MVB) 。

3.紧急制动力

紧急制动时,产生最大的制动力,同时达到最大的减速度。紧急制动通过轮滑保护系统安全地执行。制动响应时间(从发出空气紧急制动命令到达到90%制动缸压力的时间)为1.5 s。

在紧急制动情况下,因为高速行驶时轮轨之间的黏着系数降低,为了限制制动盘的最大动力消耗,采用分步制动。中继阀的压力如图5-5所示,分步制动通过中继阀的压力,根据热量计算、黏着系数计算和电制动特性来实现。

对于电制动,信号可以从本车TCU传送到本车制动控制单元用于通知电制动是否使用。当电制动力消失时,制动力可以由空气制动得到补充。

图5-5 中继阀的压力

4.制动特性

在紧急制动过程中,产生最大制动力和达到最大减速度。如果适用,在紧急制动过程中,也采用电制动。在紧急制动时,可以选择以下模式,这些模式将产生不同的制动特性。这些模式是按照优先程度排列的,具体的模式由其单独子系统的适用性(EP制动、ED制动)定义。

制动模式:R +E100%(空气制动+100%电制动)。这种模式的制动通过EP制动和ED制动的协作实现,这是首选制动模式,因为它能减少摩擦制动并实现能量回收。在速度约80 km/h时,再生制动被空气制动代替(替代制动)。在电制动有效的情况下(制动模式R+E100% ),无论是动力轴还是非动力轴的制动缸从最大速度到最终列车停止的各个速度等级下都保持较低水平的摩擦制动压力。当速度低于300 km/h时,拖车中摩擦制动转换到高水平的制动压力;当速度低于200 km/h时,动车中摩擦制动转换到高水平的制动压力。制动压力如图5-6所示。

5.停放制动

转向架上的停放制动缸具有足够大的弹簧制动力,保证列车安全地停放在20‰坡道上。

6.自动制动启用

当列车断钩或安全装置作用时将施加紧急制动。

7.比例制动(v ≤5 km/h时)

在低速时,动力转向架上施加空气制动(P制动)代替电制动,使整列列车实现均衡的减速制动。

8.外部安全设施

从外部安全设施(ATP)输入的命令,以施加常用制动(分级)和(或)紧急制动。

图5-6 制动压力

9.主要设计参数

(1)最高运行速度:380 km/h。

(2)持续运行速度:350 km/h。

(3)紧急制动距离(初速350 km/h) : ≤6500 m。

(4)制动作用的响应时间:≤1.5 s。

(5)总风管风压:850~1000 kPa。

(6)制动管风压:600 kPa。

(7)制动盘使用寿命:不小于7.5年。

(8)冲动限制极限值:0.75 m/s3 。

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