2022年新型城市轨道动车组制动系统方案设计.docx

新型都市轨道动车组制动系统方案设计
摘　要: 为理解决国产新型都市轨道交通车辆的核心技术之一 制动系统,作者根据在200 km/ h 电动车组制动系统研制工作中积累的经验,提出了新型都市轨道电动车组制动系统的设计原则,并拟定了合用于新的指令信号。它还同步接受ATP 发出的指令。制动指令线核心有:
　　①PWM 线,2 根,传播常用制动信号模拟量至各车的MBCU 。
　　② 紧急制动线,2 根,其中1 根为开关线,另1 根为回线,前者串接了各个控制紧急制动的开关,如司机紧急制动按钮开关、总风欠压开关等,后者将紧急制动指令送至各PBCU 。紧急制动为失电制动。
　　③ 制动/ 运营信号线,列车处在制动态态时为DC110V 高电平,处在运营状态时为低电平。
　　④ 停放制动指令线,当需要施行停放制动时,受司机控制,处在DC110V 高电平。
　　⑤ 逼迫缓和指令线,司机控制列车逼迫缓和时,处在DC110V 高电平。
　　⑥ 缓和不良指令线,当某辆车的制动缸缓和不良时,通过该车的MBCU 使指令线处在DC110V 高电平,供牵引控制单元进行联锁控制,以防擦轮。
　　⑦ 制动力局限性指令线,当列车施行常用全制动(或接近常用全制动) 时,若MBCU 检测到制动力局限性时,则使其处在DC110V 高电平;通过调制及逻辑控制器切换为紧急制动,以导向安全。
　　2. 1. 2 　微机制动控制单元MBCU
　　MBCU 是微机控制直通电空制动系统的核心部件,它核心用来完毕如下工作:接受制动指令、空重车信号和速度信号;根据列车运营速度、车重和常用制动指令计算所需的常用制动力;按充足发挥动力制动能力的原则, 进行动力制动和空气制动的配合控制;常用制动时进行防冲动控制,提高舒服性;实现拖车运用动车动力制动能力的滞后充气控制;检测轮对速度,进行防滑控制;检测制动系统状态,自动记录并显示故障信息[3 ] 。
　　2. 1. 3 　气制动控制单元PBCU
　　PBCU 是由EP 阀、紧急电磁阀、空重车限压阀、中继阀、逼迫缓和电磁阀、传感器等构成的气动元件集成箱。它是将制动指令由电信号转变为相应空气压力信号的部分。它和MBCU 一起构成微机控制直通电控制动系统的制动缸压力控制。其中EP 阀用于将电信号转换成相应的空气压力信号;中继阀将该压力信号进行流量放大后,把压力空气送至转向架;紧急电磁阀在紧急制动时失电,同步将压缩空气通过空重车限压阀直接送至中继阀;逼迫缓和电磁阀在缓和发生困难时用来进行缓和控制;传感器用来反馈压力信号,
　　供MBCU 采样控制。
　　2. 1. 4 　转向架制动控制单元
　　由转向架中继阀、防滑电磁阀和速度传感器构成。转向架中继阀用于进一步将PBCU 中继阀送来的空气压力进行流量放大, 以提高制动缸充气速度。速度传感器用于检测轮轴转速, 以便MB CU 进行防滑控制。当MB CU 检测到某轴发生滑行时, 控制该轴的防滑电磁阀合适排除制动缸压力空气, 以减少该轴的制动压力, 避免车轮擦伤。
　　2 . 2 　基本制动装置
　　基本制动模式可根据城轨动车组车型的不同样、减速度规定的不同样进行选择, 常用的有踏面制动和盘型制动2 种措施。
　　城轨电动车组的踏面制动装置应采用带有闸瓦间隙自动调节装置的单元制动缸, 相应