浅谈CRH2、CRH5型动车组制动系统特性

骆伟涛

（北京动车段 北京 100000）

浅谈CRH2、CRH5型动车组制动系统特性

骆伟涛

（北京动车段 北京 100000）

随着我国铁路运输事业飞速发展的全新开展，高速动车组以其安全、准时、快速、舒适、节能、环保等诸多优点被广泛推广运行。高速动车组是在现代科学技术的基础上发展起来的，同时也带动并促进科学技术发展，动车组各部件大量运用高新技术，特别是在转向架结构、车体轻量化、列车动力分配、电传动控制技术、列车信息网络及制动系统都具有各自的高科技含量。

动车组 高新技术 制动系统

1 CRH2型动车组制动系统特性

（1）动车组制动系统具有操作灵活，作用灵敏可靠，制动减速快，动车组前后车辆制动，缓解一致。动车组在两端头车的司机室设有制动控制器。当转动制动手柄时，同轴的凸轮组接通或断开不同电接点从而形成制动指令，经列车信息监控系统传送到每辆车的制动控制装置，有制动控制装置的制动控制单元运算，按制动控制规律控制EP阀电磁部，并经中继阀送出压缩空气到增压气缸，有基础制动装置完成制动作用，CRH2型高速动车组制动系统采用电气指令是微机控制直通式电控制动，制动指令的接收、处理、电气制动与空气制动协调配合等，一般都是有微机来完成，动车组各车辆上的制动控制装置由制动控制单元，EP阀，中继阀，空重调整阀，紧急制动电磁阀等组成，载荷调压装置直接来自空气簧空气压力，空气弹簧压力通过传感器转化为与车重相应的电信号，制动控制单元根据制动指令及车重信号计算出所需的制动力，并向电气制动控制装置发出制动信号，电气制动控制装置控制电气制动产生作用，并将实际制动力的等值信号反馈到制动控制器，制动控制器进行计算，并把与计算结果相应的电信号送到中继阀，中继阀进行流量放大后，使制动缸获得相应的压力，拖车常用制动时，制动控制装置的动作过程与动车的基本相同，但是因为没有电气制动，所以不必进行电气制动与空气制动的协调，所需制动力全部通过EP阀转化为相应的空气压力信号，然后由中继阀使制动缸产生相应的制动力。

（2）高速动车组具有动车制动能力，在正常制动过程中，应尽量发挥动力制动能力，以降低运行成本。4M4T的列车编组中T车采用全空气制动方式，M车，T车基础制动装置均采用带气压—油压变换的增压气缸和油压盘式制动装置，另外，为减轻闸瓦的磨损，空气制动采用延迟投入控制方式，制动控制采用1M1T的基础制动力控制单元，在单元内设置延迟充气控制，系统对再生制动和空气制动进行协调控制，当制动控制器检测到所生产的制动力不足时，靠电一空联合控制以空气制动力进行补充。

（3）具有足够的制动能力，保证高速动车组在规定的制动距离内安全停车。动车组制动控制装置针对于常用制动，快速制动，紧急制动，耐雪制动的制动指令，进行相应的制动动作的控制，①常用制动的制动力分为7级控制，实用中使用次数最多，系统在制动时自动进行延迟充气控制，M车上产生的电气再生制动除满足本车制动力要求外，多余制动力来代替T车的一部分制动力，T车不足时制动力由其空气制动力补充，从而维持本动拖单元所需要的制动力，并实现和保持规定减速度。另外具有空重车载荷适应功能，按需变化制动力，维持一定的减速度。②快速制动具有比常用制动高1.5倍的制动力，司机操作制动手柄时或动车组未能减速到在闭塞区间规定的出口速度时，控制装置接受ATP，LKJ的指令发出快速制动动作。③紧急制动时在紧急情况下动车组分离，总风压力不足，制动手柄在取出位发出动作制动指令，紧急制动没有空重车载荷调节功能。④辅助制动是制动控制装置发生故障或制动指令线以及求援时使用，司机操作控制台上的控制开关及TC车配电盘辅助开关便能发出动作，但与常用制动，快速制动不同，制动系统发出规定的制动力，与发出辅助制动时动车组的速度快慢有关。⑤耐雪制动是防止下雪时雪块混进与制动盘和闸片之间而专门设置的，此时活塞推出，轻轻的压住，从而消除闸片和制动盘面之间的间隙，防止雪块进入。该制动作用是在速度110 Km/s以下，操作耐雪制动开关或操作制动手柄的条件下产生，制动缸压力设定在60±20 KPa。

（4）高速动车组各车辆的制动力应尽可能一致，制动系统应根据乘客量的变化，具有自动调整能力，以减少制动时纵向冲动。从司机室控制台通过列车信息控制系统的中央装置，终端装置，经由光纤传送接收制动指令，以M--T单元制动力控制模式，再加上空重车载荷调整信号的电空制动控制用32位微机处理器数字运算方式进行调整，空气弹簧压力经过半导体式压力传感器进行空电变换得到空重车载荷信号，制动力控制所采用的空重车载荷信息是把每车空气簧压力按前后进行比较，在进行空车信号的预设保证和重车信号的限幅器处理后使用，根据制动指令信号在上升，下降时，因为会导致动车组变化急剧的减速，引起列车冲动，为降低冲动，提高乘车舒适度，在制动力计算上采用了降低制动冲动的功能把制动指令信号处理后再输出。

（5）高速动车组具有速度一黏着的模式控制，防滑保护控制。高速动车组在高速运行下制动时发生滑行概率相当高，因此对动车组来说必须采用充分考虑制动力的控制方法，200 km/高速动车组为减少滑行的发生，专门采用能实现与黏着曲线相适应的制动力控制方式应预先充分考虑到黏着系数变化，采用较低的计算黏着系数，而实际黏着系数则受气候，轨道面的状态的影响会大幅度地降低，在这样低黏着的条件下制动，轮轨之间很容易产生滑行甚至呈出现车轮被抱死的状态，因此，因车轮固点接触轨面滑行面严重磨损轨面，同时引起制动距离的增大，带来安全问题，还会使乘坐舒适性下降，因此，对轮轨间产生的相对滑行状态，应尽快检测到，同时减小制动力更是轮轨间尽快重新恢复黏着，以防止制动距离延长，为了满足这一点，动车组采用滑行快速检测和黏着迅速恢复的控制方法。

（6）高速动车组具有紧急制动性能，遇有紧急情况时，能使高速动车组在规定的距离内安全停车。在运行中发生诸如列车分离，制动系统故障，等危及行车安全的事故时，应能自动起紧急制动作用，高速动车组由于其高速度运行原因，一旦发生事故将是毁灭性的，因此，除了要具有高可靠性的设备外，还要求具备一套高效能制动系统一旦发生事故征兆，能迅速安全的停车。提高动车组平稳操作水平，要认真学习和深刻理解高速动车组制动系统构造，特性，原理是非常重要的，正确操作高速动车组制动系统是高速动车组平稳运行的重要职业技能。通过在实践中探索，高速动车组在运行中须降速运行或进侧线时，在操作制动系统时应根据其构造原理特性，因优先使用粘着特性好的再生制动，根据制动指令对制动不足部分用空气制动来补充的原理，动车组再通过分相点无电区时，（因分相无电区基本上设置在进站前闭塞分区内），制动系统将再生制动全部转换为空气制动，此时若再制动过程中，将产生较大的转换冲动，所以要尽量在分相无电区前提前制动，使高速动车组在无制动情况下通过分相无电区。

2 CRH5型动车组制动系统特性

（1）CRH5型动车组制动系统由以下部分组成：基础制动装置、常用制动系统、紧急制动系统、乘客报警后备制动。列车上装有自动测试装置。司机可从司机室执行自动测试，并在监视器上查看测试结果。列车还配有手动制动测试的指示器装置。

（2）一个由TCMS（列车监控系统）控制的直通式电空常用制动系统.该系统的制动力取决于制动指令信号和电空制动性能。一个用于救援运行的自动式间接制动系统，提供冗余紧急制动。通过自动制动管（间接制动）可实现列车在救援模式下运行。制动系统是一个微处理器，具有广泛的管理功能，用于控制、管理和诊断制动过程中所涉及的所有设备（除停放制动设备外）。间接制动适用于本地要求，直接缓解控制器可在常用制动和紧急制动中实现救援功能。该系统完全独立于由制动管理系统通过微处理器控制的主常用制动系统。制动管理系统控制以下制动系统：微处理器控制的直接电空常用制动。电制动优先使用。车轮防滑保护，常用制动应优先采用电制动，以使摩擦制动的磨损最小化。根据轮轨粘着力限值下要求达到的制动力，消耗的制动力最好应施加在非动力拖车轴上。

（3）列车常用制动系统采用电空混合制动模式，电制动优先。当列车施加常用制动时，可控制减速并通过将制动手柄至预设位置将列车停车。作用于驱动轴上的电制动属于再生制动。该类制动仅在施加常用制动或列车以设定速度运行时执行。制动系统与车载列车监控系统接口。紧急制动情况下。牵引和电制动器被隔离。空气制动器通过将制动管内压力排入大气施加最大制动力。所有车辆均装有一个乘客报警制动系统，每个客室设有两个制动手柄。司机可屏蔽乘客报警动作。电子控制单元故障情况下，列车可通过间接后备制动管施加制动。之后可由制动管内的压力控制制动，可通过安装在司机台上的时间控制制动阀调节压力。可通过后备制动器的手动操作杠杆激活制动。

On the Performance of the Brake System of the CRH2 and CRH5

LUO Wei-tao
(Beijing EMU Depot Beijing 100000 China)

As China’s railway industry develops, the high speed EMUs are widely promoted because they are safer, punctual, fast, comfortable, energy efficient and greener. The high speed EMUs are developed on the basis of modern technologies, and at the same time have also promoted the development of technologies. The parts of the EMUs have adopted many new technologies, especially in the bogie structure, car weight lightening, power distribution, electric drive control, and train network and brake system.

high speed EMUs new technology brake system

A

1673-1816(2014)04-0051-03

2014-10-17

骆伟涛（1985－），男，汉，学士，工程师，研究方向车辆动车组。