CRH6F型城际动车组辅助制动系统

唐建明，苏 超

（中国中车集团 中车南京浦镇车辆有限公司 设计开发部，江苏南京210031）

CRH6F型城际动车组辅助制动系统

唐建明，苏 超

（中国中车集团 中车南京浦镇车辆有限公司 设计开发部，江苏南京210031）

介绍了CRH6F型城际动车组辅助制动系统的技术特点，并从电气控制和气动执行方面着重分析了辅助制动系统的工作原理。

动车组；辅助制动系统；工作原理

CRH6F型城际动车组按其牵引系统的不同分为“国产牵引”和“进口牵引”两个车种，文中提及的CRH6F型城际动车组均是指采用进口牵引系统的CRH6F型城际动车组。

CRH6F型城际动车组采用了克诺尔公司提供的KBGM－P型制动系统，与整个CRH6型城际动车组系列中其他车种的制动系统均不相同。为满足原铁道部科学技术司印发的《CRH6型城际动车组技术条件》中对辅助制动系统的技术要求，CRH6F型城际动车组采用了一套全新的辅助制动系统。本文将从系统的构成和工作原理等方面进行重点分析与介绍。

1 概 况

1.1 动车组编组

CRH6F型城际动车组的车辆编组如图1所示。

图1 列车编组

1.2 车辆基本性能参数

最大运行速度： 160 km／h

平均常用制动减速度（160 km／h～0）≥1.0 m／s2

平均紧急制动减速度（160 km／h～0）≥1.2 m／s2

1.3 制动分级

（1）1～7 N常用制动

（2）紧急制动EB（快速制动）（3）紧急制动UB

2 系统功能

根据《CRH6型城际动车组技术条件》中对辅助制动的要求，辅助制动是当常用制动电路或各车中的制动控制装置发生故障，不能实施常用制动时，使用的一种制动方式。辅助制动是为了在救援低速运行时而设置的，只在动车组两端T1车上设置，所以8辆编组的动车组只有2辆车产生制动力，见图2。

图2 辅助制动配置示意图

辅助制动设置了4种级别的制动力，分别为3，5，7 N和紧急制动EB，且与采用速度－黏着控制方式的常用制动、紧急制动不同，一旦制动级位确定，动车组将施加一恒定的辅助制动力。

考虑到高速区域黏着较低，施加辅助制动发生滑行的可能性较大，且高速时仅靠两辆车的基础制动来消耗整列动车组的制动能量，其热容量超标将导致制动闸片的损毁，因此，其运行速度通常被限制在30 km／h内。

3 系统构成及工作原理

辅助制动系统由电气控制部分和气动执行部分构成。

3.1 电气控制部分

电气控制部分为一个独立的辅助制动电子控制单元EBCU，该EBCU独立于常用制动电子控制的EBCU，由单独的电源板进行供电，即使在控制常用制动的EBCU断电、故障的情况下，辅助制动电子控制单元EBCU也能正常工作。

图3 辅助制动电子控制单元

（1）指令传输

人工驾驶时，制动指令主要由激活端司机室司机控制器发出，该制动指令为3～8 V的模拟电压。正常情况下，来自司机控制器的制动指令被中央控制单元CCU和指令转换装置接收。中央控制单元CCU将转化后的制动指令传输至MVB总线网络上，继而下达给各车制动控制单元。指令转换装置将来自司机控制器的模拟电压指令转换成七级硬线指令输出，常用制动控制单元EBCU和辅助制动控制单元EBCU同步接收该硬线指令。当MVB总线网络工作正常时，EBCU只识别来至MVB总线网络的制动指令，控制EP阀施加相应级别的常用制动，但当EBCU检测到MVB总线网络不能正常工作时，EBCU只识别七级硬线的指令，控制EP阀施加常用制动，见图4。

图4 制动指令传输示意图

（2）辅助制动控制

制动系统正常工作时，辅助制动电子控制单元处于失电状态，辅助制动系统未激活。在制动控制装置异常或接收不到制动指令等情况下，不能通过司机制动控制器正常的实施常用制动和紧急制动EB时，可闭合常闭的辅助制动断路器SBCB（见图5），以使辅助制动电子控制单元得电，此时辅助制动电子控制单元被激活，常用制动电子控制单元将忽略来自MVB总线网络和七级硬线的制动指令，并默认不施加常用制动，常用制动功能将被屏蔽。

图5 辅助制动电气控制图

同时，辅助制动继电器SBNR励磁，其常开触点SBNR闭合。此时可操作激活端司机室司机制动控制器手柄，根据手柄位置，继电器B13R、B45R、B67R或 BEBR之一得电，从而使其对应的常开触点闭合，辅助制动电子控制单元根据其闭合情况，控制EP1阀施加3，5，7 N或紧急制动EB。

其中，司机控制器制动级位与辅助制动指令对应关系如表1。

表1 司机控制器制动级位与辅助制动指令对应关系

同时，辅助制动激活信号和辅助制动级位信号（3，5，7 N和紧急制动EB）将分别通过111、112、113、114、115号列车线传递至另一端T1车（该端司机室未激活），该车辅助制动电子控制单元接收到对应信号后，控制EP1阀，施加辅助制动。

当辅助制动系统激活后，如检测到辅助制动电子控制单元故障，将通过一个继电器口输出辅助制动控制异常信号。

3.2 气动执行部分

辅助制动时，常用制动功能被屏蔽，此时，辅助制动模块将来自制动风缸的压缩空气调节成与辅助制动指令对应的预控制压力供给中继阀，经中继阀放大流量后，压力空气通过防滑阀到达制动缸，产生制动作用。

图6 气路原理图

（1）辅助制动模块

辅助制动模块由带电触点监控的截断塞门（01），压力调节装置（02），减压阀（03）和测试接头（04）构成。见图7。

带电触点监控的截断塞门（01）用于在维护辅助制动模块时，切断来自制动风缸的压缩空气。其位置状态被实时监控，以防止误操作及维护后未复位。

压力调节装置（02）由充气阀（02.1），排气阀（02.2），以及压力传感器（02.3）组成，其功能是根据辅助制动指令调节出相对应大小的预控制压力。

减压阀（03）设置在压力调节装置（02）的下游，以防止其故障时，预控制压力过大造成制动缸过压。

测试接头（04）在试验及维护时使用。

（2）工作原理

辅助制动时，辅助制动电子控制单元控制压力调节装置（02）将来自制动风缸的压缩空气调节形成一个与辅助制动指令相对应大小的预控压力。

具体调节过程为：辅助制动电子控制单元控制充气阀（02.1）得电，其内部气路打开，排气阀（02.2）得电，其通向大气的气路关闭，使来自制动风缸的压缩空气经其流向压力传感器（02.3），该压力传感器实时监测经充气阀（02.1）和排气阀（02.2）调节出的预控制压力，并将压力信息实时传递给辅助制动电子控制单元，形成闭环控制。

当压力传感器反馈的实时预控制压力小于目标压力时，则压力调节装置（02）处于充气状态；当实时预控制压力刚好满足目标压力时，充气阀（02.1）失电，其内部气路关闭，排气阀（02.2）得电，其通向大气的气路关闭，压力调节装置（02）处于保持状态；当实时预控制压力大于目标压力时，充气阀（02.1）失电，其内部气路关闭，排气阀（02.2）失电，其气路与大气相通，压力调节装置（02）处于排气状态，直至预控制压力满足目标压力时，排气阀（02.2）得电，压力调节装置（02）处于保持状态。

图7 辅助制动模块

调整好的辅助制动预控制压力通过550 k Pa的减压阀（03），流向中继阀（10），经其按比例放大后产生制动压力到制动缸，形成辅助制动力。

通过制动计算可以得出各制动级别下对应的制动缸压力，如表2。

表2 制动级别下对应的制动缸压力

4 结束语

CRH6F型城际动车组辅助制动系统与CRH6型城际动车组系列中其他车种的辅助制动系统在设备组成及工作原理上存在较大差异，但通过对其设备及工作原理的系统分析可以看出，其辅助制动系统可以满足《CRH6型城际动车组技术条件》中对辅助制动系统的功能要求。CRH6F型城际动车组辅助制动系统的可靠性与稳定性则需在将来的试验中进行验证。

［1］ 张曙光.CRH2型动车组［M］.北京：中国铁道出版社，2008.

［2］ 铁道部科学技术司.CRH6型城际动车组技术条件［S］.2012.

图7 CRH5型动车组坐姿PW测试结果散点

4 结 论

动车组在强横风环境中运行，即便有挡风墙的防护，车体仍然容易产生瞬时横向振动和侧滚振动，在过渡段尤为剧烈。已有的乘坐舒适度指标不足以对其进行合理的评判。本文综合考虑车体横向和侧滚两方面的影响，提出了乘坐舒适度指标PW，基于乘坐舒适度评价高速列车受强横风作用出现的车体瞬态振动，可以更全面地反映大风作用下的人体感觉。

参考文献

［1］ 康 熊，侯福国，付连著.兰新第二双线大风条件下行车安全专项试验研究报告［R］.TY字第3889号，2015.

［2］ 罗庚中，侯福国，刘 磊.兰新第二双线大风条件下行车安全专项试验2015年研究报告［R］.TY字第4119号，2015.

［3］ EN 12299［2009］，Railway applications-Ride comfort for passengers－Measurement and evaluation［S］.2009.

［4］ 倪纯双，王悦明.浅析平稳性指标和舒适度指标［J］.铁道机车车辆，2003，23（6）：1-3.

Abstract：Passengers will receive voilent vibrations when high-speed trains run in strong wind，and the reduction of speed will take place if the vibration is critical enough.However，there are no reasonable methods and index can be used.In this article，the vibration characteristic is summarized based on line test results，and then the ride comfort index is proposed on the basis of measurement＆evaluation methods of passenger comfort in EN 12299，which can better reflect passenger comfort of high-speed trains running in strong wind.

Key words：High-speed train；strong wind；ride comfort index

Auxiliary Brake System of CRH6F Intercity EMU

TANG Jianming，SU Chao
（Design and Development Department，CRRC Nanjing Puzhen Co.，Ltd.，Nanjing 210031 Jiangsu，China）

This paper introduces the technical characteristics of auxiliary brake system for CRH6F intercity EMU，and analyzes the working principle of auxiliary brake system from two aspects of electric control and pneumatic operation.

EMU；auxiliary brake system；working principle

Study on Transient Ride Comfort Index of High-speed Trains Caused by Strong Wind

WANG Lindong，WU Ning，WEN Bin
（Locomotive＆Car Research Institute，China Academy of Railway Sciences，Beijing 100081，China）

U266.2.8

A

10.3969／j.issn.1008－7842.2016.06.09

1008－7842（2016）06－0035－04

6—）男，工程师（

2016－07－18）