對(duì)于高速動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)分析探討

對(duì)于高速動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)

分析探討（最新版）

Securitytechnologyisanindustrythatusessecuritytechnologytoprovidesecurityservices

tosociety.Systematicdesign,serviceandmanagement.

（安全管理）

單位：______________________

姓名：______________________

日期：______________________

編號(hào)：AQ-SN-0485

交通安全技術(shù)ITrafficSafetyTechnology

交通運(yùn)輸

對(duì)于高速動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)分析探討

（最新版）

說(shuō)明：安全技術(shù)防范就是利用安全防范技術(shù)為社會(huì)公眾提供一種安全服務(wù)的產(chǎn)

業(yè)。既然是一種產(chǎn)業(yè)，就要有產(chǎn)品的研制與開發(fā)，就要有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、工程的

施工、服務(wù)和管理?？梢韵螺d修改后或直接打印使用。

隨著我國(guó)高速動(dòng)車組速度等級(jí)的不斷提高，越來(lái)越高的制動(dòng)系

統(tǒng)技術(shù)也相應(yīng)的顯得尤為重要，研究部門及制造廠家都在制動(dòng)系統(tǒng)

技術(shù)上給出了新的制動(dòng)原理和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)改造。本文就是針對(duì)各動(dòng)

車組車型制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行研究和探討，并提出新的技術(shù)發(fā)

展方向。

1.各車型動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)分析和研究

1.1.CRH1型動(dòng)車組

CRH1型動(dòng)車組采用電氣指令式制動(dòng)系統(tǒng)，動(dòng)車組各車的制動(dòng)控

制裝置采用微機(jī)通過(guò)列車控制網(wǎng)絡(luò)連接，制動(dòng)力則由動(dòng)車的電制動(dòng)

及各車的空氣制動(dòng)構(gòu)成。制動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)列車信息與控制網(wǎng)絡(luò)把每車

的制動(dòng)設(shè)備聯(lián)系在一起，形成一個(gè)整體。

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CRH1動(dòng)車組采用的是由電氣再生制動(dòng)和直通式電空制動(dòng)兩部分

組成的復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)。

根據(jù)制動(dòng)功能的不同，又可分為常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)、停放制

動(dòng)、保持制動(dòng)、防冰制動(dòng)。司機(jī)主控器的常用制動(dòng)分為「7級(jí)，7級(jí)

過(guò)后的即為緊急制動(dòng)，其它制動(dòng)功能都不能通過(guò)司機(jī)主控制器施加。

常用制動(dòng)采用空電復(fù)合制動(dòng)，緊急制動(dòng)可由多種方式控制施加。主

控手柄施加的緊急制動(dòng)也采用空電復(fù)合制動(dòng)。

1.2.CRH2型動(dòng)車組

CRH2型動(dòng)車組采用電氣制動(dòng)和空氣制動(dòng)并用的制動(dòng)系統(tǒng)，稱為

電氣指令微機(jī)控制的空電復(fù)合制動(dòng)，制動(dòng)力由各車的電氣指令電空

制動(dòng)和動(dòng)車的再生制動(dòng)組成。制動(dòng)控制采用以1M1T的基本制動(dòng)力控

制單元，在單元內(nèi)再生制動(dòng)優(yōu)先，實(shí)行延遲充氣控制。系統(tǒng)對(duì)再生

制動(dòng)和空氣制動(dòng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，當(dāng)制動(dòng)控制器檢測(cè)到所產(chǎn)生的再生

制動(dòng)力不足時(shí)，靠空電復(fù)合控制以空氣制動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)充。

1.3.CRH3型動(dòng)車組

CRH3型動(dòng)車組采用空氣制動(dòng)控制和電子制動(dòng)控制完全集成構(gòu)成

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的制動(dòng)控制系統(tǒng)，在一個(gè)牽引單元內(nèi)的數(shù)據(jù)交換由各車輛數(shù)據(jù)總線

MVB來(lái)完成，牽引單元的通信由列車總線MTB支持。各車的空氣制動(dòng)

部分采用電氣指令微機(jī)控制的直通式電空制動(dòng)，并配以自動(dòng)式空氣

制動(dòng)作為備用制動(dòng)。直通式電空制動(dòng)和自動(dòng)式空氣制動(dòng)在制動(dòng)控制

單元中的中繼閥之間結(jié)合。

1.4.CRH5型動(dòng)車組

CRH5型動(dòng)車組采用電氣指令微機(jī)控制的空電復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)，系

統(tǒng)采用再生制動(dòng)優(yōu)先的控制策略?？諝庵苿?dòng)部分為電氣指令微機(jī)控

制直通式電空制動(dòng)。備用制動(dòng)采用自動(dòng)式空氣制動(dòng)機(jī)。制動(dòng)系統(tǒng)采

用空電復(fù)合制動(dòng)控制模式，電制動(dòng)優(yōu)先。電制動(dòng)系統(tǒng)采用微處理器

對(duì)所有制動(dòng)設(shè)備進(jìn)行控制、操縱和診斷等全面制動(dòng)管理的制動(dòng)系統(tǒng),

這些設(shè)備與制動(dòng)程序和列車控制系統(tǒng)的通訊有關(guān)，保證整列車具有

更高的安全性、可靠性和可用性，同時(shí)還可以提供可選的動(dòng)力制動(dòng)

控制。空氣制動(dòng)系統(tǒng)采用空氣盤型制動(dòng)作為基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，制動(dòng)控

制部分包括電器指令微機(jī)控制直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)和自動(dòng)式空氣制

動(dòng)系統(tǒng)。

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2.各車型制動(dòng)系統(tǒng)的差異

各個(gè)車型的制動(dòng)核心技術(shù)的主題及其控制原理是相同的，但因

各主機(jī)廠在產(chǎn)品上提出具體要求不同而變化較大。以CRH1、2、5型

動(dòng)車組為例，其制動(dòng)產(chǎn)品都是基于克諾爾的制動(dòng)技術(shù)，但由于以下

主要原因，制動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成、特點(diǎn)、性能又有一定差異。

2.1.編組及動(dòng)拖比不同

如CRH1的5M3T編組與CRH5的5M3T編組雖在動(dòng)拖比基本特征

上市相同的，都是由2個(gè)2M1T單元和一個(gè)1M1T單元組成，但各自

的M車是由較大區(qū)別的。CRH5的M車的四根車軸只有2根是動(dòng)軸（2、

3軸），而兩根端軸（1、4軸）是拖軸，由于采用再生制動(dòng)優(yōu)先、再

生制動(dòng)不足空氣制動(dòng)補(bǔ)充的空點(diǎn)制動(dòng)復(fù)合制動(dòng)策略，因此在同一節(jié)M

車上空氣制動(dòng)作用是不同時(shí)的，動(dòng)軸再生制動(dòng)無(wú)效或是緊急制動(dòng)時(shí),

動(dòng)軸才有空氣制動(dòng)，這是與CRH1、CRH3在制動(dòng)控制上最大的不同。

也因如此，CRH5的M車需要兩個(gè)中繼閥對(duì)動(dòng)軸和拖軸分別控制。

CRH2型200公里動(dòng)車組由于采用4M4T編組，且恰好形成4個(gè)

1M1T排列，因此在制動(dòng)控制上采用1M1T作為空電復(fù)合制動(dòng)控制單元,

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進(jìn)行再生制動(dòng)和直通電控制動(dòng)的協(xié)調(diào)分配及轉(zhuǎn)換控制。

2.2,采用不同類型的列車信息控制網(wǎng)絡(luò)

動(dòng)車組各車的各種設(shè)備有網(wǎng)絡(luò)聯(lián)成一個(gè)大的信息控制系統(tǒng)，而

列車信息控制網(wǎng)絡(luò)的類型不同，也給制動(dòng)系統(tǒng)在制動(dòng)指令形式、指

令傳輸方式、空重車信號(hào)采集方式、電動(dòng)空氣壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制、

備用制動(dòng)實(shí)現(xiàn)方式等方便帶來(lái)一定區(qū)別。

3.動(dòng)車組新的制動(dòng)技術(shù)發(fā)展方向

現(xiàn)階段動(dòng)車組采用的制動(dòng)方式踏面制動(dòng)、盤型制動(dòng)、電阻制動(dòng)、

再生制動(dòng)均屬于黏著制動(dòng)，制動(dòng)力的產(chǎn)生的先決條件就是有接觸黏

著系數(shù)，隨著旅客列車的提速，可利用的黏著資源越來(lái)越少，自然

會(huì)考慮到采用越來(lái)越多的輔助緊急制動(dòng)方式?，F(xiàn)階段的磁軌制動(dòng)，

軌道渦輪制動(dòng)作為輔助緊急制動(dòng)已經(jīng)表現(xiàn)些有成效。

3.1.翼板制動(dòng)技術(shù)

翼板制動(dòng)要產(chǎn)生顯著可靠地空氣阻力，可在各車車體上，布置

一定數(shù)量的空氣阻力板，直接產(chǎn)生作用于車體的、與列車運(yùn)動(dòng)方向

相反的外力。是一種不受輪軌間黏著限制的制動(dòng)方式。翼板制動(dòng)在

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中高速范圍能夠產(chǎn)生足夠大的制動(dòng)力，可以成為其主要的制動(dòng)方式。

同時(shí)其也帶來(lái)以下問(wèn)題：

3.1.1.由于處于高速擾流夏的翼板，會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，必須

加強(qiáng)車體的減震降噪設(shè)計(jì)；

3.1.2.因強(qiáng)大的縱向力直接作用于車體頂部，而不得不加強(qiáng)車

體。

3.2.儲(chǔ)能制動(dòng)技術(shù)

在干線交通系統(tǒng)中，高速運(yùn)行的列車要求啟動(dòng)加速度和制動(dòng)減

速度大。從能量相互轉(zhuǎn)換的角度看，制動(dòng)過(guò)程所消耗的能量相當(dāng)可

觀，雖然這些再生能量的20%