任務(wù)4 典型制動(dòng)系統(tǒng)課件講解

教學(xué)目標(biāo)1.掌握制動(dòng)系統(tǒng)的基本概念和具備的條件、車輛制動(dòng)系統(tǒng)的分類項(xiàng)目五、城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)2.掌握城軌車輛供氣系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和原理3.掌握城軌車輛基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的基本結(jié)構(gòu)4.了解電制動(dòng)的基本原理5.掌握KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)的組成和作用原理6.掌握城軌車輛EP09型制動(dòng)系統(tǒng)的組成和作用原理一、空氣制動(dòng)

空氣（摩擦）制動(dòng)是用來補(bǔ)充制動(dòng)指令所要求和電制動(dòng)已達(dá)到最大的電制動(dòng)力之間的差額以及沒有電制動(dòng)時(shí)完全由空氣制動(dòng)來承擔(dān)的列車制動(dòng)要求。電制動(dòng)和空氣制動(dòng)之間的混合制動(dòng)是平滑的，并滿足正常運(yùn)行的沖擊極限。每節(jié)車設(shè)計(jì)有獨(dú)自的空氣制動(dòng)控制及部件，每根軸設(shè)計(jì)有獨(dú)立的防滑裝置，由ECU實(shí)時(shí)監(jiān)控每根軸的轉(zhuǎn)速，一旦任一輪對(duì)發(fā)生滑行，能迅速向該軸的防滑電磁閥G01發(fā)出指令，溝通制動(dòng)缸與大氣的通路，使制動(dòng)缸排氣，從而解除該輪對(duì)的滑行現(xiàn)象。制動(dòng)執(zhí)行部件采用單元制動(dòng)缸，如PC7Y型和帶停放制動(dòng)器（也稱彈簧制動(dòng)器）的PC7YF型，或PEC7型（不帶彈簧制動(dòng)器）和PEC7F型（帶彈簧制動(dòng)器）等。6.5城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)介紹二、電制動(dòng)和空氣制動(dòng)的制動(dòng)力分配方案列車制動(dòng)采用電制動(dòng)與空氣制動(dòng)實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)配合、電制動(dòng)優(yōu)先、空氣制動(dòng)延時(shí)投入的混合制動(dòng)方式。電制動(dòng)和空氣制動(dòng)均可由車載ATO控制或人工操縱司機(jī)控制器控制?？针娀旌现苿?dòng)以全列車為單元進(jìn)行混合控制，制動(dòng)控制裝置通過來自司控器的制動(dòng)命令和來自制動(dòng)控制單元(AS壓力)的車輛載重計(jì)算每輛車的制動(dòng)力；制動(dòng)控制裝置根據(jù)實(shí)際電制動(dòng)力的大小來確定是否需要補(bǔ)充空氣制動(dòng)以及補(bǔ)充空氣制動(dòng)的多少。1．等粘著狀態(tài)當(dāng)實(shí)際電制動(dòng)力可以滿足全列車的制動(dòng)力需求時(shí)，則全部制動(dòng)力都由電制動(dòng)承擔(dān)，動(dòng)車和拖車都不施加空氣制動(dòng)的狀態(tài)稱為等黏著狀態(tài)。當(dāng)實(shí)際電制動(dòng)力不能滿足全列車的制動(dòng)力需求時(shí)，首先在拖車上以空氣制動(dòng)補(bǔ)充不足的制動(dòng)力,參見圖1中的模式1；如實(shí)際電制動(dòng)力還不能滿足動(dòng)車本身所需求的制動(dòng)力時(shí)，則首先在拖車上以空氣制動(dòng)補(bǔ)充不足的制動(dòng)力，剩余的制動(dòng)力由動(dòng)車的空氣制動(dòng)補(bǔ)充，如圖6-32中的模式2。6.5城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)介紹三、空氣制動(dòng)和電制動(dòng)的制動(dòng)力分配方案圖6-32電空配合圖6-33電空混合過程示意圖2．等磨耗狀態(tài)空電混合制動(dòng)采用電制動(dòng)與空氣制動(dòng)實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)配合、電制動(dòng)優(yōu)先、電制動(dòng)不足時(shí)在全列車平均分配空氣制動(dòng)力的混合制動(dòng)方式，即按“等磨耗”方式進(jìn)行全列車制動(dòng)混合控制。當(dāng)所有動(dòng)車的實(shí)際電制動(dòng)力之和可以滿足全列車的制動(dòng)力需求，全部制動(dòng)力由電制動(dòng)承擔(dān)，動(dòng)車和拖車都不施加空氣制動(dòng)。當(dāng)實(shí)際電制動(dòng)力不能滿足全列車的制動(dòng)力需求時(shí)，全列車需要補(bǔ)充的制動(dòng)力將平均分配到各輛車上，以空氣制動(dòng)的形式進(jìn)行補(bǔ)充，各車均受粘著極限限制。若在制動(dòng)過程中出現(xiàn)電制動(dòng)滑行造成制動(dòng)力的損失，空氣制動(dòng)不進(jìn)行補(bǔ)償，以便于電制動(dòng)的防滑控制。（1）全列車的電空混合過程示意圖如圖6-33所示，各動(dòng)車電制動(dòng)正常發(fā)揮，電制動(dòng)力總和正好等于全列車所需要的制動(dòng)力總和，拖車及動(dòng)車均不補(bǔ)充空氣制動(dòng)。（2）若M1車電制動(dòng)力下降，電制動(dòng)力總和不能滿足全列車的制動(dòng)力需求，所需要補(bǔ)充的空氣制動(dòng)將平均分配給各車的空氣制動(dòng)，此時(shí)動(dòng)車上的電制動(dòng)和空氣制動(dòng)力之和沒有超過粘著極限，參見圖6-34。三、空氣制動(dòng)和電制動(dòng)的制動(dòng)力分配方案三、空氣制動(dòng)和電制動(dòng)的制動(dòng)力分配方案圖6-34電空混合過程示意圖圖6-35電空混合過程示意圖（3）若Mp1車電制動(dòng)力也下降，電制動(dòng)力總和不能滿足全列車的制動(dòng)力需求，所需要補(bǔ)充的制動(dòng)力平均分配給各車空氣制動(dòng)，此時(shí)，M2車、Mp2車制動(dòng)力已達(dá)到粘著極限，不能在這兩輛車上補(bǔ)充的空氣制動(dòng)將平均分配到其它沒有超過粘著極限的Tc1、Mp1、M1、Tc2車上，參見圖6-35。（4）若M2發(fā)生電制動(dòng)滑行，保持當(dāng)前的空氣制動(dòng)力值不變，參見圖6-36。（5）若M2因電制防滑失效，電制動(dòng)力被切除，動(dòng)車所需要補(bǔ)充的制動(dòng)力平均分配給各車，此時(shí)，Mp2車制動(dòng)力已達(dá)到粘著極限，不能在這輛車上補(bǔ)充的空氣制動(dòng)將平均分配到其它沒有超過粘著極限的Tc1、Mp1、M1、M2、Tc2車上，參見圖6-37。（6）純空氣制動(dòng)時(shí)，列車所需制動(dòng)力平均分配到各車施加空氣制動(dòng)，參見圖6-38。電制動(dòng)允許投入的最高初始速度為80km/h；當(dāng)AW2，DC1500V網(wǎng)壓，大約70km/h時(shí)達(dá)到全部電制動(dòng)。如圖6-39所示。三、空氣制動(dòng)和電制動(dòng)的制動(dòng)力分配方案三、空氣制動(dòng)和電制動(dòng)的制動(dòng)力分配方案

圖6-36電空混合過程示意圖圖6-37電空混合過程示意圖三、空氣制動(dòng)和電制動(dòng)的制動(dòng)力分配方案圖6-38電空混合過程示意圖圖6-39電制動(dòng)力和減速度vs速度，AW2負(fù)載，平直干燥軌道四、地鐵車輛制動(dòng)防滑系統(tǒng)

1.地鐵車輛空氣制動(dòng)防滑系統(tǒng)國內(nèi)現(xiàn)有地鐵車輛空氣制動(dòng)防滑系統(tǒng)的控制原理基本相同，但結(jié)構(gòu)組成有較大不同。主要有2種形式：以北京地鐵“新型地鐵客車制動(dòng)系統(tǒng)”等為代表的組成形式，其空氣制動(dòng)防滑系統(tǒng)組成如圖6-40所示。該防滑系統(tǒng)主要由1臺(tái)控制單元、4個(gè)速度傳感器、2個(gè)防滑排風(fēng)閥組成。該系統(tǒng)與我國目前鐵路客車使用的防滑器的最大區(qū)別是每套系統(tǒng)只有2個(gè)防滑排風(fēng)閥，1個(gè)排風(fēng)閥控制1臺(tái)轉(zhuǎn)向架制動(dòng)缸的充排氣作用，控制的精確程度要低于鐵路客車防滑器。該防滑系統(tǒng)采用了3個(gè)滑行判據(jù)，即速度差（軸速與車輛參考速度之差）、滑行率（速度差與參考速度之比值）和減速度。制動(dòng)時(shí)速度傳感器將測得的信號(hào)傳給控制單元?？刂茊卧?jì)算出每根軸的速度、速度差、減速度、滑行率等，當(dāng)控制單元根據(jù)上述3個(gè)判據(jù)判斷出某根軸的車輪要出現(xiàn)滑行時(shí)，就控制該軸所在轉(zhuǎn)向架的防滑排風(fēng)閥的排氣、保壓及充氣作用，從而控制該軸的制動(dòng)缸壓力，實(shí)現(xiàn)防滑的目的。6.5城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)介紹四、地鐵車輛制動(dòng)防滑系統(tǒng)圖6-40北京地鐵空氣制動(dòng)防滑系統(tǒng)組成——空氣管路；-----電信號(hào)線另一種是以上海、廣州進(jìn)口地鐵車輛為代表的防滑控制方式。圖6-41所示是上海地鐵的空氣制動(dòng)防滑系統(tǒng)組成。該防滑系統(tǒng)主要由控制單元、4個(gè)速度傳感器、4個(gè)防滑排風(fēng)閥組成。從組成上看，它與北京地鐵客車制動(dòng)系統(tǒng)防滑的主要區(qū)別有：一是將主機(jī)與空氣制動(dòng)微機(jī)控制單元合二為一，二是每根軸裝有1個(gè)防滑排風(fēng)閥，可單獨(dú)控制每根軸制動(dòng)缸的充排氣作用。該防滑系統(tǒng)采用的防滑控制原理及滑行判據(jù)與我國提速、準(zhǔn)高速客車使用的克諾爾防滑器基本一樣。根據(jù)速度差、減速度的變化進(jìn)行防滑控制。但防滑排風(fēng)閥有所不同，它利用總風(fēng)壓力作為先導(dǎo)壓力，打開排風(fēng)閥上制動(dòng)控制單元的中繼閥與制動(dòng)缸的通路，切斷制動(dòng)缸與大氣的通路；制動(dòng)時(shí)制動(dòng)風(fēng)缸的壓縮空氣經(jīng)中繼閥、防滑排風(fēng)閥到達(dá)制動(dòng)缸；產(chǎn)生防滑作用時(shí)，利用電磁力打開排風(fēng)閥上制動(dòng)缸與大氣的通路，可排出制動(dòng)缸內(nèi)的壓縮空氣，同時(shí)切斷中繼閥到制動(dòng)缸的通路。另外，該排風(fēng)閥只有1個(gè)電磁閥，即排氣電磁閥。這是主要考慮地鐵車輛運(yùn)行速度較低，且空氣制動(dòng)通常在低速時(shí)起作用，一旦判斷出要滑行，需立即使制動(dòng)缸排氣，當(dāng)滑行停止，又要馬上對(duì)制動(dòng)缸充氣，因而不設(shè)保壓電磁閥。四、地鐵車輛制動(dòng)防滑系統(tǒng)四、地鐵車輛制動(dòng)防滑系統(tǒng)圖6-41上海地鐵空氣制動(dòng)防滑系統(tǒng)組成——空氣管路；------電信號(hào)線2.城軌車輛動(dòng)力制動(dòng)（電制動(dòng)）的防滑控制系統(tǒng)國內(nèi)現(xiàn)有地鐵車輛的動(dòng)力制動(dòng)包括電阻制動(dòng)和再生制動(dòng)。防滑控制過程中，同時(shí)對(duì)動(dòng)車的4根軸進(jìn)行集中控制，也就是說，在動(dòng)力制動(dòng)過程中判斷出某根軸的車輪出現(xiàn)滑行，總的動(dòng)力制動(dòng)力即4根軸的動(dòng)力制動(dòng)力均要減少。在制動(dòng)力的控制上，主要有2種控制方式：一種是在判斷出滑行時(shí)，將動(dòng)力制動(dòng)力全部切除，用空氣制動(dòng)代替（相應(yīng)的動(dòng)車和拖車中的空氣制動(dòng)取代），再對(duì)空氣制動(dòng)進(jìn)行防滑控制。北京地鐵主要采用這種方式，另一種是根據(jù)防滑要求，部分減少動(dòng)力制動(dòng)力，減少的制動(dòng)力用空氣制動(dòng)補(bǔ)充（首先是拖車的空氣制動(dòng)補(bǔ)充，如果仍不足，相應(yīng)的動(dòng)車也施加空氣制動(dòng)），上海和廣州地鐵采用這種方式。另外，國內(nèi)大多數(shù)地鐵對(duì)動(dòng)力制動(dòng)和空氣制動(dòng)防滑控制時(shí)的制動(dòng)力緩解時(shí)間有所限制?？諝庵苿?dòng)防滑時(shí)，如果防滑排風(fēng)閥連續(xù)排風(fēng)時(shí)間超過5s，將自動(dòng)恢復(fù)制動(dòng)作用。動(dòng)力制動(dòng)防滑時(shí)，如果制動(dòng)力連續(xù)降低時(shí)間超過5s，一種方法是切除動(dòng)力制動(dòng)，用空氣制動(dòng)代替，如上海一號(hào)線；另一種辦法是相應(yīng)地保持部分動(dòng)力制動(dòng)力，減少的部分由空氣制動(dòng)代替，如上海二號(hào)線。四、地鐵車輛制動(dòng)防滑系統(tǒng)五、動(dòng)力制動(dòng)控制模式

列車由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)逐漸減速直至停止的過程大致經(jīng)歷三個(gè)控制模式，即恒轉(zhuǎn)差率控制模式（恒電壓、恒轉(zhuǎn)差頻率）、恒轉(zhuǎn)矩1控制模式（恒轉(zhuǎn)矩1、恒電壓）和恒轉(zhuǎn)矩2控制模式（恒轉(zhuǎn)矩2、恒磁通）。1.恒轉(zhuǎn)差率控制模式恒轉(zhuǎn)差率控制模式是在高速時(shí)開始制動(dòng)，此時(shí)三相逆變器電壓保持恒定最大值，轉(zhuǎn)差頻率保持恒定最大值。隨著列車速度的下降，減小逆變頻率。電機(jī)電流與逆變頻率成反比增加，制動(dòng)力與逆變頻率的平方成反比增加。當(dāng)電機(jī)電流增大到與恒轉(zhuǎn)矩相符合的值時(shí)，將進(jìn)入恒轉(zhuǎn)矩控制。但當(dāng)電機(jī)電流增大到逆變器的最大允許值時(shí)，則從電機(jī)電流增大到該最大值的時(shí)刻起保持電機(jī)電流恒定，在一個(gè)小區(qū)段內(nèi)用控制轉(zhuǎn)差頻率的方法進(jìn)行恒流控制。在這種情況下，制動(dòng)力將隨逆變頻率成反比增加。6.5城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)介紹2.恒轉(zhuǎn)矩1控制模式恒轉(zhuǎn)矩1控制模式時(shí)，逆變器電壓保持恒定最大值，控制轉(zhuǎn)差頻率與逆變頻率的平方成反比，隨著列車速度的下降，減小逆變頻率，則轉(zhuǎn)差頻率減小至最小值。電機(jī)電流與逆變器頻率成正比減小，制動(dòng)力保持恒定。3.恒轉(zhuǎn)矩2控制模式恒轉(zhuǎn)矩2控制模式時(shí)，轉(zhuǎn)差頻率保持恒定最小值，此時(shí)電機(jī)電流亦保持恒定。隨著列車速度的下降，減小逆變頻率，同時(shí)采用PWM（脈寬調(diào)制）控制減小電機(jī)電壓，即保持v/f1的值恒定，則磁通恒定，制動(dòng)力恒定。一般制動(dòng)工況下，列車由高速減速至50km/h期間，大約處于恒電壓、恒轉(zhuǎn)差頻率區(qū)；由50km/h減速至完全停車期間，理論上大約處于恒轉(zhuǎn)矩控制區(qū)，但實(shí)際上在10km/h以下的某個(gè)點(diǎn)，再生制動(dòng)力會(huì)迅速下降，所以當(dāng)列車減速至10km/h以下后，為保證制動(dòng)力不變需要逐步補(bǔ)充空氣制動(dòng)。五、動(dòng)力制動(dòng)控制模式一、KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)的組成空氣制動(dòng)裝置主要由供氣部分、控制部分和執(zhí)行部分三個(gè)主要部分組成。供氣部分采用VV230/180-2型活塞式空氣壓縮機(jī)；單筒式干燥器；風(fēng)缸每輛車上有4個(gè)，其中包括一個(gè)250L的總風(fēng)缸，一個(gè)100L的空氣懸掛系統(tǒng)（空氣彈簧）風(fēng)缸，一個(gè)50L制動(dòng)貯風(fēng)缸和一個(gè)50L的客室風(fēng)動(dòng)門風(fēng)缸。另外C車上還增加一個(gè)50L的再生風(fēng)缸?？刂撇糠质侵苿?dòng)裝置的核心，由帶有防滑控制的制動(dòng)微機(jī)控制單元ECU（B05/G02）、制動(dòng)控制單元BCU（B06）、空氣控制屏（Z01，部分閥類的集中安裝屏）等組成。

1.制動(dòng)控制單元BCU（B06）（1）制動(dòng)控制單元的組成和控制關(guān)系制動(dòng)控制單元BCU如圖6-42所示，它是空氣制動(dòng)的核心，主要由模擬轉(zhuǎn)換閥a、緊急電磁閥e、稱重閥c、中繼閥（均衡閥）d、載荷壓力傳感器f（將載荷壓力T轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)傳輸給ECU）、壓力開關(guān)h等元件組成。制動(dòng)控制單元采用模塊化設(shè)計(jì)，所有的元件安裝在鋁合金集成板上。這樣設(shè)計(jì)的目的是集成板便于從車上拆卸和更換，維修檢查或大修時(shí)不會(huì)影響車輛的運(yùn)行。如圖6-43所示為制動(dòng)控制單元?dú)饴泛唸D。6.6KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)一、KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)

（a）內(nèi)部圖（b）外形圖圖6-42制動(dòng)控制單元BCU（B01.06）1-集氣板；2-模擬轉(zhuǎn)換閥；3-測試接口；4-托座；5-中繼閥；6-載荷壓力傳感器；7-稱重閥；8-預(yù)控制壓力開關(guān)一、KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)圖6-43制動(dòng)控制單元?dú)饴泛唸Da-模擬轉(zhuǎn)換閥；e-緊急電磁閥；c-稱重閥；d-均衡閥（中繼閥）；f-載荷壓力傳感器；h-壓力開關(guān)；j、k、l、m、n-壓力測試接口。如圖6-44所示是按氣路連通關(guān)系繪制的制動(dòng)控制單元示意圖，圖中示出了各部件之間的氣路關(guān)系及其在氣路板內(nèi)的通路，也簡略示出了各部件的外形。同時(shí)，在氣路板上還裝置了一些測試口（圖中j、k、l、m、n），因此，要測量各個(gè)控制壓力和制動(dòng)缸壓力，只要在這塊氣路板上測試即可，便于安裝、測試、檢修、維護(hù)。BCU的主要作用是將ECU發(fā)出的制動(dòng)指令電信號(hào)通過模擬轉(zhuǎn)換閥a轉(zhuǎn)換成與之成比例的預(yù)控制壓力Cv，這個(gè)預(yù)控制壓力是呈線性變化的，同時(shí)，也受到稱重閥c和防沖動(dòng)檢測裝置的檢測和限制，再通過中繼閥（均衡閥）d，溝通制動(dòng)貯風(fēng)缸B04與制動(dòng)缸的通路，并控制進(jìn)入制動(dòng)缸的壓力，最后使制動(dòng)缸C1和C3獲得符合制動(dòng)指令的空氣制動(dòng)壓力。制動(dòng)控制單元的工作原理如下：當(dāng)壓力空氣從制動(dòng)貯風(fēng)缸B04進(jìn)入制動(dòng)控制單元B06后，分成三路，一路進(jìn)入緊急電磁閥e，一路進(jìn)入模擬轉(zhuǎn)換閥a，另一路進(jìn)入中繼閥d。其流程如圖6-45所示。整個(gè)制動(dòng)控制單元猶如一個(gè)放大器。（2）模擬轉(zhuǎn)換閥①結(jié)構(gòu)：模擬轉(zhuǎn)換閥（如圖6-46）又稱電氣轉(zhuǎn)換閥（或EP閥），是由一個(gè)穩(wěn)壓氣室、一個(gè)電磁進(jìn)氣閥3（類似控導(dǎo)閥）、一個(gè)電磁排氣閥2及氣電轉(zhuǎn)換器1組成。一、KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)圖644制動(dòng)控制單元示意圖一、KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)圖6-45制動(dòng)控制單元?dú)饴妨鞒虉D一、KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)

圖6-46模擬轉(zhuǎn)換閥1-氣-電轉(zhuǎn)換閥2－電磁排氣閥；3－電磁進(jìn)氣閥（圖示線圈處于勵(lì)磁狀態(tài)）；4－閥座；5-閥；6-彈簧；7-閥體；R-由制動(dòng)貯風(fēng)缸引入壓力空氣；Cv1－預(yù)控制壓力空氣引出；O－排氣口。②作用原理：當(dāng)微處理機(jī)ECU發(fā)出制動(dòng)指令時(shí)，進(jìn)氣閥的勵(lì)磁線圈得電勵(lì)磁，頂桿克服進(jìn)氣閥彈簧彈力，壓開閥芯，打開進(jìn)氣閥，使制動(dòng)貯風(fēng)缸壓力空氣通過進(jìn)氣閥進(jìn)入模擬轉(zhuǎn)換閥輸出口，作為預(yù)控制壓力Cv1輸出。Cv1一路送向緊急閥e，同時(shí)Cv1也送向氣-電轉(zhuǎn)換器和電磁排氣閥口，氣-電轉(zhuǎn)換器將該壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，并饋送回微處理機(jī)，微處理機(jī)將此信號(hào)與制動(dòng)指令對(duì)應(yīng)的參考值比較。當(dāng)小于參考值時(shí)，則繼續(xù)開放進(jìn)氣閥口，預(yù)控制壓力Cv1繼續(xù)增高；而當(dāng)大于參考值時(shí)，則關(guān)閉進(jìn)氣閥并打開排氣閥，壓力空氣從O口排向大氣，預(yù)控制壓力Cv1降低，當(dāng)預(yù)控制壓力Cv1降到符合制動(dòng)指令的要求時(shí)，進(jìn)氣閥和排氣閥均處于關(guān)閉狀態(tài)。從模擬轉(zhuǎn)換閥出來的CV1壓力空氣通過氣路板內(nèi)的氣路進(jìn)入緊急閥的旁路。

（3）緊急閥緊急閥如圖6-47所示。緊急閥是一個(gè)電磁閥控制的二位三通閥，它的三個(gè)閥口分別通制動(dòng)貯風(fēng)缸（A1），模擬轉(zhuǎn)換閥輸出口（A2）及稱重閥輸入口（A3）。它主要由空心閥、閥座，空心閥彈簧、活塞、活塞桿、活塞桿反撥彈簧和電磁閥組成。其中空心閥還起到閥口的作用，而活塞桿頂部做成閥口結(jié)構(gòu)。在常用制動(dòng)時(shí)，緊急閥的電磁閥得電勵(lì)磁，閥芯吸起，打開下閥口V1，由A4輸入的控制壓力空氣送入活塞右側(cè)，推動(dòng)活塞、活塞桿和空心閥左移，一方面關(guān)閉制動(dòng)貯風(fēng)缸A1的氣路，另一方面開放A2與A3的通路，這時(shí)由模擬轉(zhuǎn)換閥輸出的預(yù)控制壓力Cv1便可通過緊急閥輸出到稱重閥c。一、KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)一、KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)

圖6-47緊急閥1-活塞及桿；2、3、4、5、12-密封圈；6-空心閥；7-活塞桿反撥彈簧；8空心閥彈簧；9-電磁閥彈簧；10-電磁閥鐵芯；11-電磁閥；V1、V2、V3、V4-閥口；A1-通制動(dòng)貯風(fēng)缸；A2-通模擬轉(zhuǎn)換閥；A3-通稱重閥；A4-控制空氣通路；O-排氣口；R-通大氣。在緊急制動(dòng)時(shí)，緊急閥失電，其電磁閥不勵(lì)磁，電磁閥閥芯在其反力彈簧作用下，關(guān)閉下閥口，切斷控制壓力空氣的通路（A4），活塞右側(cè)壓力空氣經(jīng)電磁閥上閥口V2排入大氣。于是，空心閥在彈簧作用下右移，關(guān)閉A2與A3通路，而活塞在彈簧作用下繼續(xù)右移，活塞桿頂部離開空心閥，打開A1與A3通路，制動(dòng)貯風(fēng)缸壓力空氣越過模擬轉(zhuǎn)換閥而直接進(jìn)入稱重閥c。（4）稱重閥稱重閥的結(jié)構(gòu)、原理為杠桿膜板式結(jié)構(gòu)。稱重閥的作用是根據(jù)車輛載重的變化，即根據(jù)乘客的多少自動(dòng)調(diào)整車輛的最大制動(dòng)力。其結(jié)構(gòu)原理如圖6-48所示。主要由負(fù)載指令部、壓力調(diào)整部和杠桿部組成。①結(jié)構(gòu)：負(fù)載指令部：主動(dòng)活塞（活塞）、主動(dòng)活塞膜板、從動(dòng)活塞、K型密封圈及調(diào)整彈簧、調(diào)整螺釘?shù)炔糠纸M成。壓力調(diào)整部：由橡膠夾芯閥、均衡活塞、空心閥桿、閥座、調(diào)整彈簧和調(diào)整螺釘?shù)冉M成。杠桿部：由杠桿、滾輪支點(diǎn)和調(diào)整螺釘組成。一、KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)一、KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)圖6-48稱重閥結(jié)構(gòu)原理圖1-螺蓋；2-閥體；3-從動(dòng)活塞；4-K形密封圈；5-膜板；6-活塞；7-調(diào)整螺釘；8-支點(diǎn)滾輪；9-杠桿；10-調(diào)整螺釘；11-管座；12-彈簧；13-空心桿；14-活塞；15-膜板；16-橡膠夾芯閥；17-彈簧；18-調(diào)整螺釘；19-充氣閥座；20-排氣閥座；O-排氣口。②作用原理：與負(fù)載重量成比例的空氣壓力信號(hào)（空氣彈簧壓力）T輸入到主動(dòng)活塞的上部，將主動(dòng)活塞向下推，活塞桿頂在杠桿左端，使杠桿左端下降而右端上升，繞支點(diǎn)沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)右側(cè)壓力調(diào)整彈簧的向上作用力，也推動(dòng)杠桿右端上升，從而使空心閥桿向上運(yùn)動(dòng)，推開夾芯閥，開放充氣閥口，由緊急閥來的預(yù)控制壓力Cv2經(jīng)充氣閥座，成為預(yù)控制壓力Cv3輸出到中繼閥。同時(shí)該壓力送到均衡活塞（膜板活塞）上方，當(dāng)均衡活塞上方空氣壓力和下方空心頂桿壓力（即杠桿力調(diào)整彈簧力之和）平衡時(shí)，夾芯閥在夾芯閥彈簧作用下關(guān)閉，停止向中繼閥供風(fēng)。當(dāng)乘客減少時(shí)，空氣彈簧壓力T下降，均衡活塞上方的空氣壓力大于下方頂桿推力，于是均衡活塞下移，空心閥桿離開夾芯閥，CV3壓力空氣經(jīng)空心閥桿閥口排向大氣，直到均衡活塞上下方壓力達(dá)到平衡，均衡活塞重新上移，關(guān)閉排氣閥口。當(dāng)空氣彈簧空氣壓力很低，甚至（空氣彈簧）破損而無壓力時(shí)，從動(dòng)活塞向上的作用力不足以平衡調(diào)整彈簧的力，由兩個(gè)調(diào)整彈簧的作用力使稱重閥輸出壓力保持一定的值。一、KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)

由于模擬轉(zhuǎn)換閥輸出的預(yù)控制壓力是受微處理機(jī)控制的，而微處理機(jī)的制動(dòng)指令本身就是根據(jù)車輛的負(fù)載、車速和制動(dòng)要求而給出的。因此，在常用制動(dòng)中稱重閥幾乎不起作用，僅起預(yù)防作用，以防模擬轉(zhuǎn)換閥控制失靈，而主要作用是在緊急制動(dòng)發(fā)生時(shí)體現(xiàn)。由于緊急制動(dòng)時(shí)預(yù)控制壓力是從制動(dòng)貯風(fēng)缸直接經(jīng)緊急閥到達(dá)稱重閥，中間沒有受模擬轉(zhuǎn)換閥的控制，而緊急閥也僅僅作為通路的選擇，不起壓力大小的控制作用。所以，在緊急制動(dòng)時(shí)，預(yù)控制壓力只受稱重閥的限制，即制動(dòng)貯風(fēng)缸空氣壓力經(jīng)稱重閥限制后作為最大的預(yù)控制壓力輸出。同樣，控制壓力Cv2流經(jīng)稱重閥時(shí)，也受到閥的通道阻力，壓力有所下降，成為預(yù)控制壓力Cv3并通過管路板進(jìn)入中繼閥。（5）中繼閥（均衡閥）KBGM型模擬制動(dòng)機(jī)的空氣制動(dòng)裝置是一個(gè)間接控制的直通式制動(dòng)機(jī)。即由制動(dòng)控制單元BCU控制預(yù)控制壓力，再由中繼閥根據(jù)預(yù)控制壓力的大小控制車輛制動(dòng)缸的充風(fēng)和排風(fēng)作用，即均衡閥起到“放大”作用。①結(jié)構(gòu)：由帶橡膠閥面的空心導(dǎo)向桿、膜板活塞（即均衡活塞）、進(jìn)/排氣閥座、彈簧等部分組成，如圖6-49所示。一、KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)圖6-49均衡閥（中繼閥）1-膜板；2-均衡閥安裝面；3-氣路板；4-節(jié)流孔；5-活塞；6-節(jié)流孔；7-排氣閥座；8-進(jìn)氣閥座；9-彈簧；10-K形密封圈；11-帶橡膠閥面的空心導(dǎo)向桿；12-閥體；R-接口通向制動(dòng)貯風(fēng)缸；C-通向各個(gè)單元制動(dòng)缸；CV3-來自稱重閥的控制壓力（空氣）；O-排氣口

②作用原理：由節(jié)流孔4進(jìn)入中繼閥的預(yù)控制壓力CV3，推動(dòng)具有膜板1的活塞5（均衡活塞）上移，首先關(guān)閉了通向制動(dòng)缸的排氣口（下橡膠面與排氣閥座7密貼），然后進(jìn)一步打開進(jìn)氣閥口（上方的橡膠閥面離開進(jìn)氣閥座8），使制動(dòng)貯風(fēng)缸來的壓力空氣經(jīng)接口R進(jìn)入中繼閥，再經(jīng)打開的進(jìn)氣閥口、接口C充入單元制動(dòng)缸，使制動(dòng)缸壓力上升，閘瓦壓向車輪，列車產(chǎn)生制動(dòng)作用。同時(shí)，該壓力經(jīng)節(jié)流孔6反饋到膜板活塞5上腔C的制動(dòng)缸的壓力與膜板活塞下腔的CV3壓力相等時(shí)，關(guān)閉進(jìn)氣閥口，制動(dòng)缸壓力停止上升。從上述可知，中繼閥能迅速地進(jìn)行大流量的充、排氣，大流量壓力空氣的壓力變化是隨預(yù)控制壓力CV3的變化而變化的，并且兩者之壓力傳遞比為1：1，即制動(dòng)缸壓力與CV3相等，從而實(shí)現(xiàn)了小流量壓力空氣控制大流量壓力空氣的作用。同樣，模擬轉(zhuǎn)換閥接到微處理機(jī)發(fā)出的緩解指令后，將其排氣閥打開，使具有預(yù)控制壓力CV1、CV2、CV3的壓力空氣都通過此閥口向大氣排出。由于CV3壓力空氣的排出，均衡活塞在其上方的制動(dòng)缸壓力空氣作用下向下移動(dòng)，于是中繼閥中的進(jìn)氣閥關(guān)閉，排氣閥打開，使各制動(dòng)缸中的壓力空氣經(jīng)開啟的排氣閥排出，列車得到緩解。一、KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)2.空氣控制屏（Z01）空氣控制屏是一些閥類元件的集中安裝屏，這些元件都安裝在一塊鋁合金的氣路板上，猶如電子分立元件安裝在印刷線路板上一樣，便于安裝、調(diào)試與維修?？諝饪刂破恋闹饕M成元件及其功能如下：（如圖6-50所示）（1）制動(dòng)控制元件：

B02—截?cái)嗳T，可用來切除制動(dòng)系統(tǒng)管路與主風(fēng)管的通路，便于測試與檢修；B03—止回閥，防止制動(dòng)系統(tǒng)管路的壓力空氣逆流；B07—壓力測試點(diǎn)，從此處可以得到主風(fēng)管壓力；B08—壓力開關(guān)，用于監(jiān)控主風(fēng)管壓力，當(dāng)主風(fēng)管壓力低于600KPa時(shí)，列車將自動(dòng)實(shí)施緊急制動(dòng)，并牽引封鎖，當(dāng)主風(fēng)管壓力高于700KPa時(shí)，列車解除牽引封鎖；B12—減壓閥，將主風(fēng)管壓力空氣減壓至630KPa；B19—脈沖閥，用于控制停放制動(dòng)的施加與緩解；B20—雙向閥，防止常用制動(dòng)與停放制動(dòng)同時(shí)施加時(shí)而造成制動(dòng)力過大；B21—壓力開關(guān)，用于控制停放制動(dòng)指示燈的動(dòng)作，當(dāng)壓力低于350KPa時(shí)，停放制動(dòng)指示燈（藍(lán)燈）亮，表示停放制動(dòng)已施加，當(dāng)壓力高于450KPar時(shí)，停放制動(dòng)指示燈（藍(lán)燈）滅，表示停放制動(dòng)已緩解；B22—壓力測試點(diǎn)，從此處可以得到停放制動(dòng)的壓力。一、KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)（a）空氣控制屏氣路簡圖（b）空氣控制屏控制布置圖圖6-50空氣控制屏的主要組成部件（2）車門控制元件：T03—止回閥，防止車門控制系統(tǒng)管路的壓力空氣逆流；T06—減壓閥，將主風(fēng)管壓力空氣減壓至350KPa，供車門控制系統(tǒng)用；T07—安全閥，防止車門控制系統(tǒng)壓力過大；T08—截?cái)嗳T，可用來切除車門控制系統(tǒng)管路與主風(fēng)管的通路，便于測試與檢修。（3）空氣彈簧控制元件：L02—截?cái)嗳T，可用來切除空氣彈簧控制系統(tǒng)管路與主風(fēng)管的通路，便于測試與檢修。（4）車間外接供氣元件：X01—截?cái)嗳T，可用來切除車間外接供氣管路與主風(fēng)管的通路；X02—車間外接供氣快速接頭?？諝饪刂破罿01與外接設(shè)備的接口是：接口1與主風(fēng)管相連；接口2與踏面單元制動(dòng)器的彈簧制動(dòng)缸相連；接口3與踏面單元制動(dòng)器的制動(dòng)缸相連；接口4通往門控設(shè)備及空調(diào)；接口5與門控風(fēng)缸T04相連；接口6與制動(dòng)貯風(fēng)缸B04相連；接口7通往防滑閥G01的控制管路；接口8通往空氣彈簧。3.執(zhí)行部分執(zhí)行部分由基礎(chǔ)制動(dòng)裝置：踏面單元制動(dòng)器及滑行保護(hù)的控制執(zhí)行元件防滑閥G01組成。踏面單元制動(dòng)器有PC7Y和PC7YF兩種形式。PC7Y型不帶彈簧制動(dòng)器，而PC7YF型帶有彈簧制動(dòng)器，能起到停放制動(dòng)作用，每根輪軸裝備一個(gè)。二、空氣制動(dòng)系統(tǒng)作用原理

1.電-空制動(dòng)控制系統(tǒng)整個(gè)制動(dòng)裝置的控制采用二級(jí)控制，簡述為“電控制空氣，空氣再控制空氣”。即為“電子控制單元”控制“氣路控制單元”，控制空氣再控制執(zhí)行空氣。電-空制動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖如圖6-51所示，圖中輸入信號(hào)的功能如下：（1）制動(dòng)指令：此指令是微機(jī)根據(jù)變速制動(dòng)要求，即司機(jī)施行制動(dòng)的百分比（全常用制動(dòng)為100%）所下達(dá)的指令。它可以是各種形式的信號(hào)，例如模擬電流、七級(jí)數(shù)字信號(hào)等。廣州、上海地鐵一號(hào)線車輛所使用的是最常用的脈寬調(diào)制信號(hào)。（2）制動(dòng)信號(hào)：這是制動(dòng)指令的一個(gè)輔助信號(hào)，它表示運(yùn)行的列車即將要制動(dòng)。（3）負(fù)載信號(hào)：這個(gè)信號(hào)來自于空氣彈簧。由空氣彈簧空氣壓力通過氣-電轉(zhuǎn)換器（壓力傳感器）轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。此信號(hào)以客室車門關(guān)閉時(shí)的儲(chǔ)存信號(hào)為準(zhǔn)。（4）電制動(dòng)關(guān)閉信號(hào)：此信號(hào)為信息信號(hào)，它的出現(xiàn)就意味著空氣制動(dòng)要立即替補(bǔ)即將消失的電制動(dòng)。6.6KBGM型制動(dòng)系統(tǒng)圖6-51電空制動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖（5）緊急制動(dòng)信號(hào)：這是一個(gè)安全保護(hù)信號(hào)，它可以跳過電子制動(dòng)控制系統(tǒng)，直接驅(qū)動(dòng)制動(dòng)控制單元（BCU）中的緊急閥動(dòng)作，從而實(shí)施緊急制動(dòng)。（6）保持制動(dòng)（停車制動(dòng)）：這個(gè)信號(hào)能防止車輛在停車前的沖動(dòng)，能使車輛平穩(wěn)地停止。它的功能分下列三個(gè)階段實(shí)施。第一階段當(dāng)列車車速低于10Km/h時(shí)，保持制動(dòng)開始接受摩擦制動(dòng)力，而電制動(dòng)逐步消失。在保持制動(dòng)出現(xiàn)后，電制動(dòng)的減小延遲0.3s。動(dòng)車和拖車的摩擦制動(dòng)力只可達(dá)到制動(dòng)指令的70%。第二階段當(dāng)車速低于4Km/h時(shí)，一個(gè)小于制動(dòng)指令的保持制動(dòng)級(jí)開始實(shí)施，即瞬時(shí)地將制動(dòng)缸壓力降低。這個(gè)保持制動(dòng)的級(jí)取決于制動(dòng)指令，這個(gè)制動(dòng)級(jí)與時(shí)間有關(guān)，由停車檢測根據(jù)最初的狀態(tài)來決定。第三階段由停車檢測和保持制動(dòng)信號(hào)共同產(chǎn)生一個(gè)固定的停車制動(dòng)級(jí)，這個(gè)固定的制動(dòng)級(jí)經(jīng)過負(fù)載的修正且與制動(dòng)指令無關(guān)。停車制動(dòng)的制動(dòng)級(jí)只能隨保持制動(dòng)信號(hào)的消除而消除。2.電-空制動(dòng)控制原理當(dāng)微處理機(jī)根據(jù)制動(dòng)要求而發(fā)出制動(dòng)指令時(shí)，伴隨著也出現(xiàn)制動(dòng)信號(hào)，此信號(hào)使開關(guān)線路R1導(dǎo)通，這樣，制動(dòng)指令就能通過R1和R2到達(dá)沖動(dòng)限制器，以讓其檢測減速度的變化率是否過大。通過沖動(dòng)限制器后的制動(dòng)指令立即又到達(dá)負(fù)載補(bǔ)償器，此補(bǔ)償器實(shí)際就是一個(gè)負(fù)載檢測器。它根據(jù)負(fù)載信號(hào)儲(chǔ)存器中所儲(chǔ)存的負(fù)載大小，檢測制動(dòng)指令的大小，然后將檢測調(diào)整好的指令送至開關(guān)線路R3。為了防止制動(dòng)力過大，R3只有當(dāng)電制動(dòng)關(guān)閉信號(hào)觸發(fā)下才導(dǎo)通，否則是斷開的。通過R3的指令又被送至制動(dòng)力作用器（這里的制動(dòng)力還是電信號(hào)），中途還經(jīng)過R4。制動(dòng)力作用器將指令信號(hào)轉(zhuǎn)化為制動(dòng)力。為了縮短空走時(shí)間。作用器的初始階段有一段陡峭的線段，然后再轉(zhuǎn)向較平坦斜線平穩(wěn)的上升，直至達(dá)到指令要求。從作用器出來的電信號(hào)被送至電-氣轉(zhuǎn)換器。這個(gè)轉(zhuǎn)換器是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制電流，再由這個(gè)控制電流去控制制動(dòng)單元BCU中的模擬轉(zhuǎn)換閥，并且接受模擬轉(zhuǎn)換閥反饋回來的電信號(hào)，從而進(jìn)一步調(diào)整控制電流，這就完成了微處理機(jī)對(duì)BCU的控制。在這個(gè)過程中，電-氣轉(zhuǎn)換器并沒有真正將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制空氣壓力，而是控制BCU中的模擬轉(zhuǎn)換閥。當(dāng)然在列車速度低于4Km/h時(shí)，制動(dòng)指令將被保持制動(dòng)的級(jí)（與制動(dòng)指令相對(duì)應(yīng)）所替代。二、空氣制動(dòng)系統(tǒng)作用原理當(dāng)列車需要施行常用全制動(dòng)（即100%制動(dòng)指令）和緊急制動(dòng)時(shí)，最大常用制動(dòng)信號(hào)或緊急制動(dòng)信號(hào)可觸發(fā)一個(gè)旁路或門電路，使它輸出一個(gè)高電平來驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路R4，使制動(dòng)作用器直接接受負(fù)載儲(chǔ)存器的信號(hào)，從而大大縮短信號(hào)傳輸時(shí)間，并使電-氣轉(zhuǎn)換器工作。需要補(bǔ)充說明的是：制動(dòng)作用器初始階段有一段陡峭線段，這是由于躍升元件所導(dǎo)致的。躍升元件是一個(gè)非穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它可由電制動(dòng)關(guān)閉信號(hào)、制動(dòng)信號(hào)及制動(dòng)指令信號(hào)中的任意一個(gè)信號(hào)將其觸發(fā)，使它輸出一個(gè)高電平。同樣，這個(gè)高電平也可使旁路或門電路觸發(fā)輸出一個(gè)高電平，從而使R4動(dòng)作，導(dǎo)致負(fù)載作用器直接接收負(fù)載信號(hào)，產(chǎn)生一段陡峭的線段。3.防滑控制系統(tǒng)防滑系統(tǒng)是制動(dòng)控制系統(tǒng)的一部分，牽引微機(jī)控制單元DCU（用于電制動(dòng)）和制動(dòng)微機(jī)控制單元ECU（用于空氣制動(dòng)）均有獨(dú)立的防滑控制系統(tǒng)，在常用制動(dòng)、快速制動(dòng)和緊急制動(dòng)狀態(tài)下，防滑控制系統(tǒng)均處于激活狀態(tài)。下面介紹制動(dòng)微機(jī)控制單元ECU的組成和工作原理，防滑系統(tǒng)由防滑電磁閥（G01）、控制中央處理器（G02）、速度傳感器（G03.1、GO3.2）和測速齒輪（G04）等部件組成。二、空氣制動(dòng)系統(tǒng)作用原理如圖6-52所示，在每根車軸上都設(shè)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的防滑電磁閥G01（排風(fēng)閥），它們由ECU防滑系統(tǒng)所控制。當(dāng)某一輪對(duì)上的車輪的制動(dòng)力過大而使車輪滑行時(shí)，防滑系統(tǒng)所控制的與該車輪對(duì)應(yīng)的防滑電磁閥G01迅速溝通制動(dòng)缸與大氣的通路，使制動(dòng)缸迅速排氣，從而解除了該車輪的滑行現(xiàn)象。該系統(tǒng)通過G03.1、G04、G05始終監(jiān)視著同一輛車上四個(gè)輪對(duì)的轉(zhuǎn)速，并對(duì)應(yīng)著四個(gè)對(duì)應(yīng)的防滑電磁閥G01。防滑系統(tǒng)有一安全回路，當(dāng)防滑閥被激活超過一定時(shí)間（5s）時(shí)，安全回路起作用，取消防滑控制，并產(chǎn)生一故障信號(hào)。防滑系統(tǒng)用于車輪與鋼軌黏著不良時(shí)，對(duì)制動(dòng)力進(jìn)行控制。作用如下：（1）防止車輪即將抱死。（2）避免滑動(dòng)。（3）最佳地利用黏著，以獲得最短的制動(dòng)距離。二、空氣制動(dòng)系統(tǒng)作用原理二、空氣制動(dòng)系統(tǒng)作用原理圖6-52防滑控制系統(tǒng)作用原理圖一、EP09型制動(dòng)系統(tǒng)的組成本制動(dòng)系統(tǒng)提供的設(shè)備主要包括空氣制動(dòng)系統(tǒng)及相關(guān)氣動(dòng)控制部分等。主要包括：風(fēng)源系統(tǒng)；制動(dòng)控制系統(tǒng)（包括制動(dòng)控制模塊和停放制動(dòng)控制模塊）；基礎(chǔ)制動(dòng)（盤形制動(dòng)裝置）；防滑裝置；空氣懸掛輔助裝置。1.制動(dòng)控制單元的組成EP09制動(dòng)單元采用氣電分離的設(shè)計(jì)，由獨(dú)立的電子控制單元（EBCU）和氣動(dòng)控制單元（PBCU）組成。（1）PBCU組成EP09型制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)控制單元如圖6-53所示，制動(dòng)控制單元?dú)鈩?dòng)控制部分如圖6-54所示。制動(dòng)控制單元在車輛安裝情況如圖6-55所示。一般每輛車有兩套制動(dòng)控制單元，從功能上可以分為制動(dòng)網(wǎng)關(guān)單元(EP09G)如圖6-56所示，制動(dòng)控制單元（E09S）如圖6-57所示，制動(dòng)擴(kuò)展單元（EP09R）如圖6-58所示。制動(dòng)網(wǎng)關(guān)單元負(fù)責(zé)和車輛制動(dòng)系統(tǒng)的通信；并進(jìn)行制動(dòng)計(jì)算，分配制動(dòng)力給其他單元。制動(dòng)控制單元執(zhí)行相關(guān)轉(zhuǎn)向架的制動(dòng)控制；制動(dòng)擴(kuò)展單元(EP09R)不進(jìn)行制動(dòng)控制計(jì)算，沒有安裝網(wǎng)絡(luò)接口，但具有模擬和數(shù)字量接口功能。EP09G負(fù)責(zé)和TMS通訊，還接收列車硬線信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的操作模式和制動(dòng)級(jí)別。6.7EP09型制動(dòng)系統(tǒng)一、EP09型制動(dòng)系統(tǒng)的組成

圖6-53EP09制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)控制單元圖6-54制動(dòng)控制單元?dú)鈩?dòng)控制單元

圖6-57EP09S（智能控制單元）圖6-58EP09R（遠(yuǎn)程IO控制單元）圖6-55制動(dòng)控制單元在車輛上安裝情況圖6-56EP09G（網(wǎng)關(guān)控制單元）一、EP09型制動(dòng)系統(tǒng)的組成

（2）EBCU組成EP09的電子制動(dòng)控制單元（EBCU）從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和檢修、維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)化要求出發(fā)，采用了標(biāo)準(zhǔn)的模塊化的結(jié)構(gòu)，按系統(tǒng)的功能要求劃分為若干個(gè)功能模塊，每個(gè)功能模塊為一個(gè)電子插件板。機(jī)箱中的模塊插件包括EPC制動(dòng)控制插件板、MVB通信插件板、CAN通信插件板、VLD載荷控制插件板、EXB繼電器輸出擴(kuò)展插件板、DIO數(shù)字量輸入/輸出插件板、CDP顯示插件板、CDR記錄插件板、AIO模擬量輸出插件板、PW1和PW2電源插件板等組成，根據(jù)EP09G/EP09S/EP09R的功能不同進(jìn)行配置。機(jī)箱中的插件板的布置和功能如圖6-59所示。2.控制單元的結(jié)構(gòu)制動(dòng)控制單元內(nèi)各部件的位置如圖6-60所示。背面接口定義：1-總風(fēng)輸入口，通過各個(gè)氣控閥給制動(dòng)缸供風(fēng)。2-BCP2軸輸出，輸出2軸需要的制動(dòng)壓力：該壓力大小受電子控制模塊的控制。3-BCP1軸輸出，輸出1軸需要的制動(dòng)壓力：該壓力大小受電子控制模塊的控制。4-AS1空簧入口，輸入空簧的壓力，通過制動(dòng)控制單元的傳感器進(jìn)行檢測，用于制動(dòng)力的調(diào)整。一、EP09型制動(dòng)系統(tǒng)的組成圖6-59EBCU電控制模塊及功能一、EP09型制動(dòng)系統(tǒng)的組成圖6-60制動(dòng)控制單元結(jié)構(gòu)圖一、EP09型制動(dòng)系統(tǒng)的組成5-AS2空簧入口，輸入空簧的壓力，通過制動(dòng)控制單元的傳感器進(jìn)行檢測，用于制動(dòng)力的調(diào)整。6-PB/MR入口，根據(jù)不同車輛的配置，輸入停放制動(dòng)缸壓力或者總風(fēng)壓力，由單元內(nèi)部的傳感器進(jìn)行檢測，并傳輸給制動(dòng)系統(tǒng)。制動(dòng)控制單元的電子制動(dòng)裝置機(jī)箱中的模塊插件包括電源插件、強(qiáng)迫緩解插件、制動(dòng)控制插件、空重車調(diào)節(jié)插件、開關(guān)量輸入輸出插件、CAN通信插件、模擬量輸入輸出插件、CF卡記錄插件及顯示控制插件。三個(gè)機(jī)箱中的插件配置如圖6-61，圖6-62，圖6-63所示。EP09架控制動(dòng)單元?dú)鈩?dòng)模塊（見圖6-64）?；诔墒斓募夹g(shù)進(jìn)行氣控閥的設(shè)計(jì)；集成板的粘接技術(shù)大量應(yīng)用，穩(wěn)定可靠；氣控閥安裝于集成板上，便于維護(hù)。一、EP09型制動(dòng)系統(tǒng)的組成圖6-61EP09G電子插件機(jī)箱板卡圖6-62EP09R電子插件機(jī)箱板卡一、EP09型制動(dòng)系統(tǒng)的組成圖6-63EP09S電子插件機(jī)箱板卡圖6-64EP09架控制動(dòng)單元?dú)鈩?dòng)模塊二、

EP09型制動(dòng)系統(tǒng)的作用原理制動(dòng)系統(tǒng)主要有常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)、保持制動(dòng)、車輪防滑保護(hù)、制動(dòng)施加指示、遠(yuǎn)程緩解、制動(dòng)的沖動(dòng)限制、制動(dòng)供給風(fēng)缸的低壓指示、制動(dòng)缸壓力連通控制等功能。1．常用制動(dòng)/緩解控制功能常用制動(dòng)時(shí)，EPC板根據(jù)本轉(zhuǎn)向架應(yīng)施加的制動(dòng)力計(jì)算出本轉(zhuǎn)向架的制動(dòng)缸壓力目標(biāo)值，實(shí)際的制動(dòng)缸壓力由2根軸制動(dòng)缸壓力（BCP）傳感器來檢測。在沒有滑行時(shí)，電磁閥（連接電磁閥）A4是不通電的，使同一轉(zhuǎn)向架上2根軸上的制動(dòng)缸氣路被連通，產(chǎn)生相同的制動(dòng)缸壓力，因此在常用制動(dòng)控制時(shí)，2路壓力傳感器信號(hào)是冗余的。EPC板通過對(duì)保壓和排風(fēng)電磁閥的組合通電控制，可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)缸的充風(fēng)、保壓和排風(fēng)。制動(dòng)缸壓力控制的保壓和排風(fēng)電磁閥的組合通電控制，可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)缸的充風(fēng)、保壓和排風(fēng)。由于常用制動(dòng)時(shí)每臺(tái)轉(zhuǎn)向架上的2根軸的制動(dòng)缸壓力是相同的，在調(diào)節(jié)制動(dòng)缸壓力時(shí)，可以由其中任一根軸的保壓/排風(fēng)電磁閥來控制，另一個(gè)軸的保壓/排風(fēng)電磁閥始終工作在保壓狀態(tài)。6.7EP09型制動(dòng)系統(tǒng)二、EP09型制動(dòng)系統(tǒng)的作用原理

EPC板根據(jù)實(shí)際制動(dòng)缸壓力的反饋信號(hào)實(shí)施對(duì)保壓/排風(fēng)電磁閥的控制來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)壓力的閉環(huán)控制。當(dāng)實(shí)際制動(dòng)缸壓力低于制動(dòng)缸壓力設(shè)定值時(shí)，EPC板控制保壓/排風(fēng)電磁閥組為充風(fēng)組合均（不通電）對(duì)制動(dòng)缸進(jìn)行充風(fēng)使其壓力上升；當(dāng)實(shí)際制動(dòng)缸壓力高于制動(dòng)缸壓力設(shè)定值時(shí)，EPC板控制保壓/排風(fēng)電磁閥組為排風(fēng)組合（均通電），對(duì)制動(dòng)缸進(jìn)行排風(fēng)使其壓力下降。EPC板根據(jù)制動(dòng)缸的設(shè)定值與實(shí)際值的偏差大小來控制一個(gè)控制節(jié)拍中（采樣周期）充排風(fēng)的時(shí)間長短（工作率和占空比），偏差越大則通電時(shí)間就越長。當(dāng)實(shí)際制動(dòng)缸壓力與制動(dòng)缸壓力設(shè)定值間的偏差小于允許誤差時(shí)，就停止對(duì)制動(dòng)缸的充風(fēng)或排風(fēng)，2根軸的電磁閥組均處于保壓狀態(tài)，制動(dòng)缸壓力就可以穩(wěn)定不變。常用制動(dòng)的壓力控制是以每臺(tái)轉(zhuǎn)向架為單位施加的，并根據(jù)該轉(zhuǎn)向架的空氣懸掛壓力（ASP）進(jìn)行隨載荷變化的壓力補(bǔ)償，使BCP壓力達(dá)到所要求的目標(biāo)值。。二、EP09型制動(dòng)系統(tǒng)的作用原理

本系統(tǒng)采用失電制動(dòng)、得電緩解的模式，滿足故障導(dǎo)向安全的原則。它除了接收由司控器發(fā)出的手動(dòng)控制指令外，還可接收ATO指令實(shí)施列車自動(dòng)制動(dòng)控制；或監(jiān)控列車的目標(biāo)速度，為超速時(shí)自動(dòng)實(shí)施ATP的最大常用制動(dòng)防護(hù)。設(shè)計(jì)的常用制動(dòng)平均減速率（100km/h~0）為1.0m/s2，沖擊極限率為0.75m/s3。采用硬線控制，網(wǎng)絡(luò)冗余常用制動(dòng)是空氣制動(dòng)與電制動(dòng)自動(dòng)配合的電-空混合制動(dòng)：當(dāng)電制動(dòng)力不足或喪失時(shí)：可由空氣制動(dòng)來補(bǔ)足，或替代所需的總制動(dòng)力。但本項(xiàng)目空氣制動(dòng)補(bǔ)充的方式采用在以制動(dòng)單元為單位的所有車上平均分?jǐn)偪諝庵苿?dòng)力。當(dāng)電制動(dòng)力減速接近停車前，為保證平穩(wěn)停車，將以空氣制動(dòng)力來替代快速衰退的電制動(dòng)力。常用制動(dòng)受最大允許縱向沖擊率限制。二、EP09型制動(dòng)系統(tǒng)的作用原理2．緊急制動(dòng)/強(qiáng)迫緩解控制功能緊急制動(dòng)的系統(tǒng)為獨(dú)立的系統(tǒng)。緊急制動(dòng)線狀態(tài)由強(qiáng)迫緩解控制板（CMPREL）來檢測，當(dāng)CMPREL檢測到緊急制動(dòng)線的失電狀態(tài)時(shí)，會(huì)把緊急制動(dòng)的施加信號(hào)發(fā)給 EPC板，EPC板收到緊急制動(dòng)的施加指令后，控制2根軸上的制動(dòng)缸壓力控制電磁閥使它們都處于失電狀態(tài)，使制動(dòng)缸壓力達(dá)到稱重的緊急制動(dòng)壓力水平。強(qiáng)迫緩解電磁閥使用的是緊急制動(dòng)電源，當(dāng)緊急線失電時(shí)，強(qiáng)迫緩解功能自動(dòng)失效。當(dāng)BCU無電或故障時(shí)，CMPREL板上BCU正常的繼電器將會(huì)復(fù)位，接通強(qiáng)迫緩解的電磁閥動(dòng)作電路，如果緊急制動(dòng)線有電，BCU將通過強(qiáng)迫緩解電磁閥使制動(dòng)缸壓力緩解，當(dāng)緊急制動(dòng)失電時(shí)，緊急制動(dòng)仍能施加。二、EP09型制動(dòng)系統(tǒng)的作用原理緊急制動(dòng)的壓力控制是以每臺(tái)轉(zhuǎn)向架為單位施加的，并根據(jù)該轉(zhuǎn)向架的空氣懸掛壓力（ASP）進(jìn)行隨載荷變化的壓力補(bǔ)償。該控制功能一直處于激活狀態(tài)。其緊急制動(dòng)的最大壓力被次級(jí)調(diào)整減壓閥的設(shè)定所限制，而最小的空車壓力又被主調(diào)節(jié)閥的彈簧設(shè)定所保證，這就使萬一電子稱重失效時(shí)，既可防止緊急制動(dòng)壓力的完全失去，又可避免制動(dòng)缸壓力過量施加的弊端。緊急制動(dòng)由純摩擦制動(dòng)提供，達(dá)到最高制動(dòng)缸壓力90%的時(shí)間小于1.5秒；而且在100km/h下的平均減速率為1.2m/s2，且不受沖擊極限率的限制。緊急制動(dòng)功能通過列車控制系統(tǒng)的失電來實(shí)施，獨(dú)立緊急制動(dòng)控制回路，下列任一情況的發(fā)生，將導(dǎo)致緊急制動(dòng)的觸發(fā)：（1）司機(jī)室中的警惕裝置被觸發(fā)；（2）按下司機(jī)控制臺(tái)上的緊急制動(dòng)按鈕，同時(shí)還產(chǎn)生受電弓降弓的聯(lián)動(dòng)保護(hù)；（3）斷鉤；（4）當(dāng)列車處在運(yùn)行狀態(tài)下，將方向控制手柄置零位；（5）緊急制動(dòng)列車回路控制線中斷或失電；（6）DC110V控制電源失電；（7）ATC系統(tǒng)發(fā)出緊急制動(dòng)指令。二、EP09型制動(dòng)系統(tǒng)的作用原理3.保持制動(dòng)功能（1）具有保持制動(dòng)（holdingbrake）功能，列車停穩(wěn)后，制動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)施加能確保超員情況最大坡道下保證列車不發(fā)生溜滑的制動(dòng)力。（2）啟動(dòng)牽引力克服保持制動(dòng)的制動(dòng)力后，車輛發(fā)送保持制動(dòng)緩解指令，保持制動(dòng)緩解。4.車輪防滑