动车组制动系统综述

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1、单向阀电空转换阀紧急电磁阀总风缸制动风缸控制风缸中继阀电动空气压缩机空气压力制动夹钳增压缸总风管空气制动系统示意图2.3.4制动控制系统第3章动车组制动力的计算3.1作用在动车组上的合力在动车组运行中，作用在动车组上的总合力C是动车牵引力Fy(Fy=，牵引力使用系数)、列车总全阻力平和列车总制动力B的代数和。即式3-1：(KN)(3-1)平均到列车每千牛重力上的合力，称为单位合力c，其单位是N/kN，表达如3-2或3-3所示。（3-2）或(N/kN)（3-3）式中P、G分别为动车组计算重量和牵引重量，fy、w、b分别为动车组位牵引力、单位全阻力、单位制动力，单位均

2、为N/kN。三个力并非同时作用在列车上，单位合力的组成按动车组的工况有六种情况(l)牵引运行(N/kN)式中:—列车单位基本阻力，N/kN；—制动地段的加算坡道千分数。(2)隋力运行(N/kN)(3)动力制动(N/kN)式中:—动力制动力使用系数，取0.9；—列车单位动力制动力，N/kN。(4)空气紧急制动(N/kN)(5)空气常用制动(N/kN)式中:—常用制动系数，可根据减压量查表得。(6)动力制动加空气常用制动(N/kN)3.2空气制动力的计算动车组制动力是由制动装置产生的、与动车组运行方向相反、阻碍动车组运行的、司机可以根据需要调节的外力。如前所述，制动力

3、产生的方法有:摩擦制动，动力制动以及电磁制动等。对于动车组来说，空气制动主要通过摩擦制动来实现，即主要依靠盘形制动的闸片产生制动力，其计算值等于闸片与制动盘之间的摩擦力换算到车轮踏面上的值。而一块闸瓦产生的制动力ΔB等于闸瓦压力K与摩擦系数的乘积，如式3-4所示。（3-4）其中，闸瓦压力K和高摩合成闸片摩擦系数热的计算公式分别如式3-5和式3-6所示。(3-5)式中：π—圆周率，取3.1416；—制动缸直径，mm；—制动缸空气压力，kPa；—基础制动装置计算传动效率；—制动倍率；—制动盘摩擦直径，mm；—车轮径，mm。(3—6)式中：K一块闸瓦的实算闸瓦压力，kN

4、；v—运行速度，km/h；根据参考文献，为了简化列车制动力的计算，不管动车组中同一种摩擦材料有多少种实算闸瓦压力值，都采取一个固定实算闸瓦压力的实算摩擦系数作为标准，这个摩擦系数称为换算摩擦系数。但这带来了制动力计算结果的误差，因此通过适当修正闸瓦压力的办法来弥补，即计算相应的换算闸瓦压力，用它们的乘积来计算制动力。高摩合成闸片换算摩擦系数、和换算闸瓦压力的计算公式分别如式3-7和3-8所示，部分高摩合成闸片换算摩擦系数、值如表3-1所示。(3-7)(3-8)表3-1部分高摩合成闸片换算摩擦系数取值根据资料，对于运行速度在140～180km/h的电动车组来说，每辆

5、车的换算闸片压力可以二次换算为220kN(列车主管压力为600kPa时)。下面将利用己知公式进行CRH2动车组相应级别的空气制动力计算。(l)紧急制动力①动车组总制动力B换算摩擦系数与全动车组总换算闸瓦压力的乘积就是动车组的总制动力，如式3-9所示。(3-9)式中:—第i块闸瓦产生的制动力；—换算摩擦系数；—全动车组总换算闸瓦压力，kN。②动车组单位制动力b动车组单位制动力b计算公式如式3-10所示:（N/kN）(3-10)式中：—动车组换算制动率。其物理意义是动车组总换算闸瓦压力与列车重力的比值，即平均分配到每千牛动车组重力上的换算闸瓦压力千牛数，如式3-11所

6、示。(3-11)根据资料，盘形制动旅客列车换算制动率(以高摩合成闸片为基型)的通用值取为0.32。(2)常用制动时列车单位制动力当动车组施行常用制动时，动车组单位制动力小于(最大等于)紧急制动时动车组单位制动力b。二者的比值称为常用制动系数，即如式3-12所示:(3-12)由此可得式3-13：(N/kN)(3-13)常用制动系数戊与常用制动减压量有关，不同减压量的常用制动系数由《牵规》给出，见表3-2。表3-2常用制动系数3.3再生制动力的计算根据200km/h电动车组总体设计，每辆动车具有如图3-1所示的动力制动能力．当列车速度低于15km/h时，动力制动力为零

7、；速度在l5～25km/h时，动力制动力逐渐上升；速度在25-100km/h之间，可提供的最大动力制动力为恒力；速度大于100km/h时，动力制动力大小受到恒功率线限制。FD/KN43.217.281525100250v/(m/s)图3-1动车动力制动力Brakeforceofmotorcar3.4空气制动力与再生制动力的分配根据设计资料，CRH2型电动车组制动方式分为EB紧急制动和7级常用制动，减速度特性由3段直线组成，0~70km/h减速度为常数，70~118km/h和118~200km/h减速度为速度的一次函数。CRH2型电动车组的制动减速度特性参数列入表3

8、-3。表3