天津地铁3号线制动系统国产化应用

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1、天津地铁3号线制动系统国产化应用　　摘要：本文介绍了天津地铁3号线国产化制动系统的组成和功能，在各项试验和正线运营后，验证了国产化制动系统满足相关设计要求。关键词：城轨车辆；制动系统；国产化；应用；中图分类号：U231+.3文献标识码：A文章编号：0.引言城市轨道交通具有运量大、污染低、快速、安全、准点等优点，是解决城市交通拥挤的主要方法，最近几年，国内主要城市集中进行修建。由于地铁车辆制动系统长期依赖进口，国外制动系统价格昂贵、备品备件采购周期长，为了尽快摆脱依赖进口的被动局面，天津地铁3号线5列车装配了铁科院研制的国产制动系统。天津地铁3号线，南起西青区华苑产业园区，北至

2、北辰区小淀，线路总长29.66Km。初期共设车站23座（地下站18座，高架站4座，地面站1座）。初期配备车辆162辆，共27列，其中5列采用国产化铁科院制动系统。1.介绍7天津地铁3号线制动系统采用微机控制直通式模拟电空制动系统。制动系统以每节车作为一个制动单位，每一个制动控制装置独立进行制动计算和控制。制动系统配有风源装置、控制装置和基础制动等装置。具有常用制动、紧急制动和防滑控制等功能，并且内设监控终端，具有自诊断和记录功能。2.技术条件2.1列车编组天津地铁3号线车辆由3个单元共6节车组成，其中每个单元由一个动车和一个拖车组成。=TC1–M1=M2–T0=M1-TC2=

3、=为半自动车钩–为半永久牵引杆2.2列车制动性能指标最高运行速度：80km/h正常工作压力：7.5~9.0bar最大风压：9.5bar供电电压：DC110V电压波动范围：77~137V紧急制动响应时间：≤1.6s快速、紧急制动平均减速率：≥1.2m/s2最大常用制动平均率：≥1.0m/s2常用、快速制动冲动极限：≤0.75m/s3列车停放制动能力：超员载荷（AW3）情况可在30‰坡道上安全停车3.系统组成73.1风源系统全列车有两个压缩机单元，包括空压机（见图1）、空气干燥器（见图2）、启动装置等，分别安装在两个Tc车上。空压机采用阿特拉斯GAR10BD型螺杆式空气压缩机组，

4、采用400V、50HZ交流驱动，可提供0.99m3/min的供气量，电机额定转速1470r/min，具有可靠性高、可运行时间长等特点；空气干燥器采用SDR8型膜式干燥器，具有恒定不变的压力露点下降值、可靠等优点；启动装置可以对空压机的启停、排污动作、故障及温度保护等功能进行控制和监控。图1图23.2控制装置列车每节车配备1套控制装置，包括制动控制装置、停放制动控制装置、防滑控制装置以及防滑系统配置的防滑放风阀、制动速度传感器和测速齿轮等。3.2.1制动控制装置7制动控制装置BCU主要由电子控制单元EBCU和气动控制单元PBCU组成，见图3，左侧为电子控制单元部分，右侧为气动控

5、制单元部分。电子控制单元主要完成制动控制、防滑控制、故障诊断和通信功能，由电源插件板、制动控制插件版、防滑控制插件板、开关量插件板和通信显示插件板组成；气动控制单元主要接受电子控制单元指令进行制动和缓解动作，由气路集成板和气动执行部件（制动电磁阀、缓解电磁阀、紧急电磁阀、空重阀、中继阀、压力传感器、压力开关和相应的压力测点）组成。图33.2.2停放制动控制装置停放制动控制装置（见图4）用于控制停放制动的施加和缓解以及停放制动状态的检测，主要由双向阀、双脉冲电磁阀和压力开关等组成。停放制动为充风缓解，排风制动。图43.3.3防滑控制装置由于轮轨关系异常，轨道可利用的粘着系数降低

6、或制动压力施加过大，制动机构会造成对车轮的抱死，发生滑行。滑行时车轮和轨道间由滚动摩擦变为滑动摩擦，严重时会引起擦轮。空气防滑控制的目的就是在发生抱死前适当减小空气制动力，避免滑行的现象。空气防滑控制系统独立于制动控制系统，空气制动防滑功能在紧急制动和常用制动时都可以起作用，根据列车各轴速度进行滑行检测，并实施对空气制动的防滑保护；系统中应用了两种滑动检测方法以检测持续的低附着力的情况，为单一车轴上减速过量和车轴与车轴最高转速之间出现的速度差异，空气滑行控制能够与电制动滑行控制系统协调动作，可以使发生滑行的车轮尽快恢复粘着，并具有自检和故障存储功能，自动检测速度传感器和排风阀

7、状态及控制输出状态,7同时控制单元进行自检测。3.3基础制动装置每根轴包括一个带有弹簧作用具有停放制动功能的踏面复合制动缸和一个单元踏面制动缸。每个制动缸装有制动闸瓦，并且具有闸瓦间隙调整功能，复合制动缸具有停放制动和手动机械缓解功能。4.制动系统功能4.1常用制动常用制动采用网络（模拟指令）控制，硬线（数字指令）冗余，列车TMS接收来自司控器、ATP/ATO的模拟控制指令，然后通过RS485总线传送到每一节车EBCU，最终PBCU来执行指令，进行正常制动，制动控制单元根据减速度指令、电制动情况和车辆实