摘要
制动系统是动车组的一个重要组成部分，他直接影响动车组的安全性。动车组制动系统是用以强制性适中的动车减速或停车、使下坡形式的动车车速保持稳定以及使已停驶的动车组驻留不动的机构。
随着和谐系列动车组迅速发展和撤诉的提高一级车流密度的日益增大，为了保证行车安全，动车租制动系统的工作可靠性显得日益重要。也只有制动效能良好，制动系统工作可靠地“CRH”和谐系列动车组才能成分发挥其动力性能。
本文主要以动车组制动系统为题，展开分析与讨论，本文主要讨论工作有：分析动车组制动系统的基本特点：提出动车组制动系统的基本组成空气制动，电空制动电制动等各项功能的实现方法
分析动车组电制动、空气制动、防滑装置系统工作的原理
参考现有动车组牵引、制动计算教材，系统地研究整理出动车组的制动计算公式，包括作用在动车上的合力、空气制动的计算、再生制动计算、空气制动和再生制动的分配
简单介绍CRH和谐系列的概述并比较CRH1、CRH2、CRH3、CRH5的同异
关键词：CRH，动车组，制动系统，计算公式
目录
第一章动车组制动系统 (1)
1.1 动车组制动系统的组成 (1)
1.2 动车组制动系统的分类 (1)
第二章动车制动系统工作原理 (3)
2.1 电制动系统 (3)
2.2 空气制动系统 (3)
2.3 防滑装置 (4)
第三章动车组制动力的计算 (6)
3.1 作用在动车组上的合力 (6)
3.2 空气制动力的计算 (7)
3.3 再生制动力的计算 (9)
3.4 空气制动力与再生制动力的分配 (9)
第四章 CRH和谐系列动车组的比较 (14)
4.1 CRH和谐系列动车组的概述 (14)
4.2 CRH和谐系列动车组制动系统比较 (14)
结论 (16)
参考文献 (17)
引言
我国铁路第六次大提速上线运行的动车组名称为“和谐号”，原名CRH系列。
CRH2型动车组为动力分散型，列车由8节车编组，其中有4个车带动力。每节带动力的车都有4个牵引电机，单机功率为300千瓦以上，整列车的牵引功率达到4800千瓦以上，动力配置均衡合理，完全满足高速运行要求。
动车组制动技术：
制动装置是保证列车安全运行所必需的装置，因此高速动车组对制动技术提
出了严峻的挑战。动车组的动能与速度的平方成正比，而在一定的制动距离条件下，列车的制动功率是速度的三次函数。因此，传统的空气制动能力远远不能满足需要。动车组常采用再生制动与空气制动的复合制动模式，制动控制系统包括再生制动控制系统和空气制动控制系统，此外还有电子防滑器及基础制动装置等。
相对动力集中式列车而言，动力分散列车的控制系统具有许多优点。动力集中式列车动力制动往往集中在机车上，而拖车往往只采用摩擦制动；而动力分散列车的动力制动分散在列车的多辆(可能全部)车上，因而能更充分地利用再生制动、电阻制动等动力制动的制动能力，这就大大减少了摩擦制动摩擦副的磨损，提高了列车运行的经济性，同时大大减少了制动时的噪声。
动车组制动系统需要具备的条件是：
(1)尽可能缩短制动距离以保障列车安全；
(2)保证高速制动时车轮不滑行；
(3)司机操纵制动系统灵活可靠，能适应列车自动控制的要求。
第一章动车组制动系统
1.1 动车组制动系统的组成
动车组运行速度高，给列车的制动能力、运行平稳性等方面提出一系列挑战。因此，高速动车组必须装备高效率和高安全性的制动系统，为列车正常运行提供调速和停车制动的手段，并在意外故障或其它必要情况下具有尽可能短的制动距离。此外，高速运行的动车组对制动系统的可靠性和制动时的舒适度也提出了更高的要求。
所以，动车组制动系统的性能和组成与普通旅客列车完全不同，它是一个能提供强大制动力并能更好利用粘着的复合制动系统，包含多个子系统，主要由电制动系统、空气制动系统、防滑装置、制动控制系统等组成，制动时采用电空制动联合作用的方式，且以电制动为主。
1.2 动车组制动系统的分类
制动方式有多种分类标准，下面主要介绍如下两种：
（一）按制动力的操纵控制方式，动车组所采用的制动方式可分为空气制动、电空制动和电制动三类。
(l)空气制动
空气制动又分为直通式空气制动和自动式空气制动两种。
直通式空气制动是较早出现的空气制动方式，由于它在列车发生分离事故时会彻底丧失制动能力且列车前后部制动和缓解发生的时间差大，会造成较强的纵向冲击，故列车的制动操纵后来就改用了自动式空气制动装置。
自动式空气制动机的特点与直通式恰好相反，当列车发生分离事故时，列车可自动产生制动作用;且制动和缓解一致性较好，大大缓解了纵向冲击。在我国制造的时速200km/h的动车组中，只有CRH1和CRH5动车组将自动式空气制动作为备用的制动方式，所有车型正常情况下的空气制动都采用直通方式。
(2)电空制动
电空制动就是电控空气制动的简称，它是在空气制动的基础上于每辆车加装
电磁阀等电气控制部件而形成的。特点是制动的操纵控制用电，制动作用的原动力还是压缩空气;当制动机的电控失灵时，仍可实行空气压强控制，临时变成空气制动机。
(3)电制动
操纵控制和原动力都用电的制动方式称为电磁制动，简称电制动，如电阻制动和再生制动。因电制动能够提供强大的制动力和其它诸多优点，它已成为各种型号的高速动车组的主要制动方式。
（二）动车组制动作用按用途可分为如下四大类：
(l)常用制动
常用制动是正常条件下为调节、控制列车速度或进站停车施行的制动。
特点是作用比较缓和，且制动力可以调节，通常只用列车制动能力的20%~80%，多数情况下只用50%左右。
(2)非常制动
非常制动是紧急情况下为使列车尽快停住而施行的制动。其特点是把列车制动能力全部用上，且动作迅猛，制动力为最大常用制动力的1.4~1.5倍。非常制动有时也称快速制动。
(3)紧急制动
紧急制动也是在紧急情况下采取的制动方式，特点与非常制动类似。它与非常制动的区别在于:非常制动一般为电、空联合制动，也可以是空气制动;而紧急制动只有空气制动作用。
（4）辅助制动
辅助制动又包括备用制动、救援/回送制动、停放制动和停车制动等。
第二章动车制动系统工作原理
2.1 电制动系统
动车组的制动能量和速度的平方成正比，只使用空气制动已不能满足其制动需要，因空气制动的制动能力受到以下因素的影响：一是制动材料的摩擦性能对黏着利用的局限性，二是制动容量和机械制动部件磨耗寿命的限制。
所以，动车组采用电制动与空气制动联合作用的方式，且以电制动为主。应用在国产200km/h动车组上的电制动有电阻制动和再生制动两种，它们都是让列车的动轮带动动力传动装置(牵引电动机)，使其产生逆作用，将列车的动能转变为电能，再变成热能消耗掉或反馈回电网的制动方式。电阻制动和再生制动习惯上也称为动力制动。
2.2 空气制动系统
虽然电制动可以提供强大的制动力，但目前空气制动对于高速动车组来说仍然不可缺少。这是因为:直流电机的制动力随着列车速度的降低而减少，如不采取其他制动方式，列车就不可能完全停下来。而交流电机虽然可通过改变转差来控制制动力的大小，理论上可使制动力不受列车速度的限制，但从高速到停止均能有效的、可靠的电制动装置尚处于研究阶段。
CRH2动车组的空气制动系统由压缩空气供给系统、空气制动控制部分和基础制动装置三大部分组成。压缩空气供给系统用于产生并贮存各用气装置所需的压缩空气，该系统一般包括空气压缩机、干燥装置、风缸和安全阀等部分;空气制动控制部分是指根据制动电子控制装置的指令，产生空气原动力并对其进行操纵和控制的部分，包括各种阀、塞门和制动缸等部件;而基础制动装置分为传动部分和摩擦部分，包括制动盘和制动闸片等。空气制动系统示意图如图所示
空气制动系统
CRH2动车组中的空气制动系统是这样工作的：
压缩空气由电动空气压缩机产生，经由贯通全列车的总风管送到各车的总风缸，再经两个单向阀分别送到控制风缸和制动风缸。各车制动风缸中的压缩空气供给中继阀、紧急电磁阀和电空转换阀使用。
电空转换阀将送来的压缩空气调整到与制动指令相对应的空气压力，并作为指令压力送给中继阀。中继阀将电空转换阀的输出作为控制压力，输出与其相应的压缩空气送到增压缸(当车辆设备发生故障时，经由紧急电磁阀的压缩空气作为指令压力被送到中继阀，此时中继阀与常用制动一样，将具有相应压力的压缩空气送到增压缸)。
在对增压缸空气压力进行控制时，制动控制装置用根据制动指令、速度和载重计算出的制动力减去电制动的反馈量后，得到实际需要的空气制动力，并将此变换为电空转换阀的电流，由电空转换阀产生与电流成比例的空气压力(AC压力)，将此压力作为中继阀的控制压力，通过中继阀产生增压缸空气压力(BC压力)。紧急制动时，从紧急用压力调整阀输出的控制压力经紧急电磁阀通往中继阀，中继阀对电空转换阀和紧急用压力调整阀的空气压力进行比较，将二者中较大的作为输入，产生相应的增压缸空气压力输出。
中继阀输出的增压缸空气压力经制动软管，从车体送到转向架上增压缸的输入侧，在增压缸的输出侧产生比空气压力高且与空气压力成比例的液压送给制动夹钳装量，使其产生制动动作。
2.3 防滑装置
对于粘着制动方式，在制动时不可避免的要面对车轮滑行的问题。车轮滑行带来的危害，不只是增加制动距离，更严重的是对车轮踏面的破坏将可能导致行车事故。而且随着列车速度的提高，轮轨间的粘着系数降低，车轮滑行的概率也大大增加，因此要保证列车高速运行安全，必须解决车轮滑行问题。
防滑装置的功能就是通过在各车轴或牵引电机中安装速度传感器，对速度进行检测，在滑行即将发生的短暂过渡阶段将其检测出，并及时动作，使作用在车轮上的制动力迅速降低至粘着力以下，以防止车轮滑行，恢复轮轨的粘着状态。在粘着恢复以后，还要使制动力及时上升，并使其尽可能地大。动车组上的防滑装置一般由速度传感器、滑行检测器及防滑电磁阀构成。
第三章 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F y (F y =F y ?λ，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：
B W Fy
C --= (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 b w fy c --= ( 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
j i w fy w fy c --=-=0 (N/kN)
式中: 0w —列车单位基本阻力，N/kN ；
j i —制动地段的加算坡道千分数。
(2)隋力运行
)(0j i w w c +-=-= (N/kN)
(3)动力制动
)(0j d d d d i b w b w c ++-=--=λλ (N/kN)
式中: d λ—动力制动力使用系数，取0.9；
d b —列车单位动力制动力，N/kN 。
(4)空气紧急制动
)(0j i b w b w c ++-=--= (N/kN)
(5)空气常用制动
)(0j c c i b w b w c ++-=--=ββ (N/kN)
式中: c β—常用制动系数，可根据减压量查表得。
3
310)()()(10?+--=+?=g G P B W Fy g G P C c
(6)动力制动加空气常用制动
)(0j d d d d i b w b w c ++-=--=λλ (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K ?的乘积，如式3-4所示。
K K B ??=? （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；
z d —制动缸直径，mm ；
z p —制动缸空气压力，kPa ；
z η—基础制动装置计算传动效率；
z γ —制动倍率；
z r —制动盘摩擦直径，mm ；
Rc —车轮径，mm 。
(3-6) 式中：K 一块闸瓦的实算闸瓦压力，kN ；
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h ?。但这带来了制动力计算结果的误差，因此
6
2104??=z z z z z p d Rc r K γηπ150
2150200420041
.0++?++=v v K K k ?
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h K ，用它们的乘积h h K ?来计算制动力。高摩合成闸片换算摩擦系数h ?、和换算闸瓦压力h K 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h ?由查表得知。
(3-7)
(3-8)
根据资料，对于运行速度在140～180km/h 的电动车组来说，每辆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。
∑==?=n
i hi h i K B B 1? (3-9)
式中: B ?—第i 块闸瓦产生的制动力； h ?—换算摩擦系数；
∑=n i hi K
1—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： h ?—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
1502150358
.0++=v v h ?K K K K h 2004200145.1++=h h h h g
G P K g G P B b ???1000)(1000)(1000=+=+=
∑∑∑g G P K h
h )(∑∑+=?
取为0.32。
(2)常用制动时列车单位制动力c b
当动车组施行常用制动时，动车组单位制动力c b 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c β，即如式3-12所示:
1≤=b b c c β (3-12) 由此可得式3-13：
c h h c c b b β??β1000== (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c β由《牵规》给出。
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；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。
3.4 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3-3。
根据文献，可以将我国铁路制动粘着系数公式简化处理成如式3-14，3-15所示实用公式：
潮湿轨面：
(3-14)
干燥轨面：
(3-15)
为兼顾高速，式3-14中的一个系数取为13.7，而不采用13.6。
经计算，分别采用我国铁路制动粘着系数的实用公式(推荐)与试验公式计算所得的数据相当接近，说明推荐公式的实用性。由此可得动车组制动模式曲线如图3-2所示。
表3-3 CRH2型电动车组的制动减速度特性参数(2
/s m ) v z ++=1207.1304.0μv z ++=2606.4506.0μ
图3-2是根据粘着系数公式绘制的我国动车组不发生滑行的最大减速度车辆速度的关系曲线。由曲线可以看出，一般常用制动工况，理论上讲均不会发生超粘滑行现象。在制动减速度较大的情况下，则存在超粘滑行的可能，故要进行速度-减速度模式实时计算，使制动力尽可能沿着曲线进行控制，达到既缩短距离又避免轮对滑行擦伤的目的。
由图3-2的控制模式，可得制动过程中列车所需的减速力如式3-16所示： F = 1．06 m ×a (kN)
式中：a —列车减速度2/s m ；
m —列车的质量t 。
列车减速力由运行阻力W F ，再生制动力D F 和空气制动力K F 组成．其中运行阻力为：
（kN ）
式中：v —列车减速度s m /。
根据上述动力制动的特性，直通电空制动系统采用动力制动力制动和空气制 动相结合，动力制动优先的原则。制动时，当列车速度逐渐减少至25km/h
以下时，
1000)000114.000744.0880.0(2m v v F W ++=
动力制动力逐渐减少，空气制动力自动补足。在速度大于25km/h 时，有两种情况：一是所需的制动力小于动力制动能力，此时制动力由动力制动提供，空气制动力为零(如图3-3所示);另一种是所需的制动力大于动力制动能力，这时优先使用动力制动力，不足部分由空气制动力补充(如图3-4所示)，空气制动力
D W K F F F F --=（kN ）。
200 km ／h 电动车组基础制动模式为：动车每轴二套轮盘式盘形制动装置；拖车每轴三套轴盘式盘形制动装置。为了减轻动车制动盘和闸片的磨损，在两者制动力的分配上，采用的原则是：拖车先补空气制动力，当拖车空气制动力完全承担了自身制动力需要时，如果仍需补充空气制动力，则由动车承担其余的空气制动力．当得到了动车空气制动力W F 和拖车空气制动力W F 后，可分别按式3-17和式3-18计算制动缸压力：
（kPa ） 式中：zd P ，zt P 为动车、拖车制动缸压力，kPa ；D 为车轮直径，mm ；d 为制动缸直径，mm ；f G 为制动缸复原弹簧反力，kN ；d n ，t n 为制动倍率，d G ，t G 为每轴制动缸数；η为基础制动传动效率；?为摩擦系数； md r ， mt r 为动车、拖车制动盘摩擦半径；zd b ，zt b 为动车、拖车的编组车辆数。
根据技术设计评审专家组的要求，规定制动缸压力不大于480 kPa 。
由上述理论，经过计算机编程计算得到各种工况的理论计算值现取空车的电制动工况列于表3-4。 当制动缸压力为30 kPa 时，制动缸内活塞推力与复
图3-3 制动力小于动力制动能力 图3-4 制动力大于动力制动
)8(42f zd
md d d KD zd G b r G n D F d P +??=
η?π
原弹簧的弹力正好相平衡，使闸片刚好贴靠在制动盘面上。而产生的制动力为零。
表3-4空车制动理论计算值（制动缸压力单位为kPa；电制动压力单位为kN）
表3-4可看出：列车速度为10km/h时，动力制动力为零，此时动车和拖车完全利用空气制动力进行制动；速度大于25 km/h时，对于小级别制动位，如 1～4级制动位，动拖车完全利用再生制动力进行制动，此时动拖车空气制动力为零；而当中等制动级位时，如5~7级制动位，动车完全利用动力制动力，其空气制动力为零，而拖车利用了部分动力制动力，不足部分通过空气制动力补充;制动级位较大时，紧急制动位，动力制动力不能完全满足动车本身制动需要，动车动力制动不足部分通过空气制动力补充得到，此时提供给拖车的动力制动力为零，拖车完全由空气制动力进行制动。
第四章 CRH和谐系列动车组的比较
4.1 CRH和谐系列动车组的概述
CRH动车组是指车厢自带动力的新式列车，采用动力分布式设计，车次前冠以字母“C”、“D”、“G”。
新型的动车组具有技术先进、安全可靠、乘坐舒适及环保等特点，由于其速度很高，票价要比此前的特快列车的车票价格高出一倍多。
动车组列车实行固定售票专口、固定候车室专区、固定进站通道、固定乘降站台“四固定”的组织方式，以方便乘坐。动车组列车动车组列车各部位均不得吸烟。动车组列车销售的食品、饮品，均实行全路统一采购、统一进价、统一销售价格。动车组原则上不发售站台票。特殊情况的由值班站长批准，可凭有效车票购买，并通知站台工作人员加强组织。2010年12月01日铁道部新规定：动车组误车可以免费一次改签或办理退票。
2007年4月8日零时，中国铁路第六次铁路大提速正式开始，除原有的列车大部分提高速度外，将新增“D”字头的动车组。乘坐“D”字头的动车组列车将比原有班次更为快速的到达目的地。在此之前铁路系统已经将信号线路等配套设施准备就绪，相关的技术人员、服务人员都接受了培训与演练。“欢迎您乘坐动车组列车，并祝您旅行愉快，一路平安”。从 2007年4月18日零时开始，登上“D”字头的动车组列车，就会听到这样与以往不同的广播语。
中国铁路开行的CRH动车组已知CRH1,CRH2,CRH3,CRH5,CRH380A,CRH6。中国铁道部将所有引进国外技术、联合设计生产的CRH动车组车辆均命名为“和谐号”
4.2 CRH和谐系列动车组制动系统比较
1.CRH1制动系统特点：
1）制动机由TCMS控制，TCMS同每辆车上的BCU通信
2）除停放制动外，制动机在任何情况下都要根据载荷进行制动
3）具有与ATP及LKJ-2000的接口，实施安全制动
4）设有DSD安全制动装置
5）每轴装设已微处理器为基础的车轮防滑装置(WSP)
2.CRH2制动系统特点：
1）制动模式针对性强，趋于智能化
2）制动操作灵活，只用灵敏
3）具备再生纸动功能，节能高效
4）各车制动基本同步，利于平稳
5）独特的防滑保护控制，有效防滑
6）紧急制动何故张脸侧功能，导向安全
3.CRH3
CRH3为四动四拖八辆车编组，制动系统采用国际先进的微机直通式制动系统为常用制动模式，简介制动系统为备用制动模式。
该车制动系统常用制动由微处理器控制，提供全面的制动管理，并根据制动指令，信号和电制动特征实现空电复合制动；备用制动是由列车管控制的简介制动，其具有紧急制动功能和备用特点；紧急制动是由电空制动系统和硬线控制的直接作用的制动模式；制动系统还包括控制和实现拖动车组的停放功能以及防止车轮空转和大话的防护功能。
4.CRH5
CRH5动车组制动系统由电制动系统（再生制动为主）、空气制动系统（盘形制动，包括风源）、防滑系统和基础制动装置等组成。
在8辆编组的CRH5中，共有10根动力轴和22根从动轴/拖车轴。动力轴上有再生制动装置与盘形制动装置，每根轴上包含两个轴制动盘；从动轴/拖车轴上只有盘形制动装置，每根轴上包含3个轴制动盘。
动车组制动系统具有与车载列车运行速度控制系统的接口，采用电空联合制动模式，电制动优先。正常情况下的制动系统控制是通过每个司机台上的2个手柄进行。制动系统特点：
1）制动能力强、响应速度快；
2）制动分配的准确性和一致性高；
3）故障导向安全；
4）制动冲动小。
结论
本文对动车组制动装置的组成、特点进行了系统的介绍，只要内容包括制动系统的基本概念、制动系统的分类、制动系统的工作原理以及动车组制动力的计算等，还介绍了CRH和谐系列动车组的概念以及CRH系列的制动系统对比。本文结合和谐系列动车组的实际情况涵盖了CRH和谐系列制动系统的基础通用知识，内容简明扼要，通俗易懂，不仅体现了系统性和连贯性，而且还注重了规范性和实用性。
参考文献
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[6]李益民.电力机车制动机[M].中国铁道部，2008.01.01
动车组制动系统的组成与功能 高速列车的制动能量和速度的平方成正比，传统的纯空气制动已不能满足需要，因其制动能力由于以下因素而受到影响： 制动热容量和机械制动部件磨耗寿命的限制 摩擦材料的性能对粘着利用的局限性，以及对旅客乘坐舒适性的不利影响 纯空气制动作用情况下，紧急制动距离不可避免的延长因此，高速列车必须采用能提供强大制动力并能更好利用粘着的复合制动系统；制动时电制动与空气制动联合作用，且以电制动为主。复合制动系统通常由电制动系统、空气制动系统、防滑装置、制动控制系统等组成，下面就这几部分分别加以介绍： 电制动空气制动防滑装置制动控制系统 电制动 电制动是将列车的动能转变为电能后，再变成热能消耗掉或反馈回电网的制动方式，应用在200公里动车组上的主要有电阻制动和再生制动两种。 电阻制动和再生制动都是让列车的动轮带动动力传动装置（牵引电动机），让其产生逆作用，消耗或回收列车动能，习惯上也称为动力制动。 下面分别就这两种制动方式加以介绍：
一、电阻制动 （一）系统构成 （二）工作原理 司机室或ATC装置发出制动指令后，制动控制装置首先对列车运行速度进行判断。当速度大于25km/h时，制动主回路构成（PB转换器转为制动位置），然后制动接触器动作（B11闭合、P11打开、P13打开），随后依次是励磁削弱接触器打开、预励磁接触器投入，最后，断路器投入（L1闭合）。 此时，由电枢绕组、励磁绕组和主电阻器构成电阻制动主回路，并使电流向增加原牵引时剩磁的方向流动，再由主电阻器最终将电枢转动发出的电能变为热能消散掉。 二、再生制动 （一）系统构成 （二）工作原理 与电阻制动相比，再生制动的主回路中没有了主电阻器。制动时回路中各部件的动作与电阻制动时一样，只是电枢转动产生的电能要回馈到电网。 电制动具有摩擦部件少（仅有轴承）、维修工作量少、可以反复使用等优点，担负着动车组制动减速时的大部分能量。但由于增加了控制装置和制动电阻等设备，使重量增加；而且，如果条件不具备就不能产生制动作用（即电制动失效）。
摘要 铁路是个远程重轨运输工具，随着城市建设和经济的繁荣，城市轨道交通正处于高速发展时期。在我国，随着铁路客运的改革和提速战略的实施，已经逐步采用动车组模式。动车组机动灵活、周转快、运行方便，取得了不错的经济效益和社会效益。随着高速动车组的快速发展，动车组的制动显得尤为重要。高速铁路则是当今时代的主题，动车组制动系统更是重中之重。CRH380A型电力动车组，是我国为运营新建的高速城际铁路及客运专线在CRH2C（CRH2-300）型电力动车组基础上自主研发的CRH系列高速电力动车组，是世界上商业运营速度最快，科技含量最高，系统匹配最优的动车组，最高时速380公里，采用6M2T编制方式。 关键词：CRH380A动车组；制动系统；制动方式；分析优化
目录 第1章国内高速动车组发展现状 (1) 第2章 CRH380A动车组制动系统介绍 (2) 2.1.CRH380A动车组制动系统组成 (2) 2.2.CRH380A型动车组制动指令 (2) 2.3.CRH380A型动车组供风系统 (3) 2.3.1.主空气压缩机 (4) 2.3.2.辅助空气压缩机 (4) 2.4.基础制动装置 (5) 2.5.制动控制装置 (6) 2.6.辅助制动装置 (7) 第3章 CRH380A型动车组制动方式 (9) 3.1.制动功能 (9) 3.2.常用制动 (9) 3.3.快速制动 (9) 3.4.紧急制动功能 (9) 3.5.辅助制动 (10) 3.6.耐雪制动 (10) 第4章 CRH380A 统型动车组空气制动切除逻辑的改进 (11) 4.1.概述 (11) 4.2.存在问题 (11) 4.3.原理分析 (11) 4.3.1.动车组制动与牵引关联逻辑 (11) 4.3.2.空气制动切除后动车组制动与牵引关联逻辑 (12) 4.4.动车组空气制动切除逻辑的优化方案 (12) 第5章CRH380A型动车组制动指令试验方法改进 (14) 5.1.概述 (14) 5.2.存在问题及分析 (14) 5.2.1.试验软件不匹配 (14)
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 动车组制动技术 一、填空题： 1.现代列车产生制动力的方法有制动、制动和制动三种。 2.同一材质的闸瓦的摩擦系数与、和有关。 3.按照制动力形成方式的不同，制动方式可分为制动和制动。 4.动车组制动控制系统ATC包括、和三个子系统。 5.动车组制动控制系统主要由装置、装置和装置组成。 6.列车制动力是由制动装置产生的、与列车运行方向、列车运行的、司机可根据需要调 节的力。 7.按照列车动能转移的方式的不同，制动方式可分为和两大类。 8.动力制动的形式主要包括和，它们又属于制动。 9.闸瓦制动中，车轮、闸瓦、钢轨间一般分析时存在、、三种状态。 10.根据粘着条件可知，动车组产生滑行原因主要有、。 11.车辆基础制动装置是由、、、及所组成。 12.高速动车组制动时采用优先的空、电联合制动模式。 13.轮轨间粘着系数的主要影响因素有和。 14.车轮不打滑的条件是不应大于轮轨间的。 15.防滑装置按其按构造可分为、和三种防滑器。。 16.动车组滑行的检测方法主要有、和检测。 17.动车组制动指令传输信号的类型有信号和信号。 18.动车组的制动指令一般由头车内的或装置下达的。 19.动车组空气制动系统的基础制动装置是由、两部分组成。 20.动车组空气制动是由装置、装置、装置和系统组成。 二、名词解释： 1.制动 2.缓解 3.车辆制动装置 4.制动方式 5.空气制动机 6.粘着 7.备用制动” 8.电制动 9.翼板制动 10.非常制动 11.常用制动 12.紧急制动 13.基础制动装置 14.列车制动距离 15.耐雪制动 16.闸瓦制动 17.电空制动机 三、简答题： 1.何谓CRH2辅助制动？ 2.制动控制单元（BCU）的作用是什么？ 3.动车组的基础制动装置有哪两部分组成？其作用是什么？
摘要 制动系统是动车组的一个重要组成部分，他直接影响动车组的安全性。动车组制动系统是用以强制性适中的动车减速或停车、使下坡形式的动车车速保持稳定以及使已停驶的动车组驻留不动的机构。 随着和谐系列动车组迅速发展和撤诉的提高一级车流密度的日益增大，为了保证行车安全，动车租制动系统的工作可靠性显得日益重要。也只有制动效能良好，制动系统工作可靠地“CRH”和谐系列动车组才能成分发挥其动力性能。 本文主要以动车组制动系统为题，展开分析与讨论，本文主要讨论工作有：分析动车组制动系统的基本特点：提出动车组制动系统的基本组成空气制动，电空制动电制动等各项功能的实现方法 分析动车组电制动、空气制动、防滑装置系统工作的原理 参考现有动车组牵引、制动计算教材，系统地研究整理出动车组的制动计算公式，包括作用在动车上的合力、空气制动的计算、再生制动计算、空气制动和再生制动的分配 简单介绍CRH和谐系列的概述并比较CRH1、CRH2、CRH3、CRH5的同异 关键词：CRH，动车组，制动系统，计算公式
目录 第一章动车组制动系统 (1) 1.1 动车组制动系统的组成 (1) 1.2 动车组制动系统的分类 (1) 第二章动车制动系统工作原理 (3) 2.1 电制动系统 (3) 2.2 空气制动系统 (3) 2.3 防滑装置 (4) 第三章动车组制动力的计算 (6) 3.1 作用在动车组上的合力 (6) 3.2 空气制动力的计算 (7) 3.3 再生制动力的计算 (9) 3.4 空气制动力与再生制动力的分配 (9) 第四章 CRH和谐系列动车组的比较 (14) 4.1 CRH和谐系列动车组的概述 (14) 4.2 CRH和谐系列动车组制动系统比较 (14) 结论 (16) 参考文献 (17)
高速动车组制动系统的分析研究 发表时间：2018-08-21T16:39:22.757Z 来源：《基层建设》2018年第20期作者：王艳平1 麻亮2 [导读] 摘要：近年来，国内高速动车组得到了快速发展，制动技术吸收了国内外高速列车制动技术的先进经验，并进行了自主创新，技术水平得到了长足的进步，完成了时速250公里速度级、时速350公里速度级以及更高速度试验列车制动系统的匹配和应用，为高速动车组提供了安全、可靠、舒适和节能环保的制动系统。 包头车辆段呼和浩特动车所内蒙古呼和浩特市 010010摘要：近年来，国内高速动车组得到了快速发展，制动技术吸收了国内外高速列车制动技术的先进经验，并进行了自主创新，技术水平得到了长足的进步，完成了时速250公里速度级、时速350公里速度级以及更高速度试验列车制动系统的匹配和应用，为高速动车组提供了安全、可靠、舒适和节能环保的制动系统。本文就是针对高速动车制动系统进行研究和探讨，并提出新的技术发展方向。 关键词：高速动车组；制动系统；概述；发展 1制动方式概述动车组制动系统按照预设的减速度控制动车组减速或停车，按照制动方式一般分为粘着制动和非粘着制动。粘着制动即为依靠轮轨间的相互摩擦作用产生列车所需的制动力，如通过制动缸产生的空气制动和由牵引电机产生的电制动；非粘着制动即为通过利用外阻力作用在列车上，使列车产生制动力而停车，如风阻制动、磁轨制动和涡流制动等。粘着制动为国内外高速动车组主要的制动力来源，非粘着制动一般作为辅助制动方式，在高速工况下提供所需的制动力。本文以高速动车组常用的粘着制动为基础，对制动系统技术进行讨论。采用粘着制动方式的制动系统一般由电制动系统和空气制动系统两大部分组成，制动时采用复合制动方式，即电制动并用电气指令式空气制动。列车制动时，电制动优先，当电制动力不足时，由空气制动进行补足，有效降低了基础制动中制动盘和闸片的磨耗。 2高速动车组制动系统 2.1 制动模块设计 2.1.1电制动系统，动车组通过受电弓接收接触网的电力，经牵引变流器整流逆变后，提供给牵引电机，而在列车需要制动时，牵引变流器控制牵引电机切断电源，转变为发电机使用。制动时牵引电机将列车动能变为三相交流电，由牵引变流器将此三相交流转换为单相交流电，再由主变压器升压后回馈到电网，将列车运行的动能转变为电能. 2.1.2空气制动系统，空气制动系统主要由制动控制装置、风源装置和基础制动装置等组成，制动控制装置是制动系统的中枢，负责接收制动指令，进行制动控制，担负着制动力的计算和分配任务，风源装置为制动系统提供制动的源动力，高速动车组上通常由主空压机和辅助空压机构成，基础制动装置为制动系统的执行机构，将制动压力作用在车轮上，产生轮轨摩擦力，从而进行列车制动。电制动力的发挥及其与空气制动力的匹配都与制动控制系统的设计、元器件的品质密切相关。对于高速动车组来说，各种制动方式的匹配一定要处理好。 2.2 防滑控制设计 防滑控制是在制动力即将超过黏着力时（此时防滑器判断为“滑行”），降低制动力，使车轮继续处于滚动（或滚滑）状态，避免车轮滑行。防滑系统通过车辆速度传感器检测出此时的速度差和减速度，然后把检测到的信号传输到防滑控制器，通过微处理器的比较判断，发出防滑控制信号，从而迅速降低滑行车轮的制动缸压力，使滑行车轮所受的制动力快速降低。防滑控制系统主要由集成在制动控制单元中的防滑控制器、轴速度传感器及防滑排风阀组成的一个闭环控制结构。防滑控制器对轴速度脉冲信号进行处理，得到相应的轴速、轴加减速度和参考速度，对已经发生滑行的情况发出防滑控制指令，操纵防滑电磁阀，控制制动缸的压力。防滑系统能最佳利用有效黏着，以保证最短的制动距离。 2.3 安全防护设计 为了确保列车运行安全，尽管设置了准确可靠的地面信号装置，但在浓雾、风雪等气候条件下难以确认信号。另外，由于司机打磕睡或误看信号等原因，很有可能发生列车冲撞等重大事故。因此，在列车没按信号运行时需要报警引起司机注意，同时自动施行制动停车，以保证列车安全。高速列车的安全防护装置有以下几种：第一，自动停车装置，当列车接近停车信号机时，进行车内报警的装置，该装置报警后，如果司机仍不确认操作或没按规定减速度进行操纵时，便自动实施制动使列车自动停车；第二，自动控制装置，控制列车的运行速度低于地面速度信号的装置，例如，当信号速度下降时，ATC装置便自动实施制动以降低列车速度；第三，自动驾驶装置，根据多级速度信号及速度条件，对列车自动进行加速、减速的控制装置，保证列车正点运行和改善旅客的乘坐舒适度。同时，在防止列车冲撞和超速运行方面起到作用。 3.动车组新的制动技术发展方向 现阶段动车组采用的制动方式踏面制动、盘型制动、电阻制动、再生制动均属于黏着制动，制动力的产生的先决条件就是有接触黏着系数，随着旅客列车的提速，可利用的黏着资源越来越少，自然会考虑到采用越来越多的辅助紧急制动方式。现阶段的磁轨制动，轨道涡轮制动作为辅助紧急制动已经表现些有成效。 3.1.翼板制动技术 翼板制动要产生显著可靠地空气阻力，可在各车车体上，布置一定数量的空气阻力板，直接产生作用于车体的、与列车运动方向相反的外力。是一种不受轮轨间黏着限制的制动方式。翼板制动在中高速范围能够产生足够大的制动力，可以成为其主要的制动方式。同时其也带来以下问题： 3.1.1.由于处于高速扰流夏的翼板，会产生噪声和振动，必须加强车体的减震降噪设计； 3.1.2.因强大的纵向力直接作用于车体顶部，而不得不加强车体。 3.2.储能制动技术 在干线交通系统中，高速运行的列车要求启动加速度和制动减速度大。从能量相互转换的角度看，制动过程所消耗的能量相当可观，虽然这些再生能量的20%-80%被其它相邻列车吸收利用，剩余部分仍被车辆电阻以发热的方式消耗掉。在不具备再生反馈的条件时，如果能够把这些能量暂时储存，可以在随后的加速或启动过程加以利用，这也是能量再生的一种形式，对减低允许能耗、节约运输成本是非常有意义的。
C R H380A动车组制动 系统分析与改进
摘要 铁路是个远程重轨运输工具，随着城市建设和经济的繁荣，城市轨道交通正处于高速发展时期。在我国，随着铁路客运的改革和提速战略的实施，已经逐步采用动车组模式。动车组机动灵活、周转快、运行方便，取得了不错的经济效益和社会效益。随着高速动车组的快速发展，动车组的制动显得尤为重要。高速铁路则是当今时代的主题，动车组制动系统更是重中之重。CRH380A 型电力动车组，是我国为运营新建的高速城际铁路及客运专线在CRH2C（CRH2-300）型电力动车组基础上自主研发的CRH系列高速电力动车组，是世界上商业运营速度最快，科技含量最高，系统匹配最优的动车组，最高时速380公里，采用6M2T编制方式。 关键词：CRH380A动车组；制动系统；制动方式；分析优化
目录 第1章国内高速动车组发展现状 (1) 第2章 CRH380A动车组制动系统介绍 (2) 2.1.CRH380A动车组制动系统组成 (2) 2.2.CRH380A型动车组制动指令 (3) 2.3.CRH380A型动车组供风系统 (3) 2.3.1.主空气压缩机 (4) 2.3.2.辅助空气压缩机 (5) 2.4.基础制动装置 (5) 2.5.制动控制装置 (6) 2.6.辅助制动装置 (8) 第3章 CRH380A型动车组制动方式 (9) 3.1.制动功能 (9) 3.2.常用制动 (9) 3.3.快速制动 (9) 3.4.紧急制动功能 (9) 3.5.辅助制动 (10) 3.6.耐雪制动 (10) 第4章 CRH380A 统型动车组空气制动切除逻辑的改进 (11) 4.1.概述 (11) 4.2.存在问题 (11) 4.3.原理分析 (11) 4.3.1.动车组制动与牵引关联逻辑 (12) 4.3.2.空气制动切除后动车组制动与牵引关联逻辑 (12) 4.4.动车组空气制动切除逻辑的优化方案 (12) 第5章CRH380A型动车组制动指令试验方法改进 (14) 5.1.概述 (14) 5.2.存在问题及分析 (14) 5.2.1.试验软件不匹配 (14)
CRH理动车组制动系统分析 自从1825 年世界上第一条铁路建成并通车开始，铁路逐渐成为了交通运输中的重要运输方式之一。快速、可靠、舒适、经济和环保是铁路在与其他运输方式的竞争中取胜的先决条件，许多国家都在通过新建或改建既有线发展高速铁路。国际上一般认为，高速铁路动车组是最高运行时速在200 公里以上的铁路运输系统。 所谓动车组就是由若干动力车和拖车或全部由动力车长期固定连挂在一起组成的车组。高速动车组的牵引动力配置基本上有两种型式，即集中配置型和分散配置型。传统的机车牵引形式就是牵引动力集中配置，列车由一台或几台机车集中于一端牵引。由于机车总功率受到限制，难以满足进一步提高速度的要求。动车组编组中的车辆全部为动力车，或大部分为动力车，即牵引动力分散配置。由于动车组可以根据某条线路的客流量变化进行灵活编组，可以实现高密度小编组发车以及具有安全性能好、运量大、往返不需掉转车头、污染小、节能、自带动力等优点，受到国内外市场的青睐，应用也越来越广泛，被称为铁路旅客运输的生力军 第六次铁路大提速，以“和谐号”为代表的高速动车组，如梭箭般穿行于大江南北，将中国铁路带入高速时代，我国既有线路列车运行速度也一举达到世界先进水平，铁路运输事业呈现飞速发展全新局面，高速动车组以其安全，准时，快速，舒适，节能，环保，等诸多优点，高速动车组是在现代科学技术的基础上发展起来，同时也带动并促进了科学技术发展，高速动车组有别于现在运用的内燃，电力机车。其区别在于动车组各部件大量运用高新技术，特别是在转向架结构，车体轻量化，列车动力分配，电传动控
制技术，列车信息网络及制动系统都具有各自的高科技含量。高速动车组制动系统具有先进科技技术，其中以CRH理动车组最为出名。 CRH2型高速动车组制动系统采用电气指令是微机控制直通式电控制动，制动指令的接收，处理和电气制动与空气制动协调配合等，一般都是有微机来完成，动车组各车辆上的制动控制装臵由制动控制单元，EP阀，中继阀，空重调整阀，紧急制动电磁阀等组成，载荷调压装臵直接来自空气簧空气压力，空气弹簧压力通过传感器转化为与车重相应的电信号，制动控制单元根据制动指令及车重信号计算出所需的制动力，并向电气制动控制装臵发出制动信号，电气制动控制装臵控制电气制动产生作用，并将实际制动力的等值信号反馈到制动控制器，制动控制器进行计算，并把与计算结果相应的电信号送到中继阀，中继阀进行流量放大后，使制动缸获得相应的压力，拖车常用制动时，制动控制装臵的动作过程与动车的基本相同，但是因为没有电气制动，所有不必进行电气制动与空气制动的协调，所需制动力全部通过EP阀转化为相应的空气压力信号，然后由中继阀使制动缸产生相应的制动力。 一国外动车组及CRH2型动车组的发展历史 1 国外动车组发展状况 世界高速铁路动车组技术最发达的国家有3 个：德国、日本和法国。各国使用动车的比重以日本为最大，占87％；荷兰、英国次之，分别占83％和61％；法国、德国又次之，分别占22％和12％。 德国铁路自20世纪80年代起开始发展250km^h以上的高速客运列
CRH2 型动车组制动系统分析 自从1825 年世界上第一条铁路建成并通车开始，铁路逐渐成为了交通运输中的重要运输方式之一。快速、可靠、舒适、经济和环保是铁路在与其他运输方式的竞争中取胜的先决条件，许多国家都在通过新建或改建既有线发展高速铁路。国际上一般认为，高速铁路动车组是最高运行时速在200 公里以上的铁路运输系统。 所谓动车组就是由若干动力车和拖车或全部由动力车长期固定连挂在一起组成的车组。高速动车组的牵引动力配置基本上有两种型式，即集中配置型和分散配置型。传统的机车牵引形式就是牵引动力集中配置，列车由一台或几台机车集中于一端牵引。由于机车总功率受到限制，难以满足进一步提高速度的要求。动车组编组中的车辆全部为动力车，或大部分为动力车，即牵引动力分散配置。由于动车组可以根据某条线路的客流量变化进行灵活编组，可以实现高密度小编组发车以及具有安全性能好、运量大、往返不需掉转车头、污染小、节能、自带动力等优点，受到国内外市场的青睐，应用也越来越广泛，被称为铁路旅客运输的生力军 第六次铁路大提速，以“和谐号”为代表的高速动车组，如梭箭般穿行于大江南北，将中国铁路带入高速时代，我国既有线路列车运行速度也一举达到世界先进水平，铁路运输事业呈现飞速发展全新局面，高速动车组以其安全，准时，快速，舒适，节能，环保，等诸多优点，高速动车组是在现代科学技术的基础上发展起来，同时也带动并促进了科学技术发展，高速动车组有别于现在运用的内燃，电力机车。其区别在于动车组各部件大量运用高新技术，特别是在转向架结构，车体轻量化，列车动力分配，电传动控
制技术，列车信息网络及制动系统都具有各自的高科技含量。高速动车组制动系统具有先进科技技术,其中以CRH2 型动车组最为出名。 CRH2 型高速动车组制动系统采用电气指令是微机控制直通式电控制动，制动指令的接收，处理和电气制动与空气制动协调配合等，一般都是有微机来完成，动车组各车辆上的制动控制装臵由制动控制单元，EP 阀，中继阀，空重调整阀，紧急制动电磁阀等组成，载荷调压装臵直接来自空气簧空气压力，空气弹簧压力通过传感器转化为与车重相应的电信号，制动控制单元根据制动指令及车重信号计算出所需的制动力，并向电气制动控制装臵发出制动信号，电气制动控制装臵控制电气制动产生作用，并将实际制动力的等值信号反馈到制动控制器，制动控制器进行计算，并把与计算结果相应的电信号送到中继阀，中继阀进行流量放大后，使制动缸获得相应的压力，拖车常用制动时，制动控制装臵的动作过程与动车的基本相同，但是因为没有电气制动，所有不必进行电气制动与空气制动的协调，所需制动力全部通过EP 阀转化为相应的空气压力信号，然后由中继阀使制动缸产生相应的制动力。 一国外动车组及CRH2 型动车组的发展历史 1 国外动车组发展状况 世界高速铁路动车组技术最发达的国家有3 个：德国、日本和法 国。各国使用动车的比重以日本为最大，占87 ％；荷兰、英国次之，分别占83 ％和61％；法国、德国又次之，分别占22％和12％。 德国铁路自20 世纪80 年代起开始发展250km ／h 以上的高速客运
动车组制动系统 学号：EMU2015020 姓名：王和平
CRH2型动车组制动系统分析 一、制动系统的基本概念 人为地制止列车运动，包括使其减速、阻止其运动或加速，均可称为制动。反之，对已施行制动的列车，解除或减弱其制动作用，均称为缓解。为了使列车能施行制动和缓解而安装在列车上的一整套设备，总称为制动装置。我国铁路广泛使用的空气制动装置从结构上可分为制动机和基础制动装置两个组成部分。制动机是产生制动原动力并进行操纵和控制的部分，如盘形制动装置中的制动缸、分配阀等；基础制动装置是传送制动原动力并产生制动力的部分，如盘形制动装置中的制动夹钳。对于动车组来说，制动的重要性早已不仅仅是安全问题了，它已成为限制列车速度进一步提高的重要因素；要做到列车的高速，除了要有很大的牵引力功率之外，还必须有足够强大的制动能力。 二、动车组制动系统的分类标准 动车组制动系统的分类有多种分类标准，下面主要介绍如下两种： 1、按制动力的操纵控制方式，动车组所采用的制动方式可分为空气制动、电空制动和电制动三类。 2、动车组制动作用按用途可分为如下四大类：常用制动、非常制动、紧急制动、辅助制动。 三、CRH2动车组制动系统 1、动车组制动系统的组成 动车组运行速度高，给列车的制动能力、运行平稳性等方面提出一系列挑战。因此，高速动车组必须装备高效率和高安全性的制动系统，为列车正常运行提供调速和停车制动的手段。并在意外故障或其它必要情况下具有尽可能短的制动距离。此外，高速运行的动车组对制动系统的可靠性和制动时的舒适度也提出了更高的要求。所以，动车组制动系统的性能和组成与普通列车完全不同，他是一个能提供强大制动力并能更好利用黏着的复合制动系统，包括多个字系统，主要由电制动系统、空气制动系统、防滑装置和制动控制系统等组成。制动时采用电制动与空气制动联合制动的方式，且以电制动为主。 （1）电制动系统
动车组制动技术复习题及参考答案
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案 动车组制动技术 一、填空题： 1.现代列车产生制动力的方法有制动、制动和制动三种。 2.同一材质的闸瓦的摩擦系数与、和有关。 3.按照制动力形成方式的不同，制动方式可分为制动和制动。 4.动车组制动控制系统ATC包括、和三个子系统。 5.动车组制动控制系统主要由装置、装置和装置组成。 6.列车制动力是由制动装置产生的、与列车运行方向、列车运行的、司机 可根据需要调节的力。 7.按照列车动能转移的方式的不同，制动方式可分为和两大类。 8.动力制动的形式主要包括和，它们又属于制动。 9.闸瓦制动中，车轮、闸瓦、钢轨间一般分析时存在、、三种状态。 10.根据粘着条件可知，动车组产生滑行原因主要有、。 11.车辆基础制动装置是由、、、及所组成。 12.高速动车组制动时采用优先的空、电联合制动模式。 13.轮轨间粘着系数的主要影响因素有和。 14.车轮不打滑的条件是不应大于轮轨间的。 15.防滑装置按其按构造可分为、和三种防滑器。。 16.动车组滑行的检测方法主要有、和检测。 17.动车组制动指令传输信号的类型有信号和信号。 18.动车组的制动指令一般由头车内的或装置下达的。 19.动车组空气制动系统的基础制动装置是由、两部分组成。 20.动车组空气制动是由装置、装置、装置和系统组成。 二、名词解释： 1.制动 2.缓解 3.车辆制动装置 4.制动方式 5.空气制动机 6.粘着 7.备用制动” 8.电制动 9.翼板制动 10.非常制动 11.常用制动 12.紧急制动 13.基础制动装置 14.列车制动距离 15.耐雪制动 16.闸瓦制动 17.电空制动机 三、简答题： 1.何谓CRH2辅助制动？ 2.制动控制单元（BCU）的作用是什么？ 3.动车组的基础制动装置有哪两部分组成？其作用是什么？
摘要 近些年，我国高速铁路快速发展。列车运行速度明显提高，如何保障列车安全运行成为重中之重。对于高速动车组而言，必须采用综合制动系统来保障列车的运行安全可靠性。而CRH380B型电力动车组（或称CRH-380型），是中华人民共和国铁道部为营运新建的高速城际铁路及客运专线，中国铁道部将所有自行发展关键技术、引进国外技术、联合设计生产的中国铁路高速（CRH）车辆均命名为“和谐号”。CRH380B型高速动车组采用先进的微机控制直通式电空制动系统，可根据列车的运行速度和载重等情况实现精准和恒减速度的电空合制动联，以提高制动时的平稳性。 众所周知，动车组的制动系统是其不可或缺的环节。它是动车组快速发展的基本保障，也是动车组安全运营的基石。对于CRH380B型动车组制动系统关键部位的功能，我们应该做全面的了解与分析，如制动控制单元、司机室控制部分、撒砂模块等。制动系统是一个整体，但它也是由每个部分组成的。因此，我们应该整体和部分相结合的了解与分析制动系统。这样才能发现其中的不足。只有这样，我们才能分析及优化、改进制动系统。 关键词：CRH380B动车组；制动系统；分析优化
目录 第1章绪论 (1) 1.1研究背景 (1) 1.2研究思路 (1) 第2章CRH380B动车组制动系统简介 (2) 2.1制动简介 (2) 2.2制动系统的基本功能 (2) 第3章CRH380B动车组制动系统的组成 (3) 3.1制动控制单元 (3) 3.1.1截断塞门模块 (3) 3.1.2电空制动控制模块 (3) 3.1.3分配阀模块 (5) 3.1.4撒砂模块 (5) 3.2基础制动装置 (6) 3.3备用制动 (7) 3.4停放制动 (8) 3.5供风系统 (10) 3.5.1主空气压缩机 (10) 3.5.2辅助空气压缩机 (10) 第4章CRH380B制动系统故障分析及改进 (12) 4.1改进的意义 (12) 4.2列车常用制动失效分析 (12) 4.2.1CB09A板卡操作系统的结构 (13) 4.2.2 500ms周期任务被冻结的原因分析 (13) 4.3 技术解决方案 (14) 4.3.1处理等级 (14) 4.3.2 Jupiter2000控制系统工作机理 (15) 4.3.3 系统诊断 (16) 参考文献 (17)
P13 1.制动对于动车组的意义体现在哪些方面？ 答：对于动车组来说，制动的重要性早已不仅仅是安全问题了。它己成为限制列车速度进一步提高的重要因素；要想做到列车的高速。除了要有大的牵引功率之外，还必须有足够强的制动力能力强大的制动装置，对于保证动车组的高速，安全运行有着至关重要的意义。 2.按动能的传递方式分，动车组采用的制动方式包括哪些种类？ 答：1）盘式制动 2）电阻制动 3）再生制动 4）磁轨制动 5）轨道涡流制动 6）旋转涡流制动 7）翼板制动 5.按制动力的操纵控制方式，动车组的制动方式分为哪几种？ 答： 1）空气制动：直通式空气制动自动式空气制动 2）电空制动 3）电制动 7.动车组的制动系统一般包括哪些组成部分？动车组的制动系统特点？ 1）主要由电制动系统，空气制动系统，防滑装置和制动控制系统等组成 2) 制动能力强，响应速度快 制动力分配的准确性和一致性高 故障导向安全 制动冲击力小 P45 1动车组为什么要采取“电，空结合，以电为主”的制动方式？保留空气制动的意义何在？ 由于列车的制动能量与速度的平方成正比，故动车组的动能很大，需要足够大的制动功率。而传统的空气制动的制动能力受以下因素的影响：一是制动材料的摩擦性能对黏着利用的局限性，而是制动热容量和机械制动部件磨耗寿命的限制，加上电制动具有节能，减少磨耗带来的维护保养工作量等优点，因此动车组采用电制动与空气制动与空气制动联合作用的方式，且以电制动为主。 电空制动的特点是制动的操纵控制用电，制动作用是原动力还是压缩空气，当制动机的电控失灵时，仍可实行空气压强控制临时变成空气 制动机。 4动车组的空气制动系统由那几大部分组成？有什么特点？ 1压缩空气供给系统，用于产生并储存用气设备所需的压缩空气 2 空气制动控制部分，根据制动控制单元BCU的指令产生空气制动原动力并 对其进行操纵和控气 3基础制动装置，分为传动传动部分和摩擦部分，为减少空间占用从而动车组基础制动装置，采用紧凑式的头钳结构。 7动车组的制动控制系统包括哪几部分组成？各起什么作用？ 1 制动信号发生装置，控制器手柄转动时带动安装在下部的凸轮，控制个指令线电气接触点的通和断，向各车发送相应的指令。 2 制动信号传输装置负责制动信号传输的列车线，它不但负责将制动信号发生装置发出的制动指令传递给列车，列车中所有车辆还负责将各车的信息传送给司机室。 3 电子制动控制装置也称为制动控制单元，它是制动控制系统中接受制动指令，并根据指令对制动力进行计算和分配的计算机。 P92 1 CRH5型动车组的制动系统由哪些部分组成？ 电制动系统.空气制动系统.防滑系统，制动控制装置 3简述CRH5型动车组直通式空气制动系统的工作原理？ 压缩空气从总分缸经止回阀流至制动风缸，当总风缸压力不足时止回阀可确保制动风缸内有足够的空气压强。制动风缸为空气制动控制装置单元的风源，空气制动控制装置单元负责空气制动的控制。 4．说明CRH5型动车组常用制动的控制原理？ 常用制动采用电空联合制动，当司机台上的牵引/制动控制手柄处于常用制动位时启动，或由于信号系统启动。 司机室中的制动手柄将向列车总线发送制动命令，该制动命令将被不同车辆的各制动控制装置读取和编译，并将制动命令发送给牵引单元，进行电制动以及电空制动空气系统进行摩擦制动。 在常用制动模式下，电力制动优先。
对于高速动车组制动系统技术分析探讨 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
对于高速动车组制动系统技术分析探讨随着我国高速动车组速度等级的不断提高，越来越高的制动系统技术也相应的显得尤为重要，研究部门及制造厂家都在制动系统技术上给出了新的制动原理和相应的结构改造。本文就是针对各动车组车型制动系统的制动系统进行研究和探讨，并提出新的技术发展方向。 1.各车型动车组制动系统技术分析和研究 CRH1型动车组采用电气指令式制动系统，动车组各车的制动控制装置采用微机通过列车控制网络连接，制动力则由动车的电制动及各车的空气制动构成。制动系统通过列车信息与控制网络把每车的制动设备联系在一起，形成一个整体。 CRH1动车组采用的是由电气再生制动和直通式电空制动两部分组成的复合制动系统。 根据制动功能的不同，又可分为常用制动、紧急制动、停放制动、保持制动、防冰制动。司机主控器的常用制动分为1-7级，7级过后的即为紧急制动，其它制动功能都不能通过司机主控制器施加。常用制动采用空
电复合制动，紧急制动可由多种方式控制施加。主控手柄施加的紧急制动也采用空电复合制动。 CRH2型动车组采用电气制动和空气制动并用的制动系统，称为电气指令微机控制的空电复合制动，制动力由各车的电气指令电空制动和动车的再生制动组成。制动控制采用以1M1T的基本制动力控制单元，在单元内再生制动优先，实行延迟充气控制。系统对再生制动和空气制动进行协调控制，当制动控制器检测到所产生的再生制动力不足时，靠空电复合控制以空气制动进行补充。 CRH3型动车组采用空气制动控制和电子制动控制完全集成构成的制动控制系统，在一个牵引单元内的数据交换由各车辆数据总线MVB来完成，牵引单元的通信由列车总线MTB支持。各车的空气制动部分采用电气指令微机控制的直通式电空制动，并配以自动式空气制动作为备用制动。直通式电空制动和自动式空气制动在制动控制单元中的中继阀之间结合。
第2章制动系统综述 2.1 微机控制直通电空制动系统 2.1.1 制动信号发生与传输部分 该部分主要用来产生制动信号．并将信号传递到各车辆的MBCU或PBCU。主要由制动控制器、调制及逻辑控制器、制动指令线等组成。 （1）制动控制器 受司机控制产生常用或紧急制动指令。在司机室还设有非常制动按纽开关、停放制动和强迫缓解等开关，用以产生相应的指令信号。 （2）调制及逻辑控制器 调制及逻辑控制器同时接收ATP发出的指令，逻辑控制器还接收车长阀等发出的指令。调制器将制动控制器或ATP的常用或紧急制动指令转换成相应的脉宽调制(PWM)信号。逻辑控制器通过逻辑电路，使指令线在各工况下发出相应的指令信号。 （3）制动指令线 用于传递制动指令。 2.1.2 微机制动控制单位(MBCU) MBCU是微机控制直通电空制动系统的关键部件，它是一台进行制动和防滑控制的微机，为该系统的关键部件。其主要功能如下： (1)接受和检测制动指令、空重车信号和速度信号。 (2)根据列车运行速度、车重和制动指令计算所需的常用制动力。 (3)按充分发挥动力制动能力的原则，进行动力制动与空气制动的配合控制。使空气制动力等于所需的制动力减去动力制动力。 (4)为提高列车的舒适度，进行常用制动防冲动控制。 (5)通过动车MBCU 与拖车MBCU 之间的通讯联系．实现拖车利用动车动力制动能力的滞后充气控制。 (6)检测轮对速度，进行防滑控制。
(7)检测制动系统状态．将有关信号向列车计算机网络报告．自动记录并显示故障信息、对特殊的故障做出应急处理 2.1.3 气制动控制单元（PBCU） PBCU将制动指令由电信号转变为相应的空气压力信号，由EP阀、非常制动单元、停放制动阀、中继阀及压力传感器等组成。它与MBCU一起构成微机控制直通电空制动系统的制动缸压力控制。 2.1.4 转向架制动系统 该系统由基础制动装置、防滑电磁阀和速度传感器组成基础制动装置是空气制动的执行元件。速度传感器用于检测轮对转速．以便MBCU 进行防滑控制。当MBCU 检测到某轴发生滑行时．控制该轴的防滑电磁阀降低该轴的制动缸压力。 2.2动车组制动系统 2.2.1 动车组制动系统的组成 动车组运行速度高，给列车的制动能力、运行平稳性等方面提出一系列挑战。因此，高速动车组必须装备高效率和高安全性的制动系统，为列车正常运行提供调速和停车制动的手段，并在意外故障或其它必要情况下具有尽可能短的制动距离。此外，高速运行的动车组对制动系统的可靠性和制动时的舒适度也提出了更高的要求。 所以，动车组制动系统的性能和组成与普通旅客列车完全不同，它是一个能提供强大制动力并能更好利用粘着的复合制动系统，包含多个子系统，主要由电制动系统、空气制动系统、防滑装置、制动控制系统等组成，制动时采用电空制动联合作用的方式，且以电制动为主。 2.2.2 动车组制动系统的分类 制动方式有多种分类标准，下面主要介绍如下两种： （一）按制动力的操纵控制方式，动车组所采用的制动方式可分为空气制动、
动车组制动系统课程研究分析 发表时间：2019-06-21T12:00:12.877Z 来源：《科学与技术》2019年第03期作者：方新岗 [导读] 介绍了高速动车组制动系统的组成、特点及工作原理，通过对动车组制动系统的介绍，使学员了解动车组制动系统的先进性。 武汉高速铁路职业技能训练段武汉动车段湖北武汉 430000 摘要:本文主要介绍了高速动车组制动系统的组成、特点及工作原理，通过对动车组制动系统的介绍，使学员了解动车组制动系统的先进性。通过案例介绍、课件展示、实作培训，系统的介绍了动车组制动系统的原理、组成特点、制动控制部分、防滑装置等内容，使学员在了解动车组制动系统的基础上，增加库内检修作业项点，保证动车组运行更加安全。 关键词:动车组；制动；组成；原理；控制 1 课程介绍 《动车组制动系统》课程属于动车组机械师岗位，共16学时，培训类别为理论类，培训目标是使机械师掌握动车组制动系统的组成、工作原理及相关设备的使用条件。本课程需要了解制动对动车组的意义、制动系统的特点、动车组制动控制系统，掌握制动、缓解、制动装置、基础制动装置等基本概念，熟练掌握制动方式的分类、制动作用的种类、电制动系统和空气制动系统的组成及各配件结构和特点、动车组防滑装置的组成及原理的等内容。通过本课程的学习，使学员掌握与制动系统相关设备的原理及检修重点，在平时的作业过程中加强此类设备的维护与保养。 2课程分析： 动车组制动系统的重要性是显而易见的，制动对动车组的重要性早已不仅仅是安全问题，它已成限制列车速度进一步提高的因素。强大的制动装置对于保证动车组高速、安全运行有着至关重要的意义。 根据现场作业内容，本课程教学内容包括6个方面。 2.1动车组制动系统相关定义 对于资格性培训班来说，掌握动车组制动系统相关定义是学好这门课的第一个关键点。通过对这些概念的理解，使学员对动车组制动系统及相关部件有一个初步的认识，为后续课程打下一个良好的基础。本节需要学习的知识点包括：制动、缓解、制动装置、基础制动装置、制动距离等概念。 2.2制动方式的分类 本节是《动车组制动系统》整个课程中的第一个重难点，也是打开制动学习大门的第一把金钥匙。本节中盘形制动、粘着制动、直通式空气制动、自动式空气制动、电空制动的组成及原理是重难点。重点在于这些制动方式是目前为止动车组运用较为广泛的制动形式，难点在于这几种制动的组成及原理对于初学者来说比较抽象，不易理解。学员在大学期间，如果是车辆专业的学员，应该接触过这些制动的组成及原理，学习起来比较得心应手。 2.3制动作用的种类 本节的难点在于区分不同车型各种制动作用的不同运用，以及各种制动的不同特点。针对各种不同制动种类的形式，通过PPT展示各种车型司机室不同的制动控制手柄、按钮、配电柜空开，以及某些相关车型的视频资料来帮助学员从宏观上了解并掌握各类型的制动形式。通过相关故障案例的讲解，使学员加深对这些制动形式的理解。另外，可以借助班级实训课程，根据实训室CRH380A、CRH380B制动相关设备进行现场讲解，使学员更加直观的了解各个制动形式在动车组上运用，降低理论课程的的讲解难度。 2.4电制动的原理及组成 本节是《动车组制动系统》的难点内容。电制动包括电阻制动和再生制动两种。本节的难点在于电制动系统比较抽象，这是一种看不到摸不着的一种制动形式。讲课过程中可以先讲解牵引高压系统的组成及牵引高压电的走向，这个大家比较熟悉。再通过将牵引系统的反向来讲解电制动系统中的电阻制动和再生制动。 2.5空气制动的原理及组成 本节的重点在于这些部件是动车组空气制动系统的基本组成，在日常的检修过程中需要对这些部件进行重点检修与维护保养。难点在于，教学过程中缺少某些部件的实体，只能对照课本进行原理性的讲解，实际的动作方式无法看到，这样学员会感到比较抽象，记忆不深刻。 2.6动车组防滑装置的组成及原理 本节的重点在于制动过程中产生滑行会延长制动距离并使踏面擦伤，踏面擦伤后，不仅降低乘车的舒适性，也会给转向架部件带来附加的冲击力，使其寿命降低。所以，应尽可能的防止滑行现象的发生。而防滑装置的功能就是为了防止滑行现象的发生。难点在于，防滑器的工作原理比较抽象，初学学员不易掌握。讲课过程中，重点讲解防滑器的动作原理。 通过讲解现场遇到的一些动车组因滑行而发生轮对故障的案例，说明滑行对动车组的危害。播放关于雨雪天气公路小汽车因滑行造成飘逸的视频案例，说明防滑装置的重要性。 3 课程设计 3.1针对以往本课程教学过程中存在的问题，采取了重新设计丰富课件内容、改进讲解方式等措施，提高教学质量。制动对于我们来讲大家都比较熟悉，但当问到深层次的问题时没有多少人可以回答上来。针对这个大家看似熟悉的陌生朋友，首先要先让大家了解目前动车组采用的制动系统的先进性，动车组强大的制动系统对于保证动车组的高速、安全运行有着至关重要的意义。通过动车组与既有车制动系统的比较，鼓励学员分享乘坐两代车型的不同感受，来引入强大的动车组制动系统，是采用电制动＋空气制动的复合制动形式，使每位学员对制动这门课产生浓烈兴趣。 3.2针对学员素质不统一，制动系统知识点较多且原理性较强的问题，采取多元的教学方法，力求每位学员都能够很好掌握。 在授课初期，应该较多的使用多媒体教学，通过精心挑选的的具备针对性的影像资料引起学员的兴趣，在讲解难度上必须做到就低不就高的原则，不放弃每一名学员，必须做到让每一名学员听懂。对各个知识点精心备课，找出知识点间的逻辑联系点和可能影响后续课程的重要知识点。同一知识点，找到每种车型的相同点和不同点做对比，做到以点带面，全方位进行讲解。 3.3针对制动系统中比较抽象的结构及原理。首先可以通过图片或视频资料来让学员有一个宏观认识，根据实际情况，可以借助段内实训设
高速列车的制动能量和速度的平方成正比，传统的纯空气制动已不能满足需要，因其制动能力由于以下因素而受到影响： 制动热容量和机械制动部件磨耗寿命的限制 摩擦材料的性能对粘着利用的局限性，以及对旅客乘坐舒适性的不利影响 纯空气制动作用情况下，紧急制动距离不可避免的延长因此，高速列车必须采用能提供强大制动力并能更好利用粘着的复合制动系统；制动时电制动与空气制动联合作用，且以电制动为主。复合制动系统通常由电制动系统、空气制动系统、防滑装置、制动控制系统等组成，下面就这几部分分别加以介绍： 电制动空气制动防滑装置制动控制系统 电制动 电制动是将列车的动能转变为电能后，再变成热能消耗掉或反馈回电网的制动方式，应用在200公里动车组上的主要有电阻制动和再生制动两种。 电阻制动和再生制动都是让列车的动轮带动动力传动装置（牵引电动机），让其产生逆作用，消耗或回收列车动能，习惯上也称为动力制动。 下面分别就这两种制动方式加以介绍： 一、电阻制动 （一）系统构成 （二）工作原理 司机室或ATC装置发出制动指令后，制动控制装置首先对列车运行速度进行判断。当速度大于25km/h时，制动主回路构成（PB转换器转为制动位置），然后制
动接触器动作（B11闭合、P11打开、P13打开），随后依次是励磁削弱接触器打开、预励磁接触器投入，最后，断路器投入（L1闭合）。 此时，由电枢绕组、励磁绕组和主电阻器构成电阻制动主回路，并使电流向增加原牵引时剩磁的方向流动，再由主电阻器最终将电枢转动发出的电能变为热能消散掉。 二、再生制动 （一）系统构成 （二）工作原理 与电阻制动相比，再生制动的主回路中没有了主电阻器。制动时回路中各部件的动作与电阻制动时一样，只是电枢转动产生的电能要回馈到电网。 电制动具有摩擦部件少（仅有轴承）、维修工作量少、可以反复使用等优点，担负着动车组制动减速时的大部分能量。但由于增加了控制装置和制动电阻等设备，使重量增加；而且，如果条件不具备就不能产生制动作用（即电制动失效）。因此，为提高可靠性，高速动车组的制动控制系统具有在电制动系统不能正常工作时，自动切换到摩擦制动系统的功能。 三、电制动的控制 列车的电制动线是在制动控制器置于非常制动位或在ATC制动指令时得电。但在低速时电制动力下降，如列车中各车的电制动转换不一致，列车有可能因各车辆制动力不同而造成纵向冲动；所以，在列车速度降低到一定值时，要将电制动同时转为空气制动。 空气制动系统 虽然电制动可以提供强大的制动力，但目前空气制动对于高速动车组来说仍然不可或缺。这是因为：直流电机的制动力随着列车速度的降低而减少，如不采取其