轨道车辆ppt下载

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轨道车辆牵引与制动 主要内容： 动车组制动系统总论 国产动车组制动系统 动车组牵引计算 第一篇 动车组制动系统总论 第一章 动车组制动系统概述 第一节 制动的相关概念 基本概念 制动对动车组的意义 制动方式的分类 制动作用的种类 基本概念 制动 缓解 制动装置（空气） 制动机 基础制动装置 评价制动性能的指标 制动距离 制动减速度 制动对动车组的意义 制动方式的分类 按动能的转移方式 盘形制动 电阻制动 再生制动 磁轨制动 轨 道涡流制动 旋转涡流制动 翼板制动… 按制动力的形成方式 粘着制动（粘着特性曲线） 非粘着制动 按制动力的操纵控制方式 空气制动 电空制动 电制动 空气制动机 直通空气制动机 直通空气制动机 结构 工作原理 特点 列车管增压制动、减压缓解 结构简单，操纵方便 分离时不能制动，制动/缓解动作一致性差（冲动） 自动空气制动机 自动空气制动机 结构 工作原理 特点 列车管减压制动，增压缓解 分离时可制动，动作一致性好 结构复杂，一般无阶段缓解 电空制动机 结构 工作原理 制动作用的种类 第二节 动车组制动系统的组成和特点 动车组制动系统的组成 动车组制动系统的特点 制动能力强、响应速度快 采用电、空联合制动模式，电制动优先，且普遍装有防滑器 操纵控制采用电控、直通或微机控制电气指令式等灵敏而迅速的系统 制动力计算和分配的准确性高 制动作用采用微机控制，可为保证列车正点运行精确提供所需制动力 制动系统对电制动和空气制动的分配合理，使不同的制动方式达到最佳的组合效果 故障导向安全 设有空气制动、微型计算机控制的电空制动和计算机网络等多级制动控制方式 ，以便在制动系统发生故障时能向安全方向动作 制动冲动小 制动指令传递的同步性高，各车的制动一致性好 制动系统采用微机控制，实现制动过程的优化，在动车组平均减速度提高的同时，限制减速度的变化率 第二章 动车组制动系统的工作原理 电制动系统 空气制动系统 防滑装置 制动控制系统 第一节 电制动系统 电阻制动 再生制动 电制动的控制及有效利用 电阻制动 再生制动 电制动的控制及有效利用 第二节 空气制动系统 压缩空气供给系统 空气压缩机 安 全 阀 干 燥 装 置 滤 油 器 风 缸 空气制动控制部分 空气制动控制装置 电空转换阀（EP阀） 中继阀 调压阀 电磁阀 增压缸 制动缸 空气制动控制装置 电空转换阀（EP阀） 中 继 阀 电 磁 阀 制 动 缸 基础制动装置 组成 制动倍率 传动效率 基础制动装置的组成 传动部分 摩擦部分 传 动 部 分 摩 擦 部 分 制动盘的结构形式 按盘本身的结构：整体式/组装式 按安装位置：轴盘式/轮盘式 制动盘材料 铁系材料 复合材料 C/C纤维复合材料（ C母材+C纤维 ） 轻 耐热裂 高速性能好 常用制动磨损大 摩擦系数受温度影响 铝合金基复合材料（铝合金母材+陶瓷粒子） 轻 耐磨 耐疲劳 闸片材料 合成材料 烧结材料 C/C复合材料 陶瓷材料 摩擦系数的稳定性 耐磨性 导热性能（高温强度） 对盘的作用 经济性 制动倍率 基础制动装置的传动效率 第三节 防滑装置 防滑装置的种类 微机控制的防滑器 防滑装置的种类 机械式防滑器 电子式防滑器 微机控制的防滑器 微机控制的防滑器 结构 工作原理 微机控制防滑器的结构 速度传感器 滑行检测器 防滑电磁阀 第四节 制动控制系统 制动控制系统的组成 制动控制系统的操纵方式 制动控制系统的工作原理 制动系统与动车组其他系统的接口 制动控制系统的概念 制动控制系统是制动系统中，在司机或自动控制装置的控制下，产生、传送制动信号，对制动力进行计算和分配的部分。 制动控制系统的组成 制动信号发生装置 制动信号传输装置（双向） 制动控制单元（BCU） 其他（继电器等） 常见继电器 制动信号发生装置 制动信号传输装置 功能 将制动指令传送至各车 将各车信息传送至司机室 传输介质 带屏蔽层的金属电缆 光纤 信号的类型 数字信号 模拟信号 信号的类型 数字信号 以若干指令线不同的通、断组合表示不同的制动要求； 反应迅速、可靠性好。 模拟信号 以电压、电流、频率、脉宽等模拟量的大小表示不同的制动要求； 可实现无级精确操纵。 制动控制单元 制动控制系统的操纵方式 ATC操纵 司机制动控制器操纵 紧急制动的操纵 制动控制系统的工作原理 制动控制器的制动指令控制电路 常用制动控制电路 紧急制动控制电路 产生紧急制动作用的条件 司机制动控制器处于取出位 制动力不足 总风空气压力低于600kPa 列车分离 某车辆设备故障 产生非常制动作用的条件 制动控制器处于非常位 ATC非常制动指令 继电器JTR消磁 备用制动控制电路 制动系统与动车组其他系统的接口 与列车控制网络的接口 列车控制网络的子网 与列车控制系统的接口 安全制动，确保列车运行安全 与牵引传动系统的接口 制动系统与牵引系统的协调 第三章 CRH2动车组制动系统 概 述 电制动系统 空气制动系统 防滑装置 制动控制系统 第一节 概 述 系统组成 制动作用的种类 系统的技术特点和性能 系 统 组 成 制动作用的种类 常用制动 非常制动 紧急制动 耐雪制动 备用制动 停放制动 常用制动 设1～7级 按速度－粘着特性曲线控制（设有空重车调整功能） 初速75km/h以上时实施混合制动，动车的再生制动负担拖车的部分空气制动；65km/h以下时，切换成各车制动力的独立控制 电制动优先 制动指令采用光缆传输 控制单位：1M1T 非常制动 与常用制动控制模式类似，并具备最大常用制动（7级）1.5倍的制动力 可由司机制动控制器或ATP、LKJ2000发出指令 紧急制动 产生按速度进行两级调整的纯空气制动作用： 160～200km/h速度区段为低压（约0.6m/s2减速度） 160km/h以下速度区段为高压（约0.778m/s2减速度） 无空重车调整 耐雪制动 为防止冰雪进入制动盘和闸片之间，使闸片无间隙轻轻接触制动盘 110km/h的速度以下 增压缸压力设定为60±20kPa 作用方式同常用制动 备用制动 制动控制装置异常、制动指令线路断线及救援等时使用 通过电压控制的电气指令式空气制动 共四级：分别相当于3级、5级、7级常用制动，以及非常制动 每个级位的制动力为定值，与速度和载重无关 停放制动 不设置专门的停放制动装置 于最前方3轴的6个车轮处放置铁鞋，可保证在30‰以下的坡道上不发生溜逸 ATC制动 具有四级制动力，分别相当于常用制动1级、4级、7级和非常制动 技术特点 常用制动采用电-空结合的复合制动方式，电制动优先，所承担的制动能量占全部制动能量的97% 常用制动按速度-粘着特性曲线进行控制，并可根据载荷变化自动调整制动力 基础制动装置采用液压夹钳装置，体积小，响应迅速 具有与列车运行控制系统ATP/LKJ2000的接口，可施行安全制动 具有故障诊断和相关信息保存功能 主要技术指标 动车组在平直道和额定载荷下的紧急制动距离 时速200km/h：≤1720m 时速160km/h：≤1070m 基础制动传动效率95%以上，闸片平均摩擦系数0.25 正常使用时总风管压力为780~880kPa。充风时由0升至880kPa的时间为250.3s，由780kPa升至880kPa的时间为28.5s 非常制动空走时间≤2.3s；ATP空走时间≤3.5s 第二节 电制动系统 最高级位常用制动的减速特性 70km/h以下：0.747 m/s2 118km/h　　：0.619 m/s2 200km/h　　：0.505 m/s2 第三节 空气制动系统 压缩空气供给系统 空气制动控制部分 基础制动装置 主空气压缩机 辅助空气压缩机 E-1-L安全阀 空气干燥装置 干燥功能 再生功能 EPLA型电空转换阀 FD-1型中继阀 B-10调压阀 输入控制风缸压力空气，输出踏面清扫装置用的压力空气 B-11调压阀 输入制动风缸的压缩空气，向紧急电磁阀输出紧急制动用的压缩空气 带电磁阀的调压阀 可通过电气指令输出两种不同的定压 增 压 缸 基础制动装置 气路原理 第四节 滑行再粘着控制 电制动的防滑控制 空气制动的防滑控制 电制动的防滑控制 每20ms求出各轴速度 压缩-复位模式 电制动滑行的检测条件 空气制动的防滑控制 每20ms求出各轴速度 缓解-保压（…）-再制动模式 特例：V>10km/h，λ>50% 第五节 制动控制系统 制动控制单元（BCU） 各种制动作用的控制 其他功能的控制 制动控制单元（BCU） 组 成 连接装置 电变换传感器 CPU卡 CTRL卡 MRC卡 EPA卡 SKV-02卡 7段LED显示切换开关 车轮直径设定开关 功 能 制动控制 防滑控制 其他功能：监控与故障显示等… 各种制动作用的控制 常用制动的控制 1M1T单元制动控制原理 非常制动产生的条件 紧急制动的控制 紧急制动产生的条件 制动力不足检测电路的启动电路 制动力不足的检测电路 紧急制动的复位（缓解）电路 备用制动的控制 耐雪制动的控制 其他功能的控制 空重车调节控制 用压力传感器将空气弹簧（AS）压力进行空电转换 空车/满车限制控制 若空车时信号显示载重低于满载时的70％，以及满车时信号显示载重超过满载时的120％，都判断为传感器系统故障，将载荷定为满车时120％的空气弹簧压力。 制动冲击控制 为提高开始制动时的乘车舒适性，将制动力的变化设为一个常数，而不是阶梯式应答 EP阀控制 缓解保证控制 缓解时，为使EP阀保持在缓解位置，进行EP阀电流的偏流控制 滞后修正 为消除EP阀及中继阀的滞后，EP阀的电流值控制在下方比上方低20mA 空气压缩机控制 为使MR压力保持在一定的压力范围，对空压机电动机的电源进行控制： 当MR压力低于780kPa时，空气压缩机开始工作；当压力高于880 kPa时，压缩机停止运转。 空档控制 在更换检查等情况下，为了能简便地对制动性能进行确认，在输入制动指令的同时，通过对监视器传送数据中的速度条件进行设定（不向制动控制器输入等价速度信号），对各速度区域的制动特性进行确认 制动不缓解检测 防止列车在制动不缓解的状态下运行 判断条件 无任何制动指令时，残余的增压缸（BC）压力超过39.2 kPa，且持续5s以上 与ATP和LKJ2000设备的接口 ATP发出的制动指令通过列车信息控制系统的网络传送线及硬线输入至BCU，输出1、4、7级常用制动和非常制动等指令 LKJ2000车载设备与动车组的制动接口与ATP的情况基本一样 第四章 CRH5动车组制动系统 概述 电制动系统 空气制动系统 防滑装置 制动控制系统 第一节 概 述 系统组成 制动作用的种类 系统性能 系统组成 电制动系统 空气制动 直通空气制动系统 自动空气制动系统 防滑系统 制动控制系统 制动作用的种类 常用制动 紧急制动 备用制动 停放制动 停车制动 系统性能 第二节 电制动系统 组成 工作原理 制动特性 组 成（与牵引系统一致） 受电弓 牵引变压器 牵引变流器 牵引电机 制动电阻 第三节 空气制动系统 压缩空气供给系统 直通空气制动系统 自动空气制动系统 基础制动装置 压缩空气供给系统 主空气压缩机（2台，Tp和Tpb车） 辅助空气压缩机（2台，Tp和Tpb车） 空气干燥装置 微孔滤油器 安全阀 空气压缩机 微孔滤油器 直通空气制动系统 自动空气制动系统 直通空气制动系统不能正常工作或救援/回送模式下时，通过手动转换启动 为纯空气制动 基础制动装置 动车 动力轴 2个轴盘 非动力轴 3个轴盘 拖车 3个轴盘 第四节 防滑装置 组成 工作原理 技术特点 具有综合自检功能 可与中央诊断计算机通信 提供防空转功能 第五节 制动控制系统 特点 由基于微处理器的制动控制单元控制 制动控制单元可与TCMS通信 还具有独立于主控回路的自动空气制动系统 各种制动作用的控制 常用制动的控制 紧急制动的控制 司机制动控制手柄处于紧急制动位 司机室紧急制动按钮按下 安全装置（信号系统）动作 异常情况下安全环线断开 总风管或制动管空气压力不足 旅客报警（每车内有两个报警手柄，该指令可被司机撤消 ） 停放制动的控制 弹簧作用的制动装置 控制单元为电-空控制装置，集成到面板上 制动/缓解由司机按钮或列控装置控制各脉冲电磁阀，电源故障时可人工操纵 可防止停放制动力与常用空气制动力叠加 停放制动作用时，牵引自动切断 运行过程中，停放制动也不得起作用 可由机械设备手动缓解 停车制动 常用制动的辅助功能 低速下（10km/h以下）电制动衰减时，在动车转向架上以空气制动补足，实现均衡的制动减速度。 第五章 CRH1动车组制动系统 概述 电制动系统 空气制动系统 防滑装置 制动控制系统 第一节 概述 系统组成 制动作用的种类 系统的技术特点和性能 系统组成 电制动系统 空气制动系统 防滑系统 制动控制系统 制动作用的种类 常用制动 紧急制动 安全制动 停放制动 保持制动 救援/回送制动 防冰制动 常用制动 启动方式 制动控制手柄 列车自动驾驶/列车自动防护系统（ATC/ATP ） 救援/回送控制面板 特点 电空混合制动，电制动优先 有效平均减速度为0.8 m/s2，最大冲动低于0.65s/m2 紧急制动 有工作人员/设备控制和乘客控制两种方式 司机通过操纵手柄/列车计算机自动控制 乘客扳动紧急制动阀（每车都设） 采用电、空联合的混合制动方式 安全制动 产生条件（安全回路） 与安全性有关的系统中发生非常严重故障 （失去联络、系统压力低等） 安全制动的控制电源切断 列车分离 ATC/ATP制动需要 司机安全装置（DSD）制动需要 司机紧急停车按钮按下 救援/回送安全制动的需要 停放制动 通过弹簧力产生制动作用 每辆动车有3个制动单元具有停放制动装置 使具有最大载荷的列车停在坡度为30‰的坡道上不溜车 当总风压力低于350kPa时，在停放控制面板的控制下自动启动；可通过压缩空气或手动缓解 也称驻车制动 保持制动 常用制动的辅助功能 5km/h以下自动实施 摩擦制动力 为了停车平稳 避免列车在坡度不超过30 ‰的坡道上溜车 若保持制动系统作用力不够，将启动安全制动 救援/回送制动 通过空电转换装置使动车组将来自普通机车的列车管压力变化信息转换为相应的电信号； 可使用外部三相电源或靠动车组自身发电。 防冰制动 防止制动盘结冰 空气制动 系统的技术特点及性能 技术特点 性能 技 术 特 点 制动装置由TCMS控制，TCMS同每辆车上的BCU通信； 除停放制动、保持制动和防冰制动外，制动力的大小要根据载荷进行调整； 具有与ATP及LKJ-2000的接口，实施安全制动； 设有DSD安全制动装置 性 能 最大重量、平直轨道的条件下，无论是纯 空气制动，还是空气制动和再生制动的复 合制动： 时速200 km/h，紧急制动距离≤2000 m 时速160 km/h，紧急制动距离≤1400 m 第二节 电制动系统 组成和工作原理 制动特性 第三节 空气制动系统 供气系统 空气制动控制部分 基础制动装置 压缩空气供给系统 主压缩机 辅助压缩机 空气干燥装置 过滤器 管道、风缸 辅助设备：安全阀、压力传感器等 主压缩机 主压缩机结构 辅助压缩机 空气干燥装置 基础制动装置 动车：2个轮盘；拖车：3个轴盘 采用紧凑式夹钳装置 第四节 防滑装置 组成 包括电制动和空气制动的防滑 工作原理 以制动力最大时轮缘速度为控制防滑的临界速度 电制动防滑靠解读惯性数据，空气制动通过解读制动缸压力 特点 由TCMS系统统一控制 当电制动使用效率低时，防滑控制完全由空气防滑部分实现 第五节 制动控制系统 MBCU 接受列车计算机网络和制动信号发生与传输部分发出的制动指令等信息 根据列车运行速度及车辆载重，将制动指令转换成所需要的制动力值 按再生制动优先的原则，进行电－空复合制动的控制 自动检测车辆制动系统状态，记录并显示故障信息；并将有关信息向列车计算机网络报告 对防滑装置进行控制，并向列车计算机网络报告相关信息 PBCU 空气制动控制；主要由气动阀、压力传感器等组成，与MBCU一起构成对直通式电空制动系统制动缸压力的控制 第三篇 动车组牵引计算 第七章 牵引计算的力学模型 列车牵引计算概述 牵引力 运行阻力 制动力 第一节 列车牵引计算概述 牵引计算的内容、用途及“牵规” 对列车运行有直接影响的力 牵引计算的内容、用途及“牵规” 对列车运行有直接影响的力 第二节 牵引力 牵引力的产生 粘着牵引力与空转 牵引力的数值 牵引力的产生 粘着牵引力与空转 牵引力的计算（工程实际） 第三节 运行阻力 基本阻力 附加阻力 动车组运行阻力的计算 几点说明 基本阻力 基本阻力的分析 （单位）基本阻力的计算 基本阻力的分析（5种） 轴承阻力 滑动阻力 滚动阻力 冲击振动阻力 空气阻力 （单位）基本阻力的计算 国外高速列车的单位基本阻力 日本新干线动车组 法国TGV动车组 德国ICE动车组 附加阻力 附加阻力的分析 （单位）加算附加阻力wj及加算坡道、加算坡度ij 附加阻力的分析 坡道阻力 曲线阻力 隧道阻力 加算附加阻力及加算坡道、加算坡度 动车组运行阻力的计算 第四节 制动力 制动力的形成 制动力的计算和分析 制动力的形成 制动力的计算 电制动力的计算 空气制动力的计算（三步曲） 第八章 合力曲线、运动方程 及时分解算 合力曲线图 列车运动方程 列车运行时分的解算 线路纵断面化简 第一节 合力曲线图的绘制和应用 不同工况的单位合力 单位合力曲线图的绘制 单位合力曲线图的应用 第二节 列车运动方程及其应用 列车运动方程的推导 动能定理 列车运动方程的应用 第三节 列车运行时分解算 分析法 图解法 均衡速度法 分析法 分析法计算运行时分的实例 图解法 均衡速度法 第四节 线路纵断面化简 线路纵断面化简的意义 线路纵断面化简的步骤 第九章 动车组制动问题解算 解算制动距离： v0、b→S 解算制动限速： b、S →v0 解算必需的制动能力： v0、S→b 第一节 制动距离的计算 原始制动过程 等效处理 原始制动过程 等 效 处 理 空走距离的计算公式 有效制动距离的计算公式 第二节 制动限速和列车必需制动能力的计算 制动限速v0的计算 必须制动能力b的计算 根据b、S计算制动限速v0 单位制动力b本身就是未知量v0的函数，无法直接正向求解v0 采用试算的方法：即先假定一个制动限速v0 ，根据v0和b计算S；反复试算，直至S的值满足紧急制动距离的精度要求 根据v0 、S计算制动能力b 方法同制动限速v0的计算…… 第十章 列车牵引电算 单质点牵引电算 多质点牵引电算kVA红软基地

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