毕业论文crh2型动车组制动控制系_统设计

毕业论文crh2型动车组制动控制系_统设计内容摘要：

橡胶顶在车体上，实现密封。 利用油的不可压缩性，通过设置在油压放出口上的导向止回阀．可以保持压紧装置的压紧力，以保持门的气密性能。 动车组总体参数 运营速度： 200 km/h 最高试验速度： 250 km/h 联挂运行时： R180 m 单车调车时： R130 m S 曲线时： R180ｍ 曲线＋最小 10ｍ直 线＋ R180ｍ曲线 车体最大长度 头车： 25,700 mm 中间车： 25,000 mm 车体最大宽度： 3,380 mm 车体最大高度： 3,700 mm 车门处地板面高度： 1,300 mm 14 车厢天花板高度： 2,277 mm 轨距： 1,435 mm 转向架中心距： 17,500 mm 固定轴距： 2,500 mm 车轮径： 860 mm 车钩高度： 1,000 mm 动车组两端过渡车钩中心高： 880mm+10 5 15 第 3 章 CRH2 动车组制动系统的组成 供风系统 是向整个列车提供压缩空气的气源； 主要由空气压缩机组、空气干燥器、风缸及其他空气管路部件组成。 图 31（ CRH2）动车组向空气制动系统供风 （ 1） .是整个供气 系统的核心部件； （ 2） .驱动电机一般采用直流电动机，直接由接触网供电； （ 3） .电动机通过弹性联轴器驱动空气压缩机，等速传动； （ 4） .大多采用多级气缸，分为低压段和高压段压缩。 （ 5） .工作过程：进气→一级压缩→中间冷却器冷却→二级压缩→后冷却器冷却 通过弹簧索弹性地吊在车辆底部，能有效地为空气压缩机提供缓冲并降低对车体的振动。 驱动电机和空气压缩机通过一个带自动对准、可以消除对准误差的圆管状可弯曲连轴节的中间法兰相互连接。 由三个往复式压缩气缸、两个冷却器 16 以及驱动电机组成，其中两个缸为低压缸，一个缸为高压 缸；理论上每分钟能提供 950L10bar 的冷却压缩空气。 进气过滤器采用过滤纸；外界空气经空气过滤器由低压缸压缩，流过中间冷却器，压力下降，温度降低。 高压缸对低压空气进一步压缩，经后冷却器流入气路系统。 空气压缩机采用飞溅润滑 —— 依靠焊接在曲轴上的小铁片将曲轴箱内的机油刮起，飞溅到汽缸壁上来完成润滑。 通过一个 10bar 的安全阀对空气压缩机进行过载保护。 冷却风扇采用粘滞式风扇。 CRH2 所用的 ACMF2 及 ACMF2A 辅助空气压缩机装置是在动车组运行准备时，即总风压力不足，受电弓上升时，对真空 断路器（ VCB） 的压力空气进行供给的空气源。 辅助供气压缩机及其关联部件等组成单元。 图 32 辅助空气压缩机组 空气压缩机输出的高压空气中含有较多的水分和油分，必须经过空气干燥器进行干燥净化处理。 空气干燥器有膜式或塔式，塔式空气干燥器有单塔和双塔两种。 17 图 33 干燥工况 图 34 再生工况 双筒式无热再生工况空气干燥器，干燥处理量为 1200L/min；吸附剂的吸附与再生分别在两个干燥筒内同时进行，循环交替工作；循环控制器在空气压缩机启动的同时也开始工作，规定的程序控制电磁阀 43 的开关时间；从而控制双干燥筒工作循环，每两分钟转换一次工作状态；当空气压缩机停止工作或空转时，循环控制器记忆下实际的循环状态；当压力空气在一个筒中流过并干燥时，另一个筒中的吸附剂即被再生。 每一个干燥筒有一个压力指示器；压力指示器红针显示压力为干燥工况；相反，红针复位则为再生工况。 吸附剂是金属硅酸铝，当带水分的压力空气流过吸附剂时，吸附剂具有很有规律的微孔吸附流过的空气中的水分。 吸附作用的特点是在压力下吸附，在大气压或负压下再生，即压力越高，温度越低，单位吸附量所能吸收的水分量就越多；反之，吸咐量就少。 这就是 “压 18 力吸附与无热再生”。 图 35 空气干燥器 TOWER A 干燥， TOWERB 再生工况：电磁阀得电， S1 打开； B1 打开， A2 打开；压力空气得流向为： 入口→ B1 →塔 A 的外层→塔 A 的里层，此后分为两路： （ 1） 塔 A 的里层→节流孔→塔 B 的里层→塔 B 的外层→ A2 →消音器 →大气 （ 2） 塔 A 的里层→检查阀 C1 →检查阀 C3 →出口 当循环控制器使电磁阀失电时， TOWER A 再生， TOWERB 干燥，其工作过程与前述类似。 循环控制器在空压机启动时开始工作，根据规定的程序控制电磁阀的开关时间；从而控制双干燥 筒工作循环，每两分钟转换一次工作状态。 当空压机停止工作或空转时，循环控制器记下实际的循环状态，当空气压缩机重新启动后，循环控制器从原有的状态上执行控制；这样就可以保证吸附剂充分地再生，并保证吸附剂不会因工作循环的重新设置而产生过饱和。 （ 1） 风缸 用于储存压缩空气，用钢板制成，具有很高的耐压性；两端设螺孔，用于和外接管路连接，中央部下方设一螺孔，用于安装排水塞门。 19 图 36 风缸 （ 2） 截断塞门 用来连通制动主管通往各车辆制动支管的通路。 图 37 截断塞门 （ 3） 脉冲电磁阀 用于电气控制回路中通断气路。 图 38 脉冲电磁阀 20 （ 4） 止回阀 用于限制压力空气的逆向流动 ； 图 39 止回阀 （ 5） 减压阀 用于调节压缩空气系统中的压缩空气； 图 310 减压阀 （ 6） 空气过滤器 用于过滤压缩空气系统中的灰尘和杂质，保护敏感设备不受损坏。 可根据工作需要任意连接。 21 图 311 空气过滤器 （ 7） 安全阀 保证空气压力不致过高的重要部件。 图 312 安全阀 电制动 包括受电弓、主变压器、变流器和电机等； 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： 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。 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。 22 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。 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。 制动控制系统 CRH2 型动车组的制动控制系统通过接收司机发出的制动指令或者其 ATP(列车自动防护系统 )来实现制动力的控制，其作用过程主要由 BUC(制动控制单元 )，通过微机处理器计算并传输的。 制动控制系统由三个部分组成 :生装置、制动信号传输装置和制动控制装置。 信号发生装置为司机控制的制动手柄等控制器或者 ATP 等控制单元。 信号传输装置借助列车的信息控制系统来实现信号的双装置的核心为 BCU(制动控制单元 ),其通过微机进行运算处理并实现信息的传输 ,对各车的制动进行实时控制。 图中表示了一辆车从制动指令的产生到基础制动装置的组成框图。 再生制动来补充 ,其过程由微机控制 . 23 司机制动控制器 制动指令转换装置 车辆信息控制装置（终端装置） 车辆信息控制装置（中央装置） 制动控制器 制动控制装置 电空转换阀 中继阀 调压阀 油缸 盘形制动装置 空压机 干燥器 风缸 电气指令 紧急制动 电磁阀 牵引变流器器 防滑阀 空气指令 压缩空气 油 增压气缸 图 313 制动控制系统 制动系统能够实现制动指令的发出及传输、常用制动及快速制动的控制、紧急制动的控制、辅助制动的控制、耐雪制动的控制、空气制动与再生制动的协调控制、防滑控制、增 粘器 (踏面清扫器 )的控制、受 ATP/LK2020J 监控的速度控制BUC 还能进行主空气机起停控制、车门控制、系统状态记录和故障诊断等一系列功能。 动车组的制动指令由司机制动控制器发出电气指令 ,经列车信息控制系统传送到每辆车的制动控制装置 ,由 BUC 的电子控制单元进行运算 ,实施再生制动和空气制动。 其中空气制动以控制电空转换阀 (EP 阀）的电流，送出与电流相对应的预控压力信号到中继阀，经中继阀送出流量放大的同比率压缩空气，再由增压气缸经空 ——动盘上，完成制 动作用。 正常行车时， CRH2 型动车组的制动指令由司机控制器发出；而列车在紧急状态下的制动由列车 ATP 或 LKJ2020 监控记录装置发出的安全制动指令发出。 当司机通过制动控制器发出制动指令后 ,指令经列车信息网络传到各车的终端装置 ,再送到制动控制装置。 当 BUC 接到制动指令后 ,便按照设定的程序对各种制动方式进行制动力的分配、协调控制。 从能量转移的角度来看 ,CRH2 型动车组采用了盘形制动和动力制动两种制动方式；从动车组制动所采用的源动力来看，制动系统采用的盘形制动属于空气 24 制动，动力制动属于再生制动；按照制动力形 成方式，盘型制动、动力制动均属于粘着制动。 基础制动装置 现在的动车组一般不再使用传统的杠杆式传动装置，而是普遍使用夹钳式装置。 该装置制动夹钳、支架和剪刀形的夹紧制动盘的本体组成，支架和本体之间用销轴联结。 本体上设有稳定制动力和防止振动的防振橡胶，本体在销轴上可以滑动以满足轮对左、右运动的要求。 另外，本体上还有间隙调整器。 按摩擦面的配置，制动盘可分为单摩擦面和双摩擦面两种。 按盘本身的结构，可分为整体式和由两个“半圆盘”用螺栓组装而成的“对半式”，这种对半分开式便于制动盘 磨耗到限时更换，不需退轮。 按盘安装的位置可分为轴盘式和轮盘式，前者装在轴上，后者装在轮的两侧；动车组中的拖车一般采用轴盘式盘型制动装置，而动车采用轮盘式制动装置，因动车的车轴上要安装驱动装置，没有安装置动盘的位置。 由于制动盘是一个既受力又受热的零部件，不宜用过盈配合直接装在轴上，所以轴盘式通常要采用锻钢盘毂作为车轴与制动盘之间的过渡零件，而且在摩擦盘螺栓连接处要加装弹性套。 制动盘和盘毂之间采用多个径向弹性圆销实现浮动连接，受热时摩擦盘可以沿着径向弹性圆销完全自由地伸缩，以消除内应力。 考虑到制动盘要有良好的 散热性，在制动盘的中间部分设计许多散热筋片。 这样，当车辆运行时，空气对流即达到散热作用。 闸片的形状均呈月牙形或扇形，也有对称分成两半的，其好处是容易拆卸，特别适用于闸片与轨面空间很小的条件。 闸片上的散热槽有各种不同的形式，有横向槽、竖向槽和斜槽等，其作用都是增加摩擦面的贴合性，便于排除磨屑和散热。 动车组中的空气制动系统是这样协同工作的： 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 25 供给中继阀、紧急电 磁阀和电空转换阀使用。 电控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，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。