【文章內容簡介】 車體最大長度 頭車： 25,700 mm 中間車： 25,000 mm 車體最大寬度： 3,380 mm 車 體最大高度： 3,700 mm 車門處地板面高度： 1,300 mm 14 車廂天花板高度： 2,277 mm 軌距： 1,435 mm 轉向架中心距： 17,500 mm 固定軸距： 2,500 mm 車輪徑： 860 mm 車鉤高度： 1,000 mm 動車組兩端過 渡車鉤中心高： 880mm+10 5 15 第 3 章 CRH2 動車組制動系統(tǒng)的組成 供風系統(tǒng) 是向整個列車提供壓縮空氣的氣源； 主要由空氣壓縮機組、空氣干燥器、風缸及其他空氣管路部件組成。 圖 31（ CRH2）動車組向空氣制動系統(tǒng)供風 （ 1） .是整個供氣系統(tǒng)的核心部件； （ 2） .驅動電機一般采用直流電動機，直接由接觸網(wǎng)供電； （ 3） .電動機通過彈性聯(lián)軸器驅動空氣壓縮機，等速傳動； （ 4） .大多采用多級氣缸，分為低壓段和高壓段壓縮。 （ 5） .工作過程：進氣→一級壓縮→中間冷卻器冷卻→ 二級壓縮→后冷卻器冷卻 通過彈簧索彈性地吊在車輛底部，能有效地為空氣壓縮機提供緩沖并降低對車體的振動。驅動電機和空氣壓縮機通過一個帶自動對準、可以消除對準誤差的圓管狀可彎曲連軸節(jié)的中間法蘭相互連接。由三個往復式壓縮氣缸、兩個冷卻器 16 以及驅動電機組成，其中兩個缸為低壓缸，一個缸為高壓缸；理論上每分鐘能提供 950L10bar 的冷卻壓縮空氣。 進氣過濾器采用過濾紙；外界空氣經(jīng)空氣過濾器由低壓缸壓縮，流過中間冷卻器，壓力下降，溫度降低。高壓缸對低壓空氣進一步壓縮，經(jīng)后冷卻器流入氣路系統(tǒng)?？諝鈮嚎s機采用飛濺潤滑 —— 依靠 焊接在曲軸上的小鐵片將曲軸箱內的機油刮起，飛濺到汽缸壁上來完成潤滑。通過一個 10bar 的安全閥對空氣壓縮機進行過載保護。冷卻風扇采用粘滯式風扇。 CRH2 所用的 ACMF2 及 ACMF2A 輔助空氣壓縮機裝置是在動車組運行準備時，即總風壓力不足，受電弓上升時，對真空斷路器（ VCB） 的壓力空氣進行供給的空氣源。輔助供氣壓縮機及其關聯(lián)部件等組成單元。 圖 32 輔助空氣壓縮機組 空氣壓縮機輸出的高壓空氣中含有較多的水分和油分，必須經(jīng)過空氣干燥器進行干燥凈化處理?？諝飧稍锲饔心な?或塔式，塔式空氣干燥器有單塔和雙塔兩種。 17 圖 33 干燥工況 圖 34 再生工況 雙筒式無熱再生工況空氣干燥器，干燥處理量為 1200L/min；吸附劑的吸附與再生分別在兩個干燥筒內同時進行，循環(huán)交替工作；循環(huán)控制器在空氣壓縮機啟動的同時也開始工作，規(guī)定的程序控制電磁閥 43 的開關時間；從而控制雙干燥筒工作循環(huán)，每兩分鐘轉換一次工作狀態(tài)；當空氣壓縮機停止工作或空轉時，循環(huán)控制器記憶下實際的循環(huán)狀態(tài)；當壓力空氣在一個筒中流過并干燥時，另一個筒中的吸附劑即被再生。每一個干燥筒有一個壓力指示器；壓力指示器紅針 顯示壓力為干燥工況；相反，紅針復位則為再生工況。吸附劑是金屬硅酸鋁，當帶水分的壓力空氣流過吸附劑時，吸附劑具有很有規(guī)律的微孔吸附流過的空氣中的水分。吸附作用的特點是在壓力下吸附，在大氣壓或負壓下再生，即壓力越高，溫度越低，單位吸附量所能吸收的水分量就越多；反之，吸咐量就少。這就是“壓 18 力吸附與無熱再生”。 圖 35 空氣干燥器 TOWER A 干燥， TOWERB 再生工況：電磁閥得電， S1 打開； B1 打開， A2 打開；壓力空氣得流向為： 入口→ B1 →塔 A 的外層→塔 A 的里層，此后分為兩路： （ 1） 塔 A 的里層→節(jié) 流孔→塔 B 的里層→塔 B 的外層→ A2 →消音器 →大氣 （ 2） 塔 A 的里層→檢查閥 C1 →檢查閥 C3 →出口 當循環(huán)控制器使電磁閥失電時， TOWER A 再生， TOWERB 干燥，其工作過程與前述類似。循環(huán)控制器在空壓機啟動時開始工作，根據(jù)規(guī)定的程序控制電磁閥的開關時間；從而控制雙干燥筒工作循環(huán)，每兩分鐘轉換一次工作狀態(tài)。 當空壓機停止工作或空轉時，循環(huán)控制器記下實際的循環(huán)狀態(tài)，當空氣壓縮機重新啟動后，循環(huán)控制器從原有的狀態(tài)上執(zhí)行控制；這樣就可以保證吸附劑充分地再生，并保證吸附劑不會因工作循環(huán)的重新設置而產生過飽 和。 （ 1） 風缸 用于儲存壓縮空氣，用鋼板制成，具有很高的耐壓性；兩端設螺孔，用于和外接管路連接，中央部下方設一螺孔，用于安裝排水塞門。 19 圖 36 風缸 （ 2） 截斷塞門 用來連通制動主管通往各車輛制動支管的通路。 圖 37 截斷塞門 （ 3） 脈沖電磁閥 用于電氣控制回路中通斷氣路。 圖 38 脈沖電磁閥 20 （ 4） 止回閥 用于限制壓力空氣的逆向流動 ； 圖 39 止回閥 （ 5） 減壓閥 用于調節(jié)壓縮空氣系統(tǒng)中的壓縮空氣； 圖 310 減壓閥 （ 6） 空氣過濾器 用于過濾壓縮空氣系統(tǒng)中的灰塵和雜質，保護敏感設備不受損壞。可根據(jù)工作需要任意連接。 21 圖 311 空氣過濾器 （ 7） 安全閥 保證空氣壓力不致過高的重要部件。 圖 312 安全閥 電制動 包括受電弓、主變壓器、變流器和電機等； 電制動是將列車的動能轉變?yōu)殡娔芎?，再變成熱能消耗掉或反饋回電網(wǎng)的制動方式，應用在 200 公里動車組上的主要有電阻制動和再生制動兩種。 電阻制動和再生制動都是讓列車的動輪帶動動力傳動裝置（牽引電動機），讓其產生逆作用，消耗或回收列車動能，習慣上也稱為動力制 動。 下面分別就這兩種制動方式加以介紹： 此時，由電樞繞組、勵磁繞組和主電阻器構成電阻制動主回路，并使電流向增加原牽引時剩磁的方向流動，再由主電阻器最終將電樞轉動發(fā)出的電能變?yōu)闊崮芟⒌簟? 與電阻制動相比，再生制動的主回路中沒有了主電阻器。制動時回路中各部件的動作與電阻制動時一樣，只是電樞轉動產生的電能要回饋到電網(wǎng)。 22 電制動具有摩擦部件少（僅有軸承）、維修工作量少、可以反復使用等優(yōu)點，擔負著動車組制動減速時的大部分能量。但由于增加了控制裝置和制動電阻等設備，使重量增加；而且，如果 條件不具備就不能產生制動作用（即電制動失效）。因此，為提高可靠性，高速動車組的制動控制系統(tǒng)具有在電制動系統(tǒng)不能正常工作時，自動切換到摩擦制動系統(tǒng)的功能。 列車的電制動線是在制動控制器置于非常制動位或在 ATC 制動指令時得電。但在低速時電制動力下降，如列車中各車的電制動轉換不一致，列車有可能因各車輛制動力不同而造成縱向沖動；所以，在列車速度降低到一定值時，要將電制動同時轉為空氣制動。 制動控制系統(tǒng) CRH2 型動車組的制動控制系統(tǒng)通過接收司機發(fā)出的制動指令或者其 ATP(列車自動防護系統(tǒng) )來 實現(xiàn)制動力的控制，其作用過程主要由 BUC(制動控制單元 )，通過微機處理器計算并傳輸?shù)?。制動控制系統(tǒng)由三個部分組成 :生裝置、制動信號傳輸裝置和制動控制裝置。信號發(fā)生裝置為司機控制的制動手柄等控制器或者 ATP 等控制單元。信號傳輸裝置借助列車的信息控制系統(tǒng)來實現(xiàn)裝置的核心為 BCU(制動控制單元 ),其通過微機進行運算處理并實現(xiàn)信息的傳輸 ,對各車的制動進行實時控制。 圖中表示了一輛車從制動指令的產生到基礎制動裝置的組成框圖。再生制動與來補充 ,其過程由微機控制 . 23 司機制動控制器 制動指令轉換裝置 車輛信息控制裝置（終端裝置） 車輛信息控制裝置（中央裝置） 制動控制器 制動控制裝置 電空轉換閥 中繼閥 調壓閥 油缸 盤形制動裝置 空壓機 干燥器 風缸 電氣指令 緊急制動 電磁閥 牽引變流器器 防滑閥 空氣指令 壓縮空氣 油 增壓氣缸 圖 313 制動控制系統(tǒng) 制動系統(tǒng)能夠實現(xiàn)制動指令的發(fā)出及傳輸、常用制動及快速制動的控制、緊急制動的控制、輔助制動的控制、耐雪制動的控制、空氣制動與再生制動的協(xié)調控制、防滑控制、增粘器 (踏面清掃器 )的控制、受 ATP/LK2022J 監(jiān)控的速度控制BUC 還能進行主空氣機起停控制、車門控制、系統(tǒng)狀態(tài)記錄和故障診斷等一系列功能。 動車組的制動指令由司機制動控制器發(fā)出電氣指令 ,經(jīng)列車信息控制系統(tǒng)傳送到每輛車的制動控 制裝置 ,由 BUC 的電子控制單元進行運算 ,實施再生制動和空氣制動。其中空氣制動以控制電空轉換閥 (EP 閥）的電流，送出與電流相對應的預控壓力信號到中繼閥，經(jīng)中繼閥送出流量放大的同比率壓縮空氣，再由增壓氣缸經(jīng)空 ——動盤上，完成制動作用。 正常行車時， CRH2 型動車組的制動指令由司機控制器發(fā)出；而列車在緊急狀態(tài)下的制動由列車 ATP 或 LKJ2022 監(jiān)控記錄裝置發(fā)出的安全制動指令發(fā)出。 當司機通過制動控制器發(fā)出制動指令后 ,指令經(jīng)列車信息網(wǎng)絡傳到各車的終端裝置 ,再送 到制動控制裝置。當 BUC 接到制動指令后 ,便按照設定的程序對各種制動方式進行制動力的分配、協(xié)調控制。 從能量轉移的角度來看 ,CRH2 型動車組采用了盤形制動和動力制動兩種制動方式；從動車組制動所采用的源動力來看，制動系統(tǒng)采用的盤形制動屬于空氣 24 制動，動力制動屬于再生制動；按照制動力形成方式，盤型制動、動力制動均屬于粘著制動。 基礎制動裝置 現(xiàn)在的動車組一般不再使用傳統(tǒng)的杠桿式傳動裝置，而是普遍使用夾鉗式裝置。該裝置制動夾鉗、支架和剪刀形的夾緊制動盤的本體組成，支架和本體之間用銷軸聯(lián)結。 本體 上設有穩(wěn)定制動力和防止振動的防振橡膠，本體在銷軸上可以滑動以滿足輪對左、右運動的要求。另外，本體上還有間隙調整器。 按摩擦面的配置，制動盤可分為單摩擦面和雙摩擦面兩種。按盤本身的結構，可分為整體式和由兩個“半圓盤”用螺栓組裝而成的“對半式”，這種對半分開式便于制動盤磨耗到限時更換，不需退輪。按盤安裝的位置可分為軸盤式和輪盤式，前者裝在軸上，后者裝在輪的兩側；動車組中的拖車一般采用軸盤式盤型制動裝置，而動車采用輪盤式制動裝置，因動車的車軸上要安裝驅動裝置，沒有安裝置動盤的位置。 由于制動盤是一個既 受力又受熱的零部件，不宜用過盈配合直接裝在軸上，所以軸盤式通常要采用鍛鋼盤轂作為車軸與制動盤之間的過渡零件，而且在摩擦盤螺栓連接處要加裝彈性套。制動盤和盤轂之間采用多個徑向彈性圓銷實現(xiàn)浮動連接，受熱時摩擦盤可以沿著徑向彈性圓銷完全自由地伸縮，以消除內應力?？紤]到制動盤要有良好的散熱性，在制動盤的中間部分設計許多散熱筋片。這樣，當車輛運行時，空氣對流即達到散熱作用。 閘片的形狀均呈月牙形或扇形，也有對稱分成兩半的，其好處是容易拆卸，特別適用于閘片與軌面空間很小的條件。閘片上的散熱槽有各種不同的形 式，有橫向槽、豎向槽和斜槽等，其作用都是增加摩擦面的貼合性，便于排除磨屑和散熱。 動車組中的空氣制動系統(tǒng)是這樣協(xié)同工作的： 壓縮空氣由電動空氣壓縮機產生，經(jīng)由貫通全列車的總風管送到各車的總風缸，再經(jīng)兩個單向閥分別送到控制風缸和制動風缸。各車制動風缸中的壓縮空氣 25 供給中繼閥、緊急電磁閥和電空轉換閥使用。電控轉換閥將送來的壓縮空氣調整到與制動指令相對應的空氣壓力，并作為指令壓力送給中繼閥。中繼閥將電空轉換閥的輸出作為控制壓力，輸出與其相應的壓縮空氣送到增壓缸（當車輛設備發(fā)生故障時，經(jīng)由緊急電磁閥的壓縮空氣作為指令 壓力被送到中繼閥，此時中繼閥與常用制動一樣，將具有相應壓力的壓縮空氣送到增壓缸）。 在對增壓缸空氣壓力進行控制時，用根據(jù)制動指令、速度和載重計算出的制動力減去電制動的反饋量后，得到實際需要的空氣制動力。將此變換為電空轉換閥（ EP 閥）的電流，由電空轉換閥產生與其電流成比例的空氣壓力（ AC 壓力），并將此壓力作為中繼閥的控制壓力，通過中繼閥產生增壓缸空氣壓力（ BC 壓力）（緊急制動時，從緊急用壓力調整閥輸出的控制壓力，經(jīng)緊急電磁閥通往中繼閥，中繼閥對電空轉換閥和壓力調整閥的空氣壓力進行比較，將二者中壓力較大者作為增 壓缸空氣壓力輸出）。 中繼閥輸出的增壓缸空氣壓力經(jīng)由制動軟管從車體送到轉向架上增壓缸的輸入側，在增壓缸的輸出側就會產生比空氣壓力高且與空氣壓力成比例的液壓，送給制動夾鉗裝置（液壓制動缸），使其產生動作。 空氣制動 雖然電制動可以提供強大的制動力，但目前空氣制動對于高速動車組來說仍然不可或缺。這是因為：直流電機的制動力隨著列車速度的降低而減少，如不采取其他制動方式，列車就不可能完全停下來。而交流電機雖然可通過改變轉差來控制制動力的大小，理論上可使制動力不受列車速度的限制，但從高速到停止均能有效作用