【文章內(nèi)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(zhuǎn)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(dòng)車組兩端過 渡車鉤中心高： 880mm+10 5 15 第 3 章 CRH2 動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)的組成 供風(fēng)系統(tǒng) 是向整個(gè)列車提供壓縮空氣的氣源； 主要由空氣壓縮機(jī)組、空氣干燥器、風(fēng)缸及其他空氣管路部件組成。 圖 31（ CRH2）動(dòng)車組向空氣制動(dòng)系統(tǒng)供風(fēng) （ 1） .是整個(gè)供氣系統(tǒng)的核心部件； （ 2） .驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般采用直流電動(dòng)機(jī)，直接由接觸網(wǎng)供電； （ 3） .電動(dòng)機(jī)通過彈性聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)，等速傳動(dòng)； （ 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(jìn)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(jī)提供緩沖并降低對車體的振動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)和空氣壓縮機(jī)通過一個(gè)帶自動(dòng)對準(zhǔn)、可以消除對準(zhǔn)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(gè)往復(fù)式壓縮氣缸、兩個(gè)冷卻器 16 以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，其中兩個(gè)缸為低壓缸，一個(gè)缸為高壓缸；理論上每分鐘能提供 950L10bar 的冷卻壓縮空氣。 進(jìn)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(jìn)一步壓縮，經(jīng)后冷卻器流入氣路系統(tǒng)?？諝鈮嚎s機(jī)采用飛濺潤滑 —— 依靠 焊接在曲軸上的小鐵片將曲軸箱內(nèi)的機(jī)油刮起，飛濺到汽缸壁上來完成潤滑。通過一個(gè) 10bar 的安全閥對空氣壓縮機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)。冷卻風(fēng)扇采用粘滯式風(fēng)扇。 CRH2 所用的 ACMF2 及 ACMF2A 輔助空氣壓縮機(jī)裝置是在動(dòng)車組運(yùn)行準(zhǔn)備時(shí)，即總風(fēng)壓力不足，受電弓上升時(shí)，對真空斷路器（ VCB） 的壓力空氣進(jìn)行供給的空氣源。輔助供氣壓縮機(jī)及其關(guān)聯(lián)部件等組成單元。 圖 32 輔助空氣壓縮機(jī)組 空氣壓縮機(jī)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(jìn)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(gè)干燥筒內(nèi)同時(shí)進(jìn)行，循環(huán)交替工作；循環(huán)控制器在空氣壓縮機(jī)啟動(dòng)的同時(shí)也開始工作，規(guī)定的程序控制電磁閥 43 的開關(guān)時(shí)間；從而控制雙干燥筒工作循環(huán)，每兩分鐘轉(zhuǎn)換一次工作狀態(tài)；當(dāng)空氣壓縮機(jī)停止工作或空轉(zhuǎn)時(shí)，循環(huán)控制器記憶下實(shí)際的循環(huán)狀態(tài)；當(dāng)壓力空氣在一個(gè)筒中流過并干燥時(shí)，另一個(gè)筒中的吸附劑即被再生。每一個(gè)干燥筒有一個(gè)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(fù)位則為再生工況。吸附劑是金屬硅酸鋁，當(dāng)帶水分的壓力空氣流過吸附劑時(shí)，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(diǎn)是在壓力下吸附，在大氣壓或負(fù)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?yàn)椋? 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(dāng)循環(huán)控制器使電磁閥失電時(shí)， 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(jī)啟動(dòng)時(shí)開始工作，根據(jù)規(guī)定的程序控制電磁閥的開關(guān)時(shí)間；從而控制雙干燥筒工作循環(huán)，每兩分鐘轉(zhuǎn)換一次工作狀態(tài)。 當(dāng)空壓機(jī)停止工作或空轉(zhuǎn)時(shí)，循環(huán)控制器記下實(shí)際的循環(huán)狀態(tài)，當(dāng)空氣壓縮機(jī)重新啟動(dòng)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(huì)因工作循環(huán)的重新設(shè)置而產(chǎn)生過飽 和。 （ 1） 風(fēng)缸 用于儲(chǔ)存壓縮空氣，用鋼板制成，具有很高的耐壓性；兩端設(shè)螺孔，用于和外接管路連接，中央部下方設(shè)一螺孔，用于安裝排水塞門。 19 圖 36 風(fēng)缸 （ 2） 截?cái)嗳T 用來連通制動(dòng)主管通往各車輛制動(dòng)支管的通路。 圖 37 截?cái)嗳T （ 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(dòng) ； 圖 39 止回閥 （ 5） 減壓閥 用于調(diào)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(zhì)，保護(hù)敏感設(shè)備不受損壞?？筛鶕?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(dòng) 包括受電弓、主變壓器、變流器和電機(jī)等； 電制動(dòng)是將列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎?，再變成熱能消耗掉或反饋回電網(wǎng)的制動(dòng)方式，應(yīng)用在 200 公里動(dòng)車組上的主要有電阻制動(dòng)和再生制動(dòng)兩種。 電阻制動(dòng)和再生制動(dòng)都是讓列車的動(dòng)輪帶動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)裝置（牽引電動(dòng)機(jī)），讓其產(chǎn)生逆作用，消耗或回收列車動(dòng)能，習(xí)慣上也稱為動(dòng)力制 動(dòng)。 下面分別就這兩種制動(dòng)方式加以介紹： 此時(shí)，由電樞繞組、勵(lì)磁繞組和主電阻器構(gòu)成電阻制動(dòng)主回路，并使電流向增加原牽引時(shí)剩磁的方向流動(dòng)，再由主電阻器最終將電樞轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)出的電能變?yōu)闊崮芟⒌簟? 與電阻制動(dòng)相比，再生制動(dòng)的主回路中沒有了主電阻器。制動(dòng)時(shí)回路中各部件的動(dòng)作與電阻制動(dòng)時(shí)一樣，只是電樞轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電能要回饋到電網(wǎng)。 22 電制動(dòng)具有摩擦部件少（僅有軸承）、維修工作量少、可以反復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，擔(dān)負(fù)著動(dòng)車組制動(dòng)減速時(shí)的大部分能量。但由于增加了控制裝置和制動(dòng)電阻等設(shè)備，使重量增加；而且，如果 條件不具備就不能產(chǎn)生制動(dòng)作用（即電制動(dòng)失效）。因此，為提高可靠性，高速動(dòng)車組的制動(dòng)控制系統(tǒng)具有在電制動(dòng)系統(tǒng)不能正常工作時(shí)，自動(dòng)切換到摩擦制動(dòng)系統(tǒng)的功能。 列車的電制動(dòng)線是在制動(dòng)控制器置于非常制動(dòng)位或在 ATC 制動(dòng)指令時(shí)得電。但在低速時(shí)電制動(dòng)力下降，如列車中各車的電制動(dòng)轉(zhuǎn)換不一致，列車有可能因各車輛制動(dòng)力不同而造成縱向沖動(dòng)；所以，在列車速度降低到一定值時(shí)，要將電制動(dòng)同時(shí)轉(zhuǎn)為空氣制動(dòng)。 制動(dòng)控制系統(tǒng) CRH2 型動(dòng)車組的制動(dòng)控制系統(tǒng)通過接收司機(jī)發(fā)出的制動(dòng)指令或者其 ATP(列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng) )來 實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力的控制，其作用過程主要由 BUC(制動(dòng)控制單元 )，通過微機(jī)處理器計(jì)算并傳輸?shù)?。制?dòng)控制系統(tǒng)由三個(gè)部分組成 :生裝置、制動(dòng)信號傳輸裝置和制動(dòng)控制裝置。信號發(fā)生裝置為司機(jī)控制的制動(dòng)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(shí)現(xiàn)裝置的核心為 BCU(制動(dòng)控制單元 ),其通過微機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理并實(shí)現(xiàn)信息的傳輸 ,對各車的制動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。 圖中表示了一輛車從制動(dòng)指令的產(chǎn)生到基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的組成框圖。再生制動(dòng)與來補(bǔ)充 ,其過程由微機(jī)控制 . 23 司機(jī)制動(dòng)控制器 制動(dòng)指令轉(zhuǎn)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(dòng)控制器 制動(dòng)控制裝置 電空轉(zhuǎn)換閥 中繼閥 調(diào)壓閥 油缸 盤形制動(dòng)裝置 空壓機(jī) 干燥器 風(fēng)缸 電氣指令 緊急制動(dòng) 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(dòng)控制系統(tǒng) 制動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)制動(dòng)指令的發(fā)出及傳輸、常用制動(dòng)及快速制動(dòng)的控制、緊急制動(dòng)的控制、輔助制動(dòng)的控制、耐雪制動(dòng)的控制、空氣制動(dòng)與再生制動(dòng)的協(xié)調(diào)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(jìn)行主空氣機(jī)起?？刂?、車門控制、系統(tǒng)狀態(tài)記錄和故障診斷等一系列功能。 動(dòng)車組的制動(dòng)指令由司機(jī)制動(dòng)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(dòng)控 制裝置 ,由 BUC 的電子控制單元進(jìn)行運(yùn)算 ,實(shí)施再生制動(dòng)和空氣制動(dòng)。其中空氣制動(dòng)以控制電空轉(zhuǎn)換閥 (EP 閥）的電流，送出與電流相對應(yīng)的預(yù)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 ——?jiǎng)颖P上，完成制動(dòng)作用。 正常行車時(shí)， CRH2 型動(dòng)車組的制動(dòng)指令由司機(jī)控制器發(fā)出；而列車在緊急狀態(tài)下的制動(dòng)由列車 ATP 或 LKJ2022 監(jiān)控記錄裝置發(fā)出的安全制動(dòng)指令發(fā)出。 當(dāng)司機(jī)通過制動(dòng)控制器發(fā)出制動(dòng)指令后 ,指令經(jīng)列車信息網(wǎng)絡(luò)傳到各車的終端裝置 ,再送 到制動(dòng)控制裝置。當(dāng) BUC 接到制動(dòng)指令后 ,便按照設(shè)定的程序?qū)Ω鞣N制動(dòng)方式進(jìn)行制動(dòng)力的分配、協(xié)調(diào)控制。 從能量轉(zhuǎn)移的角度來看 ,CRH2 型動(dòng)車組采用了盤形制動(dòng)和動(dòng)力制動(dòng)兩種制動(dòng)方式；從動(dòng)車組制動(dòng)所采用的源動(dòng)力來看，制動(dòng)系統(tǒng)采用的盤形制動(dòng)屬于空氣 24 制動(dòng)，動(dòng)力制動(dòng)屬于再生制動(dòng)；按照制動(dòng)力形成方式，盤型制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)均屬于粘著制動(dòng)。 基礎(chǔ)制動(dòng)裝置 現(xiàn)在的動(dòng)車組一般不再使用傳統(tǒng)的杠桿式傳動(dòng)裝置，而是普遍使用夾鉗式裝置。該裝置制動(dòng)夾鉗、支架和剪刀形的夾緊制動(dòng)盤的本體組成，支架和本體之間用銷軸聯(lián)結(jié)。 本體 上設(shè)有穩(wěn)定制動(dòng)力和防止振動(dòng)的防振橡膠，本體在銷軸上可以滑動(dòng)以滿足輪對左、右運(yùn)動(dòng)的要求。另外，本體上還有間隙調(diào)整器。 按摩擦面的配置，制動(dòng)盤可分為單摩擦面和雙摩擦面兩種。按盤本身的結(jié)構(gòu)，可分為整體式和由兩個(gè)“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(dòng)盤磨耗到限時(shí)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(cè)；動(dòng)車組中的拖車一般采用軸盤式盤型制動(dòng)裝置，而動(dòng)車采用輪盤式制動(dòng)裝置，因動(dòng)車的車軸上要安裝驅(qū)動(dòng)裝置，沒有安裝置動(dòng)盤的位置。 由于制動(dòng)盤是一個(gè)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(dòng)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(dòng)盤和盤轂之間采用多個(gè)徑向彈性圓銷實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)連接，受熱時(shí)摩擦盤可以沿著徑向彈性圓銷完全自由地伸縮，以消除內(nèi)應(yīng)力?？紤]到制動(dòng)盤要有良好的散熱性，在制動(dòng)盤的中間部分設(shè)計(jì)許多散熱筋片。這樣，當(dāng)車輛運(yùn)行時(shí)，空氣對流即達(dá)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(dòng)車組中的空氣制動(dòng)系統(tǒng)是這樣協(xié)同工作的： 壓縮空氣由電動(dòng)空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生，經(jīng)由貫通全列車的總風(fēng)管送到各車的總風(fēng)缸，再經(jīng)兩個(gè)單向閥分別送到控制風(fēng)缸和制動(dòng)風(fēng)缸。各車制動(dòng)風(fēng)缸中的壓縮空氣 25 供給中繼閥、緊急電磁閥和電空轉(zhuǎn)換閥使用。電控轉(zhuǎn)換閥將送來的壓縮空氣調(diào)整到與制動(dòng)指令相對應(yīng)的空氣壓力，并作為指令壓力送給中繼閥。中繼閥將電空轉(zhuǎn)換閥的輸出作為控制壓力，輸出與其相應(yīng)的壓縮空氣送到增壓缸（當(dāng)車輛設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，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(shí)中繼閥與常用制動(dòng)一樣，將具有相應(yīng)壓力的壓縮空氣送到增壓缸）。 在對增壓缸空氣壓力進(jìn)行控制時(shí)，用根據(jù)制動(dòng)指令、速度和載重計(jì)算出的制動(dòng)力減去電制動(dòng)的反饋量后，得到實(shí)際需要的空氣制動(dòng)力。將此變換為電空轉(zhuǎn)換閥（ EP 閥）的電流，由電空轉(zhuǎn)換閥產(chǎn)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(chǎn)生增壓缸空氣壓力（ BC 壓力）（緊急制動(dòng)時(shí)，從緊急用壓力調(diào)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(zhuǎn)換閥和壓力調(diào)整閥的空氣壓力進(jìn)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(dòng)軟管從車體送到轉(zhuǎn)向架上增壓缸的輸入側(cè)，在增壓缸的輸出側(cè)就會(huì)產(chǎn)生比空氣壓力高且與空氣壓力成比例的液壓，送給制動(dòng)夾鉗裝置（液壓制動(dòng)缸），使其產(chǎn)生動(dòng)作。 空氣制動(dòng) 雖然電制動(dòng)可以提供強(qiáng)大的制動(dòng)力，但目前空氣制動(dòng)對于高速動(dòng)車組來說仍然不可或缺。這是因?yàn)椋褐绷麟姍C(jī)的制動(dòng)力隨著列車速度的降低而減少，如不采取其他制動(dòng)方式，列車就不可能完全停下來。而交流電機(jī)雖然可通過改變轉(zhuǎn)差來控制制動(dòng)力的大小，理論上可使制動(dòng)力不受列車速度的限制，但從高速到停止均能有效作用