【正文】 ?！爸苿印迸c“制動裝置”均稱為“閘”，施行制動既可稱為“上閘”，亦稱為“下閘”，使制動得到緩解稱為“松閘”。而制動系統(tǒng)是指能夠產(chǎn)生可控 的列車減速力，以實現(xiàn)和控制能量轉(zhuǎn)換的裝置或系統(tǒng)。 鐵路現(xiàn)場習慣將“壓強”稱為“壓力”，例如：制動管“壓力”為 500 kPa ，實際上指制動管“壓強”為 500 kPa ，壓縮空氣又稱為壓力空氣。若氣體未壓縮而呈自由狀態(tài)，其絕對壓力即為大氣壓力，若處于絕對真空狀態(tài)，則其絕對壓力為零。 絕對壓力等于表壓力與大氣壓力之和。它用鑄鐵或其他材料制成的閘瓦緊壓滾動著的車輛踏面，通過閘瓦與車輪踏面的機械摩擦將列車的動能轉(zhuǎn)化為熱能，消散于空氣中，并產(chǎn)生制動力。這種制動方式的摩擦系數(shù)比較穩(wěn)定；制動平穩(wěn)，無噪聲；減小了車輪踏面的磨損，是高速旅客列車大量采用的制動方式。 以上二種制動方式也叫輪軌黏著制動方式。 磁軌制動（摩擦式軌道電磁制動），它是在轉(zhuǎn)向架的兩個側(cè)架下面，在同側(cè)的兩個車輪之間，各安置一個制動用的電磁鐵（或稱電磁靴），制動時將它放下并利用電磁力緊壓鋼軌，通過電磁鐵上的磨耗板與鋼軌之間的 滑動摩擦產(chǎn)生制動力，并把列車動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽⒃诳諝庵?。由于受電磁磨耗板的摩擦，鋼軌磨耗大。它與上述的磁軌制動很相似，也是把電磁鐵懸掛在轉(zhuǎn)向架側(cè)架下面同側(cè)的兩個車輪之間。它是利用電磁鐵和鋼軌的相對運動使鋼軌感應出渦流，產(chǎn)生電磁吸力 作為制動力，并把列車的動能變?yōu)闊崮芟⒂诳諝庵小５姶盆F發(fā)熱厲害，所以它也是作為高速列車的一種輔助制動方式。 7 電阻制動廣泛用于電力機車、電動車組和電傳動內(nèi)燃機車。 再生制動與電阻制動相似，再生制動也是將牽引發(fā)動機變?yōu)榘l(fā)電機；不同的，它將電能反饋回電網(wǎng)，使本來由電能變成的列車動能再生為電能，而不是變成熱能消散掉。 空氣波和制動波 （ 1）空氣波 空氣的壓力波動沿制動管長度方向由前向后傳播所形成的波，稱為空氣波。用下列公式計算： 式中 －空氣波速（ m / s ）； －空氣波傳播的距離（ m ）； －空氣波傳播的時間（ s）。 8 （ 1）制動 制動作用沿列車長度方向由前向后逐次發(fā)生，這種制動作用沿列車長度方向由前向后逐次傳播現(xiàn)象，稱為“制動波”。即，列車中某輛車或某幾輛車的制動作用可能比其后的車輛發(fā)生得還要晚。 （ 2）制動波速 衡量制動波傳播速度的物理量，稱為制動波速。制動波速 通過試驗由下式求得： 式中 －制動波速（ m / s） 。 －制動波傳播時間（從開始減壓至最后一臺制動機開始動作時為止） （ s）； －空氣波傳播時間（ s）； －制動機動作時間（ s）。 制動波 速是綜合評定制動機性能的重要指標。 9 與制動波和制動波速類似，當司機操縱制動機進行緩解時，緩解作用沿制動管長度方向由前向后逐次傳播的現(xiàn)象，稱為緩解波。 緩解波速也受到空氣波傳播快慢、三通閥（分配閥）動作靈敏性及制動機性能好壞等因素的影響。 、安定性與靈敏度 （ 1）穩(wěn)定性 制動機的穩(wěn)定性是指當制動管減壓速率低于某一數(shù)值范圍時，制動機將不發(fā)生制動作用的性能。其數(shù)值范圍因各型制動機而不同。 （ 2）安定性 制動機的安定性是指常用制動時不發(fā)生緊急制動作用的性能。 （ 3）靈敏度 靈敏度是指當制動管減壓速率達 到一定數(shù)值范圍時，制動機必須產(chǎn)生制動作用的性能。 動車組制動系統(tǒng)的特點 、響應速度快 (1).采用電、空聯(lián)合制動模式，電制動優(yōu)先，而且普遍裝有防滑器 。 (1).采用微機控制，精確提供制動力； (2).合理分配電制動力和空氣制動力； (3).制動指令傳遞同步性高。 10 采用微機控制實現(xiàn)制動過程的優(yōu)化，在提高平均減速度的同時限制制動減速度的變化率，減少動車組的縱向沖動，提高乘坐舒適性。動車組具有“先進、成熟、經(jīng)濟、適用、可靠”的技術特點。 成熟：動車組的原型車為日本新干線動車組，其主要系統(tǒng)和部件均有長時間的運營業(yè)績。另外，列車采用再生制動方式，在節(jié)能、環(huán)保以及減少機械損耗等方面具有獨特的優(yōu)越性。另外，動車組還可以通過兩列自動聯(lián)掛來滿足大運量的需求。 編組 CRH2型動車組運營速度為 200km/h，可在中國鐵路既有線路（指定區(qū)間）和客運專線上運行 。 CRH2型動車組編組見圖 21，動車組編組代號意義參見表 21。受電弓設在 4號和 6號車上，動車組運行時采用單弓受流，另一受電弓處于折疊狀態(tài)。 12 圖 21 CRH2 型動車組編組示意圖 表 21 動車組編組代號含義 車輛代號 類 型 符號意義及說明 T T1c， T1k Trailer Coach?—— ?拖車 M M1， M2， M1s Motor Coach?—— ?動車 c T1c， T2c Driving Trailer Coach?—— ?帶駕駛室的拖車（ c— cabin） k T1k Stand corner Coach?—— ?帶餐車的拖車（ k— kitchen） s M1s First Class Coach?—— ?頭等車（ s— special） 動車組主要技術特點 為了降低空氣阻力，節(jié)省能源，動車組頭型設計應用了大量的空氣動力學技術，不僅要考慮車體流線型，還要考慮頭車的阻力，會車壓力波和隧道微壓力波的形成，尾車的渦流的形成和脫流等因素。 CRH2型動車組的頭形采用了復雜的多拱曲面造型，遠比一般高速列車的頭形復雜，因此，這對具體結(jié)構設計和生產(chǎn)而言增加了難度。對需要更高強度的部位，采取增加板厚、縮小骨架間距、增加加強材等措施。 司機室采用全視野前窗，前窗距軌面高 2635mm，窗垂向高約為 。動車組牽引系統(tǒng)各部件體積小、重量更輕、集成化程度高，使得動車組牽引變壓器和牽引變流器可以整合到同一輛車上，即兩個 動力車可組成一個基本動力單元。 CRH2型動車組乘客上下車門采用側(cè)拉門結(jié)構。動車組速度達到 30km/h 以上時壓緊裝置啟動，將門和車體緊密貼近，保持氣密性。利用油的不可壓縮性，通過設置在油壓放出口上的導向止回閥．可以保持壓緊裝置的壓緊力，以保持門的氣密性能。 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(qū)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(qū)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。驅(qū)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。 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。空氣壓縮機采用飛濺潤滑 —— 依靠 焊接在曲軸上的小鐵片將曲軸箱內(nèi)的機油刮起，飛濺到汽缸壁上來完成潤滑。冷卻風扇采用粘滯式風扇。輔助供氣壓縮機及其關聯(lián)部件等組成單元?？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。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。 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。 當空壓機停止工作或空轉(zhuǎn)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(chǎn)生過飽 和。 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 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(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)，保護敏感設備不受損壞。 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。 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(chǎn)生逆作用，消耗或回收列車動能，習慣上也稱為動力制 動。 與電阻制動相比，再生制動的主回路中沒有了主電阻器。 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。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。但在低速時電制動力下降，如列車中各車的電制動轉(zhuǎn)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(zhuǎn)為空氣制動。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。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(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） 制動控制器 制動控制裝置 電空轉(zhuǎn)換閥 中繼閥 調(diào)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?qū)崿F(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(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 還能進行主空氣機起?？刂啤④囬T控制、系統(tǒng)狀態(tài)記錄和故障診斷等一系列功能。其中空氣制動以控制電空轉(zhuǎn)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。 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。 從能量轉(zhuǎn)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。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(jié)。另外，本體上還有間隙調(diào)整器。按盤本身的結(jié)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。 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?？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。 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。 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(chǎn)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。電控轉(zhuǎn)換閥將送來的壓縮空氣調(diào)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。 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。 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(zhuǎn)向架上增壓缸的輸入側(cè)，在增壓缸的輸出側(cè)就會產(chǎn)生比空氣壓力高且與空氣壓力成比例的液壓，送給制動夾鉗裝置（液壓制動缸），使其產(chǎn)生動作。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。 （ 1） 空氣制動控制裝置 在較早的動車組中，各種空氣制動控制裝置是分別用管路連接起來的；而目前運用的各種動車組，其各種閥、塞門多采用單元化方式集中安裝在鋁合金安裝板的前面，以減輕質(zhì)量和減少維護、檢修工作量。 （ 2）電空轉(zhuǎn)換閥（ EP 閥） 電空轉(zhuǎn)換閥安裝在空氣控制裝置內(nèi)，它由電磁線圈和給排閥等零部件構成。通過電空轉(zhuǎn)換閥的控制，可將最大 900kPa 的輸入空氣壓力（ SR 壓力）變成與電空轉(zhuǎn)換閥電流成比例的輸