動車組保持制動性能研究

梁敬 李涪帆 劉合建

摘要：隨著我國的經濟水平不斷發展，城市化水平的進一步加強。城市如雨后春筍般崛起，然而沒有先進的鐵路技術就沒有現代的鐵路運輸。也是為了國民出行，我國的鐵路事業近幾年迅速發展。我國鐵路在07年再次進行大提速，使我國鐵路運輸進入一個高鐵時代。以至它的安全性能受到了國民的廣泛關注。動車組列車的核心部分是制動控制系統，所以也是重點分析重點檢查的部位。尤其是在如今300km/h以上的速度動車組，制動系統是最難解決的難題之一。本文筆者依據我國鐵路的現狀對動車的制動系統進行簡要介紹，通過分析動車制動系統中的組成部分分，介紹動車的制動系統和運用原理。

關鍵詞：動車組 制動性能 研究 原理 運用

我國南方地形惡劣，斜坡較多，在保證大的載客量的前提下，就對動車組的制動系統提出了嚴格的要求。特別是對動車組制動系統的可靠性和制動效果，在斜坡丘陵惡劣環境下行駛保持制動性能提出了嚴格要求。在一般情況下，制動控制系統分為2種，一種為正常行駛中的常規制動與緊急情況下的緊急制動。對于在動車行駛過程中遇到突發事情和一些故障等問題時，該系統能有效的做出相應措施。基于此，筆者就動車制動系統的原理、組成和運用進行分析。

1、動車組制動系統簡要介紹

動車制動系統分為常用、緊急、非常、輔助制動。動車組制動系統分別由電制動系統、空氣制動系統、防滑裝置、制動控制系統組成。采用電、空聯合制動模式，電制動優先，且普遍裝有防滑裝置。具有制動能力強、響應速度快;動車組制動系統制動力計算和分配準確性高，制動作用采用微機控制，可為保證列車正點運行精確提供所需要的動力;因為設有空氣制動、微型計算機控制的電空制動和計算機網絡等多級制動控制方式，以便在制動系統發生故障時能向安全方向動作，所以故障導向非常安全;制動指令傳遞的同步性高，各車的制動一致性好，在動車組平均減速提高的同時，限制減速度的變化率，所以制動沖動小。下面筆者具體的對以下幾種制動的工作原理進行討論。

針對于動車組列車的制動系統具有耐雪制動、快速制動、保持制動、緊急制動等功能。它的制動方式是各個制動單元再生制動優先。為了減少零件的磨損程度，延遲空氣制動，當動車列車高速行駛的過程中，優先采用電制動，在低速行駛時或者制動不足時采用空氣制動。

1.1動車電制動控制系統的工作原理

（1）一般制動

如上文所述，列車在正常行駛過程中對于制動的控制采用的一般控制。列車司機通過采用制動控制器來進行減速，對列車進行制動控制。制動控制前根據停站目的地來進行減速，明確制動大小力。當然在實際行駛過程中根據列車的行駛速度的不同，制動控制力的強度也會有及時做出改變，直至列車停止。

動車在行駛的過程中，常用的制動指令有多種。并且對應著不同級別。級別越高制動減速效果越強，為了保證列車的輪軌粘著力極限。因為輪軌粘著力會根據列車行駛速度的改變而改變。

（2）緊急制動

緊急制動系統是在列車遇到緊急情況下實施的一種制動，是高速列車安全行駛的根本保障，為此需要有足夠的制動力才可以保障列車在安全距離內停車。一般情況下緊急制動多是愛用純空氣制動，也叫緊急制動UB，也可以用緊急制動EB系統，都可使滿足列車的停車要求，從而保障列車的安全和乘客的安全。

但是列車的緊急制動力也不是越大越好，因為列車緊急制動受到輪軌黏著力的限制，如果超過了極限會引起列車滑行。使列車安全受到影響。

當然，在列車遇到緊急情況時啟動緊急制動系統是，我們也要將具體的鐵路黏著力和制動盤所承載的負荷能力計算在內，不能盲目啟用。否則會給鐵車安全造成重大影響。

2、動車空氣制動的工作原理

2.1一般制動控制

動車組的空氣制動系統由風源系統、直通EP制動系統、轉向架制動裝置等組成。空氣制動的過程是，當列車司機通過制動系統發出制動指令，列車EBCU系統可以接受到相應的指令，并且解讀后發給下一個系統。然后PBCU接收到指令后開始進行空氣制動， 使空氣壓縮后逆流到風缸內，在壓力相對小的時候，可以通過止回閥來使壓力穩定。制動的風缸可以提供風源，而制動系統主要是由PBCU來控制的，當然空氣的壓力預控值是由EBCU的電信號來決定。但是電信號需要轉換，就要靠電磁閥來工作了。當一般制動系統啟動時，通過壓縮空氣的壓力來控制，從而起到制動作用。

2.2緊急制動

當列車行駛的過程中遇到突發情況需要啟動緊急制動時，列車的安全回路會陸續斷開，當電路回復暢通后電磁閥變會啟動，壓縮的空氣就會通過緊急電磁閥產生負荷力從而產生制動壓力。除此之外，列車的備用制動系統也會得到相應的命令進行緊急制動：壓縮的空氣被緊急排風閥迅速的排空，減小壓力，產生制動控制行為，自動式的制動系用會與直通式制動系統產生的壓力進行比較，壓力較大的一方會經過稱重閥到達中繼閥，有的去控制制動缸力的壓力，從而達到緊急制動的效果。

3、動車組制動系統的特點

3.1.動車組制動系統具有可操控性強，安全穩定，并且作用的時間短暫，可以使動車組的各個車廂之間可以保持一致的制動力。

3.2動車組制動系統制動力強，在列車正常行駛過程中，啟動制動可以充分的發揮制動力的最大值，從而大大降低鐵路運輸的運營成本以及列車的制動時間;保證列車的制動穩定和可靠。

3.3動車組制動系統可以保證動車組各節列車車輛在制動能力上保持一致，根據列車上乘客的數量，可以隨時調控列車的制動能力，從而避免縱向沖動帶來的安全問題。

3.4動車組制動系統的緊急制動可以保障列車在遇到突發情況下，保證最大程度的安全距離內停車，將列車的損失降到最低。

4、動車組制動系統的功能

制動指令由直流電制動通過高速鐵路動車的網格系統發出，對BCU單位產生控制，從而實現管控的制動力。動車組優先選用電制動，只有在緊急的特殊情況下才會使用空氣制動進行補充制動，設計團隊的初衷就是“故障導向安全”，給動車組建立一套安全穩定的回路，包括緊急制動和停放制動等回路，控制臺可以監控動車組關鍵零部件的狀況，從而保障列車出現故障可以第一時間掌握信息，保障高鐵列車的安全行駛。因為高速列車在高速行駛過程中，如果在制動系統上出現任何故障或問題都將產生巨大的影響。給乘客、鐵路公司帶來不可估量的損失。

5、總結

在經濟水平迅速發展的今天，為了滿足我國的鐵路運輸發展，加強城際之間的聯系，高速鐵路已經成為了鐵路運輸的重要組成部分，由于高速列車的載客量多和速度快等特性，從而高速列車組在制動系統性能和制動方式上都要比普通列車要求的技術更高。我們通過上文對動車組制動系統的原理和工作方式進行了分析和探討。但是與國外的先進技術水平還是存在一定的距離，隨著動車組列車的不斷提速，制動系統是最難解決的難題之一，對于制動能力要求更高，也就需要我們需要投入更多的精力和財力，去培養有關制動技術的人才。本文筆者就此對我國動車的制動系統進行簡要介紹，通過分析動車制動系統中的組成部分分，介紹動車的制動系統和運用原理。也希望能有更多的工程師加強技術的研究，使我國制動技術更上一層樓，真正的突破國外的技術壟斷。促進我國高速鐵路的發展。

參考文獻

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