某型动车组制动控制浅谈

某型动车组制动控制浅谈

乔芝凯，孔维灿，贾国利

中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛， 266111

摘要：制动系统是动车组的九大核心技术之一，也是动车组安全运行的关键系统，其制动性能将直接影响动车组的运行质量和行车安全。本文主要对动车组制动系统组成和特点；制动控制模式及方式进行了阐述，以期对专业从业者有所帮助。

关键词：动车组；制动系统；制动控制

1.引言

随着我国“八纵八横”高铁客专的开行，截止目前我国的高铁运营里程己经超过两万多公里，越来越多动车组投入运营，担当主要运输任务。动车组在运行过程中发生的紧急制动不缓解、滑行、轮对抱死等制动系统故障严重危及行车安全，给铁路运输和乘客安全带来隐患，因此研宄制动系统原理、统计分析制动系统故障、研宄及改进制动系统功能，对于铁路运输有重大意义，对于动车组安全运行也有重要保障。

2.制动系统简介

制动系统主要由指令发生及传输装置、制动控制系统、基础制动装置和制动供风系统组成，其中，制动控制系统包括电气控制装置和气动控制装置。

动车组制动系统有两种形式组成:一种是电气指令计算机控制直通式电空制动，是正常运行时的制动模式;第二种是当发生故障或者救援时，作为临时备用的制动模式，称为自动空气制动系统。两种形式的制动系统区别主要在于备用制动系统采用哪种方式。本文以国内某型动车组为为原型，展开对动车组制动控制的阐述。

3.制动系统的特点

制动系统是发展动车组必须解决的关键技术和核心技术，是动车组可靠性的基本保障，该型动车组制动系统具有如下特点：

3.1快速响应

具有操作灵活、作用灵敏、可靠性强、制动减速快等特点，前后车辆制动、缓解一致。在动车组两端头车的司机室设有制动控制器，当操纵制动手柄时，通过接通不同的触点，使相应的控制继电器得电，触点动作，从而形成制动指令。

3.2延迟控制

具有电-空复合制动功能，在正常制动过程中，应尽量发挥再生制动功能，以降低运行成本，制动控制单元对再生制动和空气制动进行协调控制，制动力不足部分由空气制动进行补充。

3.3有效制动

具有足够的制动能力，能够保证高速动车组在规定的制动距离内安全停车，制动方式分为常用制动，快速制动，紧急制动，耐雪制动等制动指令，进行相应的制动力的控制。

3.4空重车调整

具有空重车自动调整能力，以减少制动时纵向冲动。空气弹簧压力经过半导体式压力传感器进行空电变换得到空重车载荷信号，该信号输入每节车厢的制动控制装置内，用于制动力计算，在制动力计算上采用了降低制动冲动的功能把制动指令信号处理后再输出，最终提高了乘车舒适度。

3.5防滑控制

具有防滑保护控制功能。动车组在高速运行下制动时发生滑行概率相当高，通过轴端或牵引电机非传动轴端速度传感器信号，对比各轮对实际速度与理论速度差异，以此来判断轮对是否发生滑行，通过防滑阀缓解制动夹钳压力来恢复制动粘着，避免轮对擦伤。

4.速度-粘着控制模式

该型动车组采用速度-粘着控制模式，施加空气制动和电制动等的粘着制动方式来使动车组停止或减速。粘着系数受动车组运行速度、天气变化、轨面状态、踏面状态等因素的影响，会发生很大变化。同时，轴重在运行中也会因轨道的状态变化而不断变化，再加上车辆的加速、减速时而产生的轴重变化，导致运行中粘着系数影响因素无法控制。

在动车组高速运行中，在高速区制动时发生滑行的概率很高，因此必须充分考虑不同工况下的指控方式。对于该型动车组，为了降低滑行发生概率，使用沿着粘着曲线进行制动力控制“速度-粘着模式控制”的方法，如图1所示。

图1速度-粘着模式控制

轮轨之间发生滑行时，如果不加以控制将导致抱死现象发生，车轮发生抱死后，车轮摩擦面将发生异常磨损并导致踏面擦伤，不仅是造成了制动距离的增大，也导致异常振动或异常声音的发生，严重时可能导致脱轨危险。因此，车轮和轨道开始发生相对滑行时，需要及时加以控制，遇到抱死发生时，通过减弱制动力并再次恢复车轮的粘着状态，采用防止制动距离延伸的滑行检测、再粘着控制方式。

5.延迟控制方式

制动控制装置是负责制动力计算，该型动车组编组为六辆动车（M）和两辆拖车（T）。动车可提供再生制动和摩擦制动两种制动方式，拖车仅提供摩擦制动方式。

为降低制动盘和闸片的磨耗，采用了延迟控制方式，具体延迟控制由制动控制装置的控制单元负责，通过计算速度、制动需求、载客重量等数据，优先让动车的再生制动承担，后让拖车空气制动承担，大大降低了制动盘和闸片的磨耗速度。将2M1T或单独M车作为控制单位进行延迟控制，其中再生制动和空气制动的切换根据电空协调控制，由制动控制器判断所需要的制动力，当再生制动力不足时，用空气制动来进行补足。

6.结束语

随着高速铁路的快速发展，动车组髙速运行下，对制动力精准控制需求不断加大，制动系统也愈加复杂，其可靠性直接关系到动车组的运行安全，制动系统必须保证列车可靠的制动功能，制动系统必须具备故障导向安全的控制要求。制动系统的安全、可靠运行，对动车组列车来说至关重要，对保障动车组的安全运营有着十分重要的作用。本文主要对动车组制动系统组成和特点；制动控制模式及方式进行了阐述，以期对专业从业者有所帮助。更好的进行制动控制研究，保障动车组列车安全可靠运行。

参考文献：

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