城市轨道交通车辆制动技术 全套课件（下）.pptx

城市轨道交通车辆制动技术 全套课件（下）.pptx

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出版社,出版社理工分社出版社理工分社,高城等市职轨业道教交育通城车市辆轨制道动交技通术专业规划教材,城市轨道交通车辆制动技术主编史富强曹双胜,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,项目1轨道交通车辆制动技术概论项目2城市轨道交通车辆制动与计算基础理论项目3城市轨道交通车辆基础制动装置项目4城市轨道交通车辆电制动技术项目5城市轨道交通车辆供风系统项目6城市轨道交通车辆制动控制系统项目7防滑原理和防滑控制项目8SD型数字式电气指令式制动系统,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,项目9KBGM模拟式电气指令制动系统项目10KBWB模拟式电气指令制动系统项目11EP2002制动系统项目12HRDA制动系统项目13国产城轨车辆制动系统项目14EPAC制动系统项目15城市轨道交通车辆制动系统检修工艺和设备,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,项目9KBGM模拟式电气指令制动系统,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,【项目描述】城市轨道交通车辆的KBGM制动系统是使用在我国上海地铁1号线（锦江乐园至上海火车站）间DC01型列车上的,由德国克诺尔（Knorr）制动机公司生产的模拟电气指令式制动系统。

本项目主要结合上海地铁DC01型车的制动系统的特点阐述KBGM模拟式电气指令制动系统的组成及工作原理。

【学习目标】通过本项目学习,应能熟练掌握KBGM模拟式电气指令制动系统组成及工作原理。

出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,【能力目标】能简要说明上海地铁1号线车辆制动系统的特点。

能分析KBGM模拟式电气指令制动系统基本原理、组成特点和控制过程。

能简述KBGM型制动控制系统的设计、组成、特点及控制概述。

能知道KBGM型制动控制系统的发展前景。

出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,任务1KBGM控制系统与风源系统的基本认知【活动场景】在有多媒体设备的教室进行教学,通过多媒体技术展示KBGM模拟式电气指令制动系统的组成及工作过程。

【任务要求】掌握KBGM模拟式电气指令制动系统的设计、基本思路。

分析上海地铁DC01型车的制动系统的基本参数。

【知识准备】,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,1.KBGM系统的基本认知

（1）KBGM制动系统的控制概述如图9.1所示是KBGM型电空制动控制系统的控制简图。

KBGM模拟式电气指令制动系统是由德国克诺尔（Knorr）公司研制生产的,KBGM系统用一条列车线贯穿整列车,形成控制电路,采用脉冲宽度调制（PWM）电气指令实现无极控制,配备有防滑控制系统,采用高集成的电子控制单元（BCU）,制动方式优先采用电制动（再生制动、电阻制动）,空气制动方式补偿电制动力的不足。

出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,KBGM系统的基本工程过程是当列车开始制动时,首先是动力制动,即再生制动和电阻制动。

每个动车的电制动为主制动,且优先于空气制动,列车在进行电制动时不存在制动闸片或制动盘的磨损的现象,因此这种方式比较经济。

电制动力对于特定速度和负载条件,可以满足列车单元（一动车与一拖车）,在没有摩擦制动系统支持条件下的减速。

电阻制动用于消耗不能再生的那部分制动电流。

如果再生制动失败,则由电阻制动承担全部动力制动。

一旦电制动不能满足司机主控制器所要求的制动力,这部分制动力将由空气制动补充。

当列车速度降低到6km/h以下时,电制动将被全部切除,所有给定的制动力全由空气制动提供。

在一般常用制动模式中,每个动车的电制动都能使动车和拖车减速到特定的速度和负载条件相对应的制动参数值。

如果相对应的参数值和负载的制动力设定值超过最大可用的电制动力,那么剩余的制动力最先由相应的拖车的电空制动补充,其余的由动车补充。

出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,KBGM制动系统工作过程的具体分析制动指令的输入。

制动指令是微机根据变速制动要求,即司机施加制动的百分比（常用制动为100%）所下达的指令。

制动信号。

制动信号是城轨列车制动指令的一个辅助信号,表示运行的城轨列车即将要采取制动措施。

负载信号。

这个信号来自于空气弹簧承载荷的信息。

电制动关闭信号。

此信号为信息信号,预示空气制动要立即替补即将消失的电制动。

紧急制动信号。

是一个安全保护信号,它可以跳过电子制动控制系统,直接驱动制动控制单元BCU中的紧急阀动作,从而实施紧急制动。

保持制动（停车制动）信号。

这个信号能防止车辆在停车前的冲动,能使车辆平稳地停止。

KBGM系统的使用,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,km/h,平均减速度为1.15m/s。

目前,许多城市轨道交通列车的编组将由4节扩编到6节编组,最终扩编成八节编组,以上海地铁DC01型车为例,上海地铁DC01型车是我车第一个采用KBGM制动系统的车辆,该型车近期为六节编组,编组形式为ABCBCA,其中A为拖车,B、C为动车,C车配备有制动空气压缩机组;为满足城市客流增长的需求,远期将采用八节编组形式,即ABCBCBCA。

DC01型在制动控制方面的主要参数表述如下:

DC01型列车的设计构造速度为80km/h,平均旅行速度为35,2,在试验中,选定制动初速度为80km/h时,对应的停车时间为19.3s（15%）;60km/h时,对应的停车时间为14.5s（15%）;40km/h时,对应的停车时间为11.1s（15%）;20km/h时,对应的停车时间为5.6s（15%）。

紧急制动平均减速度可达1.3m/s,同样选2取制动初速度分别为80km/h,60km/h,40km/h,20km/h时,对应的停,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,车时间分别为17.1s（15%）,16.7s（15%）,8.6s（15%）,5.6s（15%）。

出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,2.KBGW系统供风单元的认知由图9.1所示的KBGM型模拟式电气指令制动控制系统的系统图可知,此系统主要由供气单元、制动控制单元（BCU）、微机制动控制单元（ECU）、防滑系统和单元制动机5个部分组成。

在本次任务中,我们主要分析其供气系统的组成和工作过程,以下分析请参阅图9.2所示的KGBM模拟空气制动管路系统图。

1）供气单元的组成分析图9.2可知,KBGM制动系统的供气单元向整列车制动系统、受电弓、客室气动门、空气悬挂装置、刮雨器等提供压缩空气。

主要由VV230/1802型活塞式空气压缩机组A1、单塔空气干燥器A7和风缸组成。

其中风缸分为:

总风缸（250L）、空气悬挂系统（空气弹簧）风缸（100L）、制动储风缸（50L）及客室风动门风缸（50L）。

VV230/1802型活塞式空气压缩机组A1,主要安装于C车上,即一列六编列车有两套空气压缩机组;在1500V直流电动机的驱动下,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,以每分钟1520转的速度旋转,每分钟可提供10bar的压缩空气1500L。

安装方式采用弹簧索弹性吊挂在车体上,起到缓冲和降低振动的作用。

2）供气所单元的组成单塔空气干燥器A7,主要安装于C车上,由油水分离器、干燥筒、排泄阀、电磁阀、再生储风缸及消音器等组成,起干燥作用。

出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,风缸,每节车均安装有风缸,主要是用于储存压缩空气,用钢板制成,具有较高的耐压性,属于压力容器。

C车上还安装有空气干燥器用50L再生储风缸。

空气压缩机组A1,将压力空气输出给干燥器A7,经干燥器干燥后向每个车组ABC或BC提供压力空气,由安全阀A6和压力继电器（气电开关）A13对空气压力进行监控,以保证整列车用风设备的安全性。

安全阀的设定值为1000kPa,以保证总风压力;压力继电器是空气压缩机组的控制元件,它的开启压力为700kPa,切断压力为850kPa。

由司机室驾驶台上的双针压力表B29用白色和红色指针分别显示总风管压力和制动缸压力。

空气制动系统中,制动储风缸的空气在经微处理机和制动控制单元的控制下,经数个截断塞门B9和排气（防滑）阀G1等和制动控制单元后,进入单元制动机。

排气阀主要是在防滑系统控制下完成防滑功能,在正常的制动和缓解过程中,排气阀只是作为进出制动缸的通,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,道,不产生任何动作。

总风管压力空气经截断塞门B2、减压阀B12、电磁阀B19、双向阀B20向具有停放功能的单元制动机C3供风,由司机在驾驶室内操纵电磁阀B19来完成停放制动的施行或缓解。

双向阀B20的另一端与不带停放制动的单元制动机C1相连,主要是为了防止常用制动与停放制动同时施加而造成制动力过大的安全回路。

【任务实施】本次任务的实施以学习小组形式进行交流学习,主要分析上海地铁1号线地铁列车KBGM制动系统的使用情况。

出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,1.上海地铁1号线的制动技术基本情况了解上海地铁1号线（锦江乐园至上海火车站）长16.67km,有13座车站,平均站间距离1.39km。

设计的运行间隔时间为2min,上海地铁车辆有3种类型:

A车为无动力的拖车,一端设有驾驶室;B车为设有受电弓的动车;C车为装有空压机组的动车。

列车的近期编组为6辆,即ABCBCA;远期为8辆编组,即ABCBCBCA。

A车长度为23.54m,B、C车长度为22.1m;宽度均为3m。

B、C车一般为固定编组,其连接采用半永久车钩,而B、C车与A车之间的连接则采用半自动密接式车钩（即机械挂钩为自动的,电气连接为人工的）。

上海地铁1号线车辆采用德国克诺尔（Knorr）制动机公司生产的模拟式电空气控制制动系统,它用一条电缆贯通整个列车,形成连续回路。

模拟式制动系统的操作指令是采用电控制空气、空气再控制空气的方法。

制动电指令是利用脉冲宽度调制,能进行无级控制。

制动,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,方式有再生制动、电阻制动和空气（摩擦）制动3种,它们分别为第一、第二和第三优先制动。

再生制动取决于接触网的接收能力,亦即取决于网压高低和负载利用能力;电阻制动承担电机电流中不能再生的那部分制动电流。

再生制动电流加电阻制动电流等于制动控制要求的总电流,此电流受电机电压的限制。

当地铁列车速度降到10km/h,电制动被全部切除时,所有给定的制动力全由空气制动提供。

图9.3是上海地铁DC01型列车使用的KEGM模拟式电气指令制动系统,它由供气单元、制动控制单元（BCC）、微机制动控制系统（MBCU）、防滑系统和单元制动机5个部分组成。

出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,2.上海地铁供气单元的认知由图9.3可见,上海地铁DC01线列车的供气单元主要由W23011802型活塞式空气压缩机组A1、单塔空气干燥器A1和多个风缸组成。

空气压缩机组和空气干燥器只在C车上安装,即一个6节编组列车有两套供气机组,而一个8节编组列车则有3套供气机组。

其他每节车,无论拖车还是动车,都装有4个风缸,即250L总风缸、100L的空气悬挂系统（空气弹簧）风缸、50L制动储风缸和50L客室风动门风缸。

在每个C车上另外还有一个50L的用于空气干燥器的再生风缸。

空气压缩机组A1要为每个车组（ABC或BC）提供足够的所需的干燥压力空气,在供气过程中由安全阀A6和压力继电器（气电开关）A13对空气压力进行监控。

安全阀的锁定值为1000kPa;压力继电器是空气压缩机组电动机的控制元件,它的开启压力为700kPa,切断压力为850kPa。

整个供气系统除了为空气制动供气外,还为受电弓升降、客室气动门、空气悬挂系统和刮雨器等提供压缩,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,空气。

单塔空气干燥器A7输出的压力空气通过单向阀A14和总风管到达每辆车的总风缸A9,制动储风缸B4、空气弹簧风缸和客室车门风缸。

司机室驾驶台上的双针压力表B29