高速动车组制动系统技术方案

本实用新型专利技术的高速动车组制动系统，包括微机控制单元、空气压力模拟装置、压力放大装置和制动器，其中微机控制单元与压力放大装置之间还连接有分阶段压力控制单元。制动器包括等压力闸片，等压力闸片由多块大小相同的小摩擦块构成。从而提供一种高速动车组的制动系统，以实现合理分配制动力，均匀制动盘热负荷，提高闸片散热性，减少磨损，不产生热斑。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种制动系统，特别是一种运行速度在300kra/h及以上有轨列车或动车 组的制动系统。
技术介绍
目前，公知的有轨列车的制动系统适用于200km/h运行速度，随着列车运行速度的提高， 列车安全停车所需转换的动能大幅度增加，因此，对制动系统的控制及制动力的实施部件均 提出了全新的要求。目前的高速动车组列车的制动系统均采用再生制动+微机控制的直通电 空制动+电子防滑。基础制动均为盘型制动+粉未治金闸片。但对于微机控制直通电空制动和 基础制动，因不同的动车组采用不同的空气系统，其具体的控制和基础制动装置的结构均有 极大的区别。目前，公知的高速动车组列车的制动系统采用空气制动，其制动力的控制均采用如下模式当实施某一级别的制动指令时，为便于制动力的控制，其制动力保持恒定，与速度的大小无关。300km/h及以上列车或动车组在制动时，其巨大的动能均需通过制动盘及闸片转化为热 能散失到大气中，因此，车辆的运行速度越高，则其产生的热能越多，对制动盘及闸片的损 伤越大。另外，随着车辆运行速度的提高，高速动车组影响制动力大小的轮轨粘着系数也越来越小。公知的高速动车组列车的制动系统，其制动采用恒制动力的缺点为因不能合理分配盘及闸片的热负荷，其运营中，盘及闸片经常产生热斑、开裂等现象，大大缩短了产品的使用寿命；在高速时，若制动防滑系统出故障，因制动力过大，易产生轮的擦伤，影响到轨 道及车辆的寿命。公知的动车组上闸片结构，为增加其与制动盘的有效接触面积，采用了整体闸片结构， 然而该结构的整体闸片的散热差，闸片上制动力只能进行简单的均衡，易造成制动盘上热斑 的产生。技术内容本技术提供一种高速动车组的制动系统，以实现合理分配制动力，均匀制动盘热负 荷，提高闸片散热性，减少磨损，不产生热斑。本技术的高速动车组制动系统，包括微机控制单元、空气压力模拟装置、压力放大装置和制动器，所述微机控制单元与压力放大装置之间还连接有分阶段压力控制单元。本技术的高速动车组制动系统，所述制动器包括等压力闸片，所述等压力闸片由多 块大小相同的小摩檫块构成。本技术的高速动车组制动系统，所述的空气压力模拟装置包括两个电磁阀B60. 02、 B60.(J3，所述电磁阀B60.02、 B60. 03山微机控制单元控制开断。本技术的高速动车组制动系统，所述的压力放大装置包括一个压力限定阀B60. 05， 所述压力限定阀B60. 05由微机控制单元控制开断。木技术的优点是可对制动盘及闸片的热负荷情况根据速度进行重新分配，使其始终 处于较理想的工作状态。根据不同速度等级下，轮轨粘着情况，重新合理地分配制动力，更 有利于车辆的防滑保护，以免车轮的不正常擦伤。使制动盘的热负荷均匀，无热斑产生；闸 片散热条件更好；闸片的内外摩擦块磨耗均匀；摩擦块在寿命到限后，可单独更换，提高了 闸背的利用率，降低了制造及维护成本等压力闸片更适合高速动车组的性能要求。附图说明图1是本技术的气路原理图； 图2是本技术的控制模式框图。具体实施方式本技术实施例的高速动车组制动系统的微机控制直通电空制动采用了制动力的分阶段控制；其闸片采用了等压力闸片。下面以运行速度在300ktn/h及以上列车或动车组为例做更详尽的说明。参见图l， B01、 B10为制动微机控制单元，对制动力进行计算。B01与B10均为制动微机控制单元，两者互为备份，司机通过制动手柄发出制动指令给BOI与BIO， B01与B10对所需制动力进行计算，转化为对B60模块中相应电磁阀的预控压力的控制，从而最终在转向架的制动缸处建立所需的制动力。B()丄、B1()控制B60. 02电磁阀的开通时间，完成常用制动预控压力的建立，控制B60. 03电磁 阀的丌通，完成紧急制动预控压力的建立。制动预控压力经双向阔B60. 04、压力限定阀B60. 05 进入B60. ()7屮继阀，经此阀完成对预控制动力风流量的放大，然后经出口5给转向架的基础制 动提供压縮空气。此控制模式可实现制动缸压力的快速建立，从而能够缩短制动的响应时间。 同时，考虑到不同速度等级轮轨粘着系数的明显差异，通过B60.08电磁阀控制阶段制动，控 制B60.08的通断，实现在200ktn/h以上速度等级，实施较小的制动力，200km/h以下速度等级， 实施较大的制动力。接口3经分配阀直接与列车的列车管相通,列车管压力空气的变化，使分配阀动作，产生相应的制动和缓解，产生预控制动力。该预控制动力经过B60. 04双向阀，到达 B60.07中继阀，从而产生所需的制动力。接口4处引入车辆的载重空气信号，以便于BOl、 B10 按车辆载重情况，进行制动力的准确计算。B06.02、 B06.03电磁阀经接口l与总风管相连，负 责为B60制动控制模块提供所需的压缩空气。B06与B60之间通过空气管路进行连接。参见图2，微机控制单元的计算机获得制动指令后，控制空气压力模拟装置模拟所需的制 动预控压力，该压力通过压力放大装置后，压縮空气到达制动器产生所需的制动力。在制动 力实施过程中，计算机根据车辆运行速度控制分阶段压力控制，即以200km/h为分界点， 200km/h以上时，分阶段控制压力较小，200km/h以下时，分阶段控制压力较大。不同的分阶 段控制1JI力到达压力放大装置后，与空气压力模拟装置产生的预控压力共同经过压力放大装 置进行压力重分配，压縮空气到达制动器产生所需的制动力。从而达到了在200km/h以上时， 釆有相对较小的制动力；在200km/h以下时，X用相对较大的制动力的目的。基础制动所需的轴装制动盘和轮装制动盘均采用铸钢材料，制动盘的中部为自通风冷却 结构，fel制动盘在实施制动过程中，会产生大量的热量。采用铸钢制动盘，则具有相对较高 的热容量，其自通风冷却结构会大大提高制动盘的使用寿命。制动盘通过12条均布的螺栓与 盘箍联接，该结构可保证制动盘较好的对屮性和力学性能。岛速动乍组制动系统采用的等压力闸片，结构上将大的摩擦片改为由多块等大的小摩擦 块组成，经过科学计党后，按热负荷均布、磨耗均匀的要求进行布置。每一小摩擦块与闸背 采川弹性联接，每一摩擦块均可进行力的均衡。系统所使用的ISOBAR制动闸片，材质为粉未 治金，闸片的结构设计，采用分块布置，可实现其在制动盘上施加的制动力均布，从而有效 避免了制动盘上不规则热斑的;1 i现，使其更加适用于高速动车组的制动需要。上而所述的实施例仅仅足对本技术的优选实施方式进行描述，并非对本技术的 构思和范围进行限定。在不脱离本技术设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新 型的技术方案做出的&种变型和改进，均应落入到本技术的保护范围，本技术请求 保护的
技术实现思路
，已经全部记载在权利要求书中。权利要求1.高速动车组制动系统，包括微机控制单元、空气压力模拟装置、压力放大装置和制动器，其特征在于，在所述微机控制单元与压力放大装置之间还连接有分阶段压力控制单元。2. 根据权利要求1所述的高速动车组制动系统，其特征在于，所述制动器包括等压力闸 片，所述等压力闸片由多块大小相同的小摩擦块构成。3. 根据权利要求2所述的高速动车组制动系统，其特征在于,所本文档来自技高网...

【技术保护点】
高速动车组制动系统，包括微机控制单元、空气压力模拟装置、压力放大装置和制动器，其特征在于，在所述微机控制单元与压力放大装置之间还连接有分阶段压力控制单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，孙帮成，尹方，李和平，
申请(专利权)人：铁道部运输局，唐山轨道客车有限责任公司，中国铁道科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]