浅析CRH380B型动车组制动系统控制技术

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　　摘要：随着高铁技术的发展，动车组制动系统尤其重要，它直接影响行车安全及车辆的稳定性。本文结合CRH380B型动车组制动控制方式和制动系统组成对制动控制技术进行探讨分析，从而为动车组制动系统日后故障排查与维护提供依据。
　　关键词：380B型动车组；制动系统；风源装置；基础制动
　　Simple analysis of the braking system control technology of CRH380B emu
　　Abstract：With the development of high-speed rail technology，the braking system of emu is particularly important，it directly affects traffic safety and vehicle stability.In this paper，the braking control technology is discussed and analyzed in combination with the braking control mode and braking system composition of CRH380B emu，so as to provide the basis for fault investigation and maintenance of the braking system of emu in the future.
　　Key words：CRH380B emu；brake system；pouring device；foundation brake
　　引言：
　　近年來，国内高速动车组得到了快速发展，制动技术吸收了国内外高速列车制动技术的先进经验，并进行了自主创新，技术水平得到了长足的进步，完成了时速250公里速度级、时速350公里速度级以及更高速度试验列车制动系统的匹配和应用，为高速动车组提供了安全、可靠、舒适和节能环保的制动系统。
　　1 制动方式
　　CRH380B型动车组制动系统按照预设的减速度控制动车组减速或停车，按照制动方式一般分为粘着制动和非粘着制动。粘着制动即为依靠轮轨间的相互摩擦作用产生列车所需的制动力，如通过制动缸产生的空气制动和由牵引电机产生的电制动；非粘着制动即为通过利用外阻力作用在列车上，使列车产生制动力而停车，如风阻制动、磁轨制动和涡流制动等。粘着制动为国内外高速动车组主要的制动力来源，非粘着制动一般作为辅助制动方式，在高速工况下提供所需的制动力。本文以高速动车组常用的粘着制动为基础，对制动系统技术进行讨论。采用粘着制动方式的制动系统一般由电制动系统和空气制动系统两大部分组成，制动时采用复合制动方式，即电制动并用电气指令式空气制动。列车制动时，电制动优先，当电制动力不足时，由空气制动进行补足，有效降低了基础制动中制动盘和闸片的磨耗。
　　2 电制动系统
　　2.1再生制动
　　牵引工况，动车组通过受电弓接收接触网的电力，经牵引变流器整流逆变后，提供给牵引电机，而在列车需要制动时，牵引变流器控制牵引电机切断电源，转变为发电机使用。制动时牵引电机将列车动能变为三相交流电，由牵引变流器将此三相交流电转换为单相交流电，再由主变压器升压后回馈到电网，将列车运行的动能转变为电能。
　　2.2电阻制动
　　在动车组主回路中设置制动电阻，制动过程中当再生电量不能反馈回电网时，由牵引电机和制动电阻构成电阻制动回路，由制动电阻将牵引电机发出的电能变为热能消散掉。
　　3 空气制动系统
　　3.1 制动控制装置
　　3.1.1 常用制动
　　为满足司机正常控车需要设置常用制动。常用制动指令由司机通过司机室内制动控制器发出，制动时，采用电空复合制动，优先使用电制动，电制动不足时，由空气制动力进行补充。
　　另外，由列车上安装的自动列车保护系统（ATP）可以根据安全需要发出最小、中等和最大常用制动指令，控制动车组减速或停车。
　　3.1.2 紧急制动
　　紧急制动是紧急情况下为使列车尽快停住而施行的制动。紧急制动一般采用两种形式：电空复合紧急制动和纯空气紧急制动两种方式。在司机室设有紧急制动按钮，司机台制动手柄上设有紧急制动位，可由司机进行紧急制动；自动列车保护系统（ATP）可根据安全需要触发紧急制动停车。
　　3.1.3 停放制动
　　停放制动为动车组在停放状态时为防止列车溜车而设置的一种制动功能。储能式停放制动单元缸集成在基础制动装置上，在停放制动缓解时，压缩空气充入停放制动缸，弹簧被压缩。停放制动施加时，停放缸内的压缩空气被排出，弹簧力施加到制动卡钳上产生制动力。动车组长时间放置，总风压力降低到停放制动缸压力以下时，停放制动自动施加。
　　3.1.4 保持制动
　　为满足坡道启动要求，动车组设置保持制动功能。停车时，制动控制装置自动施加一定的制动力（制动力大小根据车重和坡道预先设定）。列车在坡道上启动时，保持制动起作用，防止列车溜车，当接收到保持制动释放信号时，保持制动自动解除。
　　3.2 风源装置
　　3.2.1 空气压缩机装置
　　CRH380B型动车组采用螺杆式空气压缩机通过阴、阳螺杆的转动对螺杆缝隙中的气体进行压缩，从而产生压缩空气。螺杆式空气压缩机具有体积小、振动小、噪音低、效率高、排气压力稳定等优点。
　　3.2.2 储风风缸
　　CRH380B型动车组每辆车上设有总风缸、制动风缸、辅助风缸，各风缸容积根据耗风量计算确定。为防止总风压力过高，在空气压缩机装置的风缸上装有安全阀。在各风缸底部留有排水孔，并装有排水塞门，防止管路和风缸内部因水汽凝结造成腐蚀。
　　3.3 基础制动装置
　　础制动装置一般分为踏面制动和盘型制动。踏面制动为将闸瓦作用在车轮踏面上，产生制动所需摩擦力；盘型制动为在车轴或车轮上设置制动盘，由制动夹钳产生压紧力作用在制动闸片上，由制动闸片和制动盘之间的摩擦力产生制动作用。时速120km/h以下的普通客车和地铁车辆较多采用踏面制动，高速动车组采用盘型制动。
　　4 总结
　　随着高速列车技术的发展，制动系统的总体发展趋势是以微机控制直通电空制动控制系统为基础，以安全、可靠、舒适和环保节能为目标，通过不断改革和创新，最终向高度自动化、智能化方向发展。同时，大功率制动盘、优化的制动控制模式、高可靠性的制动系统、高性能的防滑技术、非粘着制动模式的应用等都将是高速动车组制动系统的研究关键与探索方向。
　　参考文献
　　[1]李益民，张维.动车制动系统[M].成都：西南交通大学出版社，2009.
　　作者简介：姜航，本科学历，高级技师。
　　（作者单位：中车长春轨道客车股份有限公司）
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