城市轨道交通车辆制动系统维护与检修课件作者李益民单元四KBWB型制动控制系统.ppt

KBWB型制动控制系统是由原来的英国Westinghouse公司设计的制动系统(现已被克诺尔收购)。该系统按照整车模块化原则设计，集成度较高。它将微机制动控制单元、空气制动控制单元、风缸和风源等全部安装在一个构架上，维护简单、重量轻，并具有自我诊断及故障保护显示功能，其结构如图4-1所示。 KBWB型制动控制系统属于模拟指令式制动控制系统。所谓模拟指令式制动控制系统就是从驾驶室送往各车辆的制动电气指令是用模拟量传递的，该控制系统可获得无限级制动力，即可控制制动的细微调节，因此比较适宜于ATC控制的列车。该制动系统具有反应迅速、制动力大、制动距离短、停车精度高、安全可靠的特点。 模拟指令式制动控制技术是将变量输人计算机，计算机经过逻辑运算控制电磁阀，由电磁阀控制气阀，由气阀直接控制制动缸压力，从而达到控制制动力的目的，是一种先进的电空控制系统。 其核心部分是电子控制单元，它输入制动命令、电制动施加与否信号、车体载荷信号、空气制动实际值的反馈信号，经综合运算后输出电-气模拟转换和防滑控制的电信号，控制各种电磁阀，根据制动要求和实际情况不断调整制动缸压力。系统的另一个重要部件是制动控制单元，它由模拟控制阀、紧急制动阀、负载限压阀、中继阀等电磁阀组成，集成安装在一块内通管路的模板上，接受电子控制单元的指令，完成电-气转换，实现对制动风缸压力进行控制。 每辆带驾驶室的拖车上装有1套供气单元，每列车有2套。供气单元按奇偶数日期定义为主供气单元或辅助供气单元。每套供气单元由空气压缩机组、空气干燥器及控制装置等组成。如图4-2所示。 常用制动时，BCE接受所有车辆的空气弹簧平均压力信号，根据该信号计算出该车辆制动所需的制动力，同时将反映车辆重量的载荷信号传送给FIP网络系统。拖车载荷信号通过FIP网络传送到动车的BCE和牵引控制装置；动车的载荷信号也通过PWM线传送到相应的牵引控制电子装置，牵引控制电子装置经过综合计算后决定制动力的分配。 对于动车，电制动系统和空气制动系统是同时存在的，这两种制动系统都是由驾驶员控制器或ATO自动驾驶装置控制。 无论采用哪种控制，动车随时都能得到连续的电制动和空气制动。如果制动需求值超过电制动能力，这时空气制动根据总的制动力要求补充电制动不足部分。 混合制动要求制动缸的压力可以不一样，只要电制动和空气制动的和达到制动所需求的值即可。 BCE还对空气压缩机(A2.1)和空气干燥器(A2.3)进行控制。 （二）称重阀 称重阀是一种混合压力限制装置，它接受来自空气弹簧系统的压力信号(车辆的载重信号) ，限制BCU向单元制动机输出的空气压力。如果空气弹簧压力信号因种种原因消失，称重阀就假定超载性能，BCU给出最大超载信号使列车紧急制动。称重阀有三种规格，可根据车辆载重进行选择。 称重阀的构造如图4-4所示。其上部有一个进排气阀，与紧急电磁阀连通。来自制动储风缸的压力空气通过紧急电磁阀进入进排气阀的进气阀座。进排气阀下是一个输出口，通往控制腔室Y。此外，还有一个输出压力室和一个检测阀与输出口相通。阀体中间是两个膜板腔室，主膜板与上膜板之间是排气腔室，里面有一个可上下移动的排气杆。排气杆中间有排气通道，并有一个主弹簧使其具有恒定的向上作用力。上膜板与下膜板之间是一个控制腔室，来自空气弹簧的压力空气就进入这个控制室。下膜板下也有一个活动阀片，有个偏置弹簧使它具有向上作用力。当称重阀无来自空气弹簧压力信号时，上膜板和下膜板都与中间一个滑动块密贴无间。因此，偏置弹簧、活动阀片、滑动块、上膜板、主弹簧、主膜板和排气杆叠加在一起，形成一个向上的力，用排气杆的排气阀座口顶开进排气阀，使从紧急电磁阀来的压力空气通过进气阀座口进人输出压力室并通过输出口进入控制腔室Y。这时进入控制腔室Y的空气压力最大，可产生最大紧急制动力。 当称重阀有来自空气弹簧压力信号时，上膜板和下膜板都与中间滑动块分离，它们之间充满压力空气。压力空气对下膜板和偏置弹簧有向下反作用力，对上膜板和排气杆仍有向上作用力，但作用力减小，并与空气弹簧压力信号成正比。这时进入控制腔室Y的空气压力随空气簧压力变化，可以产生与车辆负载成正比的制动力。 1.电一气转换部分 电-气转换部分主要包括五个电磁阀、控制腔室X和气一电转换器。 五个电磁阀分别是两个缓解电磁阀、两个充气电磁阀和一个紧急电磁阀。缓解电磁阀和充气电磁阀分成粗调和精调。五个电磁阀的一端都与控制腔室X连接，两个缓解电磁阀的另一端通大气；两个充气电磁阀的另一端与制动储风缸连接；紧急电磁阀的另一端则与称重阀连接。 控制腔室X除了与电磁阀连通外，还接有一个气一电转换器，将腔室内的气压转换成电信号，反馈给微机制动控制单元BCE。 2.输出放大部分 输出放大部分