克诺尔空气制动系统原理分析.docx

克诺尔空气制动系统原理分析孙波（南车（天津）地铁车辆有限公司技术质量部，天津300409）中图分类号：U260.351文献标识码：B文章编号：1006-9178（2014）06-0046-032种。智能阀产生电控制信号，直接控制气阀，操纵转向架的制动和车轮滑行，并通过CAN总线与其他EP2002阀进行通信。智能阀还可对所控制转向架的空气制动系统进行故障诊断及故障显示。网关阀除具有智能阀的功能外，还兼备制动管理功能，网关阀与TIMS和列车牵引逆变器（VVVF）进行通信，同时根据每辆车的需要将控制指令发送给智能阀。0引言根据地铁交通站短、客流量波动大、一般运行在人口稠密地区等特点，地铁列车的制动系统应能频繁启动，根据客流量变化自动调节制动力，能够平衡动车、拖车的制动力。当前，德国克诺尔（Knorr）公司推出的空气制动控制系统（以下简称为“克诺尔制动系统”）具有启动响应快、制动平稳、制动准确度高、部件集成度高等特点，在北京、上海、天津、南京、广州等城市的多条地铁线路上广泛使用。深入了解克诺尔制动系统的工作原理，能够为地铁车辆的制造和运用提供参考。22.1制动控制过程常用制动正常情况下，制动过程是优先电制动，在接近停车时电制动逐步退出，施加空气制动。主控器发出制动指令后，来自空气弹簧的压力传感器向BECU传递每辆车的载荷压力，TIMS根据载荷情况计算出每辆车所需的制动力，计算时将冲动限制参数考虑在内，再将每辆车的制动力相加计算出列车总制动力，然后把总制动力转换为施加在每辆动车上的电制动力。TIMS将电制动形式发送给VVVF，VVVF通过变频变压控制牵引电机实施制动。当电制动力不足时，由空气制动补足。VVVF会在制动时将实际的电制动力反馈给TIMS，TIMS将总制动力和VVVF的电制动力传输给BECU，BECU计算每个制动风缸的空气制动力，施加空气制动。常用制动控制管理流程如图1所示。1克诺尔制动系统组成克诺尔制动系统由风源装置、制动控制装置（BECU）、基础制动装置、防滑装置、空簧悬挂装置等组成。BECU中的EP2002阀是系统的核心部件，负责系统的控制、监控以及与列车信息管理系统（TIMS）的通信。系统采用1个EP2002阀控制1个转向架的设计，这样当其中某个阀故障时，只有1个转向架的空气制动失效，减小对整列车的影响。EP2002阀分为智能阀（S阀）和网关阀（G阀）收稿日期：2014-01-21作者简介：孙波，助理工程师·46·2014年6月（总第332期）Abstract：Airbrakingisanimportantcomponentofthebrakingcontrolsystemofmetrovehicle.TheauthorintroducesthecomponentsoftheGermanyKnorrairbrakingsystemwhichhasbeenwidelyusedinmetrovehicles.TheauthoranalyzesthebrakingprocessofKnorrairbrakingsystemfromtheaspectsofwindsourceequipment，imposingofservicebraking，parkingbraking，airsuspensionsystem,airwhistle,anti-skiddingcontrol，etc.Keywords：MetroVehicle；BrakingSystem；AirBraking；ProcessofBrakingControl；PrincipleAnalysis摘要：空气制动是地铁车辆制动控制系统的重要组成部分。介绍广泛应用于地铁线路的德国克诺尔空气制动系统的组成，从风源装置、常用制动施加、停放制动、空气悬挂系统、风笛装置、防滑控制等的工作方式分析克诺尔空气制动系统的制动过程。关键词：地铁车辆；制动系统；空气制动；制动控制过程；原理分析铁道技术监督第42卷第6期为满足空压机最低运转要求，使用了主/辅空压机管理的概念。每列车设置2台空压机，一台作为主空压机正常运转，另一台作为备用的辅助空压机，下一天进行交换，即上一天的辅助空压机作为主空压机正常运转，上一天的主空压机作为辅助空压机备用，以此交替。一天的运转过程中，如果总风缸压力低于0.68MPa，辅助空压机开启和主空压机共同补充压力。经干燥后的压缩空气通过安全阀（A02）进入总风缸（A03）。安全阀保护风源系统避免出现过高的压力。总风缸正常的工作压力为0.85MPa，极限工作压力为1MPa。当空压机出现故障不断打风使总风压力超过界限1MPa时，通过安全阀的检测可使空压机停止供风。总风缸的压力由司机室的双针压力表（B04）监视，其既显示总风缸压力也显示制动风缸的压力。3.2常用制动施加从