电子导向胶轮列车制动系统设计

 
电子导向胶轮列车制动系统设计
摘要:本文介绍了电子导向胶轮列车制动系统的组成和原理,针对电子导向胶轮列车双端司机室驾驶的特点并结合道路商用车辆制动系统的方案提出了一种适用于电子导向胶轮列车的制动系统的方案。
关键词:胶轮列车;制动系统方案
1.概述
制动减速度
电子导向胶轮列车作为一种新型的交通工具在国内还处于起步发展的阶段,有两模块、三模块和四模块等多种的形式,特点是车辆有两个司机室,可实现双端驾驶。电子导向胶轮列车制动系统方案是在商用车气压制动系统方案基础上结合双端驾驶的特点而提出的适应电子导向胶轮列车这种新车型的制动系统方案。
本文主要对三模块的车辆的制动系统的方案进行介绍。
1.列车基本情况简介
列车由三节车组成,车与车之间通过铰接系统连接,列车编组放方式为:Mcp1+T+Mcp2,其中,+代表铰接系统;Mcp1,Mcp2分别为带司机室的车辆;T为不带司机室的中间车辆。每节车配置两根车桥。
三模块列车的列车编组图如图1所示。
图1 列车编组图
1.制动系统方案
1.制动性能
a) 在 AW2 工况下,在平直干燥路面情况下,制动初速度70km/h,从给制动指令到停车时,平均减速度为:
1) 最大常用制动时不低于 2.0 m/s 2
2) 紧急制动时不低于 2.8 m/s 2
b) 在 AW2 工况下,在平直干燥路面情况下,制动初速度 30km/h ,常用制动从给制动指令到停车,制动距离≤10.5 m。
3.2.系统组成
电子导向胶轮列车的制动系统部分主要由供风系统、空气制动系统(含ABS系统)组成。
供风系统主要为列车空气制动系统、悬挂系统及其它辅助用风系统提供干燥、清洁的压缩空气。
空气制动系统主要实现列车的常用制动控制、驻车制动控制、紧急制动控制及ABS车轮防抱死控制。
3.2.1 供风系统
供风系统包括风源模块、四回路保护阀和风缸。主要为制动系统、空气悬挂等用风系统提供干燥、清洁的压缩空气。
列车配置两套风源模块为列车供风,当其中一套故障后,另外一套也能满足列车的用风需求。每个桥配置一个四回路保护阀,用于将制动、驻车、悬挂各部分的风缸相互独立,当某一路的管路故障后通过四回路阀可隔离故障路的供风,保证其它路的基本的用风。
图2 列车供风系统示意图
风源模块的原理如图3所示,风源模块主要包括无油活塞式压缩机组、冷凝器、干燥器等。压缩机额定排气量为380L/min,额定工作压力10bar。驱动电机采用永磁同步电机,供电为AC 380v、频率为0~100Hz,可以根据需要实现变频控制。控制电源DC24V,其中压力传感器用于检测主风压力,压力信号由列控系统进行采集,列控系统根据此信号进行风源模块的启停控制。
   
图3 风源模块气路原理图
3.2.2 空气制动系统
制动系统原理图如图4所示,系统主要包括制动ECU、电控制动总阀(制动踏板)、桥控制模块、紧急制动模块、制动气室、驻车电磁阀及ABS系统等。
图4 制动系统原理图
系统采用电控空气制动系统,列车配置两个制动ECU,用于空气制动控制(空气制动力的计算及分配),同时还具有故障检测及与列车控制系统的通讯功能。每个桥配置一个桥控制模块,用于执行来自制动ECU的控制指令实现对制动缸压力的闭环调控,同时还具备电控和气控模式的切换功能。
每节车配置一个驻车制动电磁阀(双脉冲电磁阀),用于列车驻车制动的控制。
列车配置两个紧急制动模块,用于紧急制动的控制,当模块中紧急电磁阀失电时,列车施加紧急制动,紧急制动为纯空气制动。
制动系统的网络拓扑图如图5所示,制动ECU接入列车控制网,实现与列车控制系统的信息交互。制动ECU与桥控制模块之前通过制动内网相连,通过内网进行控制指令及各桥模块状态信息的传输
图5 制动系统网络拓扑图
3.3.制动系统功能
3.3.1常用制动
制动系统常用制动控制分为电控模式和气控 (后备)模式两种。正常情况下系统处于电控模式,当电控系统发生故障时,系统则以后备模式工作。
常用制动主要是通过桥控制模块来实现,桥控制模块内部集成有继动阀、后备电磁阀、进气电磁阀、排气电磁阀、压力传感器、电控单元等。该模块能通过制动内网(CAN网)线接收制动ECU的控制指令,并通过内部电磁阀和压力传感器实现对制动气压的闭环控制。

本文发布于:2024-09-20 23:17:53,感谢您对本站的认可!

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