張國(guó)慶，李 豐

(中車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司 技術(shù)中心，山東 青島 266111)

近年來(lái)，南美市場(chǎng)對(duì)內(nèi)燃電力雙動(dòng)力動(dòng)車(chē)組的需求逐漸增多。為滿(mǎn)足用戶(hù)運(yùn)用需求，發(fā)揮產(chǎn)品系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，便于用戶(hù)快速掌握操作方法和降低后期維保成本，搭建制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)很有必要。

內(nèi)燃電力雙動(dòng)力動(dòng)車(chē)組能適應(yīng)動(dòng)力包和電網(wǎng)2種供電方式，能夠滿(mǎn)足動(dòng)車(chē)組在非電氣化和電氣化區(qū)段間穿行混跑的需求。動(dòng)車(chē)組電氣牽引和電制動(dòng)采用交流電傳動(dòng)系統(tǒng)，電制動(dòng)優(yōu)先采用再生制動(dòng)，制動(dòng)能量反饋電網(wǎng)，當(dāng)電網(wǎng)不能吸收時(shí)開(kāi)通制動(dòng)斬波器，把多余的能量通過(guò)制動(dòng)電阻消耗掉。

本文在充分調(diào)研出口智利的內(nèi)燃電力雙動(dòng)力動(dòng)車(chē)組、電動(dòng)車(chē)組、內(nèi)燃動(dòng)車(chē)組以及出口阿根廷的電動(dòng)車(chē)組等項(xiàng)目設(shè)計(jì)和運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，搭建了一種內(nèi)燃電力雙動(dòng)力動(dòng)車(chē)組制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)，重點(diǎn)對(duì)風(fēng)源系統(tǒng)、制動(dòng)控制系統(tǒng)及基礎(chǔ)制動(dòng)裝置進(jìn)行了介紹。另外，針對(duì)動(dòng)力包供電和電網(wǎng)供電產(chǎn)生的電制動(dòng)形式不同，使常用制動(dòng)和快速制動(dòng)時(shí)電制動(dòng)和空氣制動(dòng)實(shí)時(shí)配合，滿(mǎn)足各項(xiàng)制動(dòng)指標(biāo)要求。

1 概述

車(chē)輛最高運(yùn)行速度：電網(wǎng)供電模式下為160 km/h；動(dòng)力包供電模式下為140 km/h。在定員載荷、干燥、平直道工況下，列車(chē)速度從160 km/h降到0的平均減速度：最大常用制動(dòng)減速度≥0.80 m/s2；快速制動(dòng)減速度≥1.20 m/s2；緊急制動(dòng)減速度≥1.40 m/s2。車(chē)輛編組形式為2動(dòng)2拖：Tc1+Mp1+Mp2+Tc2。

制動(dòng)系統(tǒng)主要由風(fēng)源系統(tǒng)、制動(dòng)控制系統(tǒng)及基礎(chǔ)制動(dòng)裝置組成。每輛Tc車(chē)設(shè)置1臺(tái)空氣壓縮機(jī)組提供壓縮空氣，采用雙塔式干燥器對(duì)空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的空氣進(jìn)行凈化；制動(dòng)控制系統(tǒng)采用微機(jī)控制的直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)，基于網(wǎng)絡(luò)及硬線冗余控制，制動(dòng)力控制方式采用架控控制方式，制動(dòng)力管理采用全列制動(dòng)力分配，采用故障導(dǎo)向安全的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)制動(dòng)裝置采用盤(pán)形制動(dòng)。

制動(dòng)系統(tǒng)采用雙管供風(fēng)模式，總風(fēng)管和列車(chē)管貫穿全列。總風(fēng)管壓力為750～900 kPa，列車(chē)管定壓為500 kPa。制動(dòng)系統(tǒng)具有常用制動(dòng)、快速制動(dòng)、緊急制動(dòng)功能，能夠按照車(chē)輛載荷變化、沖動(dòng)限制等自動(dòng)調(diào)整制動(dòng)力，能夠根據(jù)司機(jī)控制器和外部輸入指令進(jìn)行制動(dòng)和緩解控制。另外還具有保持制動(dòng)、停放制動(dòng)、乘客緊急制動(dòng)、磁軌制動(dòng)、超速控制、撒砂控制、機(jī)車(chē)及同型號(hào)動(dòng)車(chē)組救援等功能。

2 風(fēng)源系統(tǒng)

2.1 風(fēng)源設(shè)備

在Tc1和Tc2車(chē)各配置一臺(tái)無(wú)油活塞式空氣壓縮機(jī)組，為制動(dòng)系統(tǒng)及其他用風(fēng)設(shè)備提供壓縮空氣。圖1為風(fēng)源系統(tǒng)氣路原理圖，主要包括空氣壓縮機(jī)組、軟管、總風(fēng)缸、壓力開(kāi)關(guān)和壓力傳感器等?？諝鈮嚎s機(jī)組內(nèi)部的雙塔式空氣干燥器用于凈化送至總風(fēng)缸的壓縮空氣，安全閥A03(1 200 kPa)和安全閥A11(1 050 kPa)用于確?？諝庵苿?dòng)系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)超壓和受損。除了手動(dòng)排水塞門(mén)外，總風(fēng)缸還設(shè)置自動(dòng)排水閥，可根據(jù)風(fēng)缸內(nèi)氣壓變化自動(dòng)進(jìn)行排水。

A00.空氣壓縮機(jī)組；A01.空氣壓縮機(jī)；A02.軟管；A03、A11.安全閥；A04.雙塔式空氣干燥器；A06.總風(fēng)缸；A06.01.手動(dòng)排水塞門(mén)；A08.測(cè)試點(diǎn)；A09.壓力開(kāi)關(guān)；A10.壓力傳感器；A14.自動(dòng)排水閥。

2.2 空壓機(jī)啟停管理

空壓機(jī)啟停采用單雙日控制方式，TCMS根據(jù)單雙日信息和電子制動(dòng)控制單元(EBCU)傳輸?shù)目傦L(fēng)壓力控制空壓機(jī)啟停。單日以Tc1車(chē)空壓機(jī)為主，Tc2車(chē)空壓機(jī)為輔；雙日以Tc2車(chē)空壓機(jī)為主,Tc1車(chē)空壓機(jī)為輔；網(wǎng)絡(luò)故障情況下，空壓機(jī)啟停由壓力開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。

2.2.1 網(wǎng)絡(luò)正常模式

空壓機(jī)啟停由TCMS控制：當(dāng)總風(fēng)壓力低于(800±20) kPa時(shí)，主空壓機(jī)啟動(dòng)；達(dá)到(900±20) kPa時(shí)，主空壓機(jī)停止工作；若主空壓機(jī)工作時(shí)，總風(fēng)壓力仍持續(xù)降低至(750±20) kPa時(shí)，輔空壓機(jī)也啟動(dòng)，壓力達(dá)到(900±20) kPa后，2臺(tái)空壓機(jī)停止工作。

2.2.2 網(wǎng)絡(luò)故障模式

由壓力開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，當(dāng)總風(fēng)壓力低于(700±20) kPa時(shí)，2臺(tái)空壓機(jī)同時(shí)啟動(dòng)；總風(fēng)壓力達(dá)到(900±20) kPa時(shí)，2臺(tái)空壓機(jī)停止工作。

3 制動(dòng)控制系統(tǒng)

每輛車(chē)安裝1套輔助控制單元、2套BCU和2套EBCU。輔助控制單元和BCU氣路原理圖分別見(jiàn)圖2和圖3。制動(dòng)控制系統(tǒng)以轉(zhuǎn)向架為單位進(jìn)行制動(dòng)控制，每臺(tái)轉(zhuǎn)向架可以單獨(dú)進(jìn)行制動(dòng)控制。輔助控制單元主要用于制動(dòng)供風(fēng)、停放制動(dòng)控制和空氣彈簧供風(fēng)。BCU根據(jù)EBCU計(jì)算的空氣制動(dòng)需求將制動(dòng)供風(fēng)壓力轉(zhuǎn)換為制動(dòng)缸壓力。

B01.輔助控制單元；B04.制動(dòng)風(fēng)缸；L04.空氣彈簧風(fēng)缸；B01.01.空氣過(guò)濾器；B01.02.單向閥；B01.03、B01.04、B01.07、B01.10.截?cái)嗳T(mén)；B01.05.雙脈沖電磁閥；B01.06.雙向止回閥；B01.08.溢流閥；B01.09、B01.11.測(cè)試點(diǎn)；B01.12.壓力開(kāi)關(guān)；B01.13.縮堵；B01.14.壓力傳感器。

B05.BCU；B06.EBCU；B05.A.EP轉(zhuǎn)換閥；B05.D.中繼閥；B05.E.緊急電磁閥；B05.F.載荷調(diào)整閥；B05.K.壓力傳感器。

3.1 常用制動(dòng)

常用制動(dòng)通過(guò)司機(jī)控制器進(jìn)行操縱，采用電制動(dòng)與空氣制動(dòng)復(fù)合的控制方式，優(yōu)先使用電制動(dòng)，當(dāng)電制動(dòng)能力不足時(shí)，由空氣制動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)充，以減少基礎(chǔ)制動(dòng)磨耗。電網(wǎng)供電時(shí)電制動(dòng)優(yōu)先使用再生制動(dòng)，制動(dòng)能量反饋至電網(wǎng)，如果再生制動(dòng)不可用或制動(dòng)的能量超出電網(wǎng)吸收能力，則自動(dòng)轉(zhuǎn)換為電阻制動(dòng)，通過(guò)制動(dòng)電阻將能量消耗；動(dòng)力包供電時(shí)電制動(dòng)為電阻制動(dòng)。

如圖4所示，在Mp1和Mp2車(chē)各設(shè)置1套牽引控制單元(TCU)，制動(dòng)級(jí)位指令同時(shí)發(fā)給TCMS、TCU及EBCU，TCU通過(guò)列車(chē)網(wǎng)絡(luò)MVB將電制動(dòng)能力值(及有效位)和電制動(dòng)實(shí)際值(及有效位)發(fā)送給EBCU。EBCU根據(jù)制動(dòng)級(jí)位、電制動(dòng)實(shí)際值、載荷信號(hào)、沖動(dòng)限制(常用制動(dòng)列車(chē)縱向沖擊率≤0.75 m/s3)等計(jì)算是否需要補(bǔ)充空氣制動(dòng)力以滿(mǎn)足總制動(dòng)力需求。根據(jù)EBCU的空氣制動(dòng)需求，EP轉(zhuǎn)換閥將制動(dòng)供風(fēng)壓力轉(zhuǎn)換為成比例控制的預(yù)控壓力，并到達(dá)中繼閥，從而控制制動(dòng)缸進(jìn)行充排風(fēng)。

當(dāng)TCU檢測(cè)到電制動(dòng)滑行時(shí)，發(fā)出“電制動(dòng)滑行”信號(hào)并減少電制動(dòng)力直至電制動(dòng)滑行消失；當(dāng)EBCU檢測(cè)到滑行時(shí)間超過(guò)1 s，制動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)MVB網(wǎng)絡(luò)和硬線同時(shí)發(fā)出電制動(dòng)切除指令，并進(jìn)行空氣制動(dòng)滑行控制。

圖4 EBCU、TCU、TCMS之間邏輯關(guān)系圖

電網(wǎng)供電和動(dòng)力包供電模式下電制動(dòng)力隨速度變化曲線分別見(jiàn)圖5和圖6。

圖5 電網(wǎng)供電模式下電制動(dòng)力隨速度變化曲線

圖6 動(dòng)力包供電模式下電制動(dòng)力隨速度變化曲線

3.2 快速制動(dòng)

快速制動(dòng)采用電制動(dòng)與空氣制動(dòng)復(fù)合方式，優(yōu)先采用電制動(dòng)，由貫穿全列的快速制動(dòng)回路進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)較大減速度，使列車(chē)盡快停下，觸發(fā)條件如下：(1)司機(jī)控制器手柄施加；(2)總風(fēng)壓力低于600 kPa；(3)未選擇駕駛模式；(4)警惕裝置動(dòng)作；(5)未選擇駕駛方向；(6)制動(dòng)控制裝置嚴(yán)重故障；(7)牽引、制動(dòng)信號(hào)不一致；(8)司機(jī)控制器故障觸發(fā)；(9)救援模式下列車(chē)管壓力低于250 kPa。

3.3 緊急制動(dòng)

緊急制動(dòng)采用“得電緩解”方式，由貫穿全列的緊急制動(dòng)回路進(jìn)行控制，此回路一旦斷開(kāi)，各車(chē)緊急電磁閥失電，所有車(chē)輛實(shí)施空氣緊急制動(dòng)。從制動(dòng)風(fēng)缸供給的空氣越過(guò)EP轉(zhuǎn)換閥，通過(guò)載荷調(diào)整閥進(jìn)行壓力調(diào)整后到達(dá)中繼閥，施加緊急制動(dòng)。同時(shí)，EBCU發(fā)送緊急制動(dòng)信號(hào)到BCU，用來(lái)控制EP轉(zhuǎn)換閥輸出壓力，以作為緊急電磁閥的備份。緊急制動(dòng)不受沖動(dòng)極限限制，觸發(fā)條件如下：(1)兩端司機(jī)室緊急制動(dòng)按鈕觸發(fā)；(2)列車(chē)分離；(3)列車(chē)未激活。

由于緊急制動(dòng)減速度較大，僅靠空氣制動(dòng)容易產(chǎn)生滑行，因此設(shè)置非黏著制動(dòng)方式的磁軌制動(dòng)。Tc車(chē)2位轉(zhuǎn)向架設(shè)置磁軌制動(dòng)器，通過(guò)磁極靴與軌道磁力產(chǎn)生的摩擦力使列車(chē)減速。緊急制動(dòng)觸發(fā)時(shí)，磁軌制動(dòng)器與空氣制動(dòng)同時(shí)動(dòng)作，以縮短緊急制動(dòng)距離。

3.4 保持制動(dòng)

列車(chē)停穩(wěn)后，制動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)施加保持制動(dòng)力，確保AW3載荷下在最大坡道上和風(fēng)速100 km/h不利條件時(shí)，列車(chē)不發(fā)生溜滑。

3.4.1 保持制動(dòng)施加邏輯

保持制動(dòng)施加邏輯為以下3個(gè)條件取和：(1)EBCU判斷車(chē)速<1 km/h；(2)EBCU接收到制動(dòng)指令；(3)EBCU沒(méi)有檢測(cè)到保持制動(dòng)強(qiáng)迫緩解硬線信號(hào)。

3.4.2 保持制動(dòng)緩解邏輯

保持制動(dòng)緩解邏輯為以下3個(gè)條件取或：(1)EBCU接收到牽引指令，且收到網(wǎng)絡(luò)下發(fā)的保持制動(dòng)緩解指令；(2)EBCU接收到牽引指令，BCU同時(shí)檢測(cè)到車(chē)輛速度>5 km/h，但沒(méi)有收到網(wǎng)絡(luò)下發(fā)的保持制動(dòng)緩解指令；(3)EBCU檢測(cè)到保持制動(dòng)強(qiáng)迫緩解硬線信號(hào)。

3.5 停放制動(dòng)

采用彈簧儲(chǔ)能式停放制動(dòng)裝置。停放制動(dòng)功能由輔助控制單元和停放制動(dòng)夾鉗等實(shí)現(xiàn)。

停放制動(dòng)緩解工況下，總風(fēng)壓力通過(guò)縮堵、雙脈沖電磁閥、雙向止回閥進(jìn)入停放制動(dòng)缸，緩解停放制動(dòng)。停放制動(dòng)施加工況下，停放制動(dòng)缸內(nèi)壓縮空氣通過(guò)雙脈沖電磁閥排出。雙向止回閥左側(cè)連接空氣制動(dòng)輸出的制動(dòng)缸壓力，右側(cè)連接雙脈沖電磁閥輸出的停放制動(dòng)壓力，取二者中的較大值作為輸出值，防止停放制動(dòng)和空氣制動(dòng)同時(shí)施加而破壞基礎(chǔ)制動(dòng)或引起擦輪。

停放制動(dòng)受司機(jī)室操縱臺(tái)“停放制動(dòng)施加”和“停放制動(dòng)緩解”按鈕控制，停放制動(dòng)施加和緩解指令線貫穿全列，全列停放制動(dòng)施加和緩解同步動(dòng)作。通過(guò)指令線將停放制動(dòng)施加/緩解信號(hào)傳遞給雙脈沖電磁閥，從而控制停放制動(dòng)缸的排/充風(fēng)。在輔助控制單元內(nèi)設(shè)有壓力開(kāi)關(guān)和壓力傳感器，用于監(jiān)控停放制動(dòng)的狀態(tài)。運(yùn)行過(guò)程中停放制動(dòng)施加，進(jìn)行封鎖牽引。

3.6 乘客緊急制動(dòng)

3.6.1 乘客緊急制動(dòng)拉閘

在每個(gè)車(chē)門(mén)區(qū)域安裝1套乘客緊急制動(dòng)拉閘，主要包括手把、速動(dòng)開(kāi)關(guān)、復(fù)位彈簧、復(fù)位桿和接地裝置等。手把操作力為(100±30) N，操作行程約15 mm。

乘客緊急制動(dòng)拉閘具有自鎖功能。操作手把后，手把位置將鎖住，不得自動(dòng)復(fù)位且無(wú)法手動(dòng)復(fù)位，需采用四角鑰匙進(jìn)行復(fù)位操作，復(fù)位方向?yàn)轫槙r(shí)針。

3.6.2 乘客緊急制動(dòng)控制邏輯

拉下客室內(nèi)任一乘客緊急制動(dòng)拉閘時(shí)，司機(jī)室蜂鳴器發(fā)出響聲5 s，TCMS屏上顯示緊急手柄觸發(fā)區(qū)域，車(chē)體兩側(cè)(外部)黃色指示燈處于閃爍狀態(tài)。同時(shí)，根據(jù)用戶(hù)需求，不同工況實(shí)行不同的制動(dòng)控制策略：(1)當(dāng)車(chē)輛停在站臺(tái)時(shí)，不自動(dòng)施加制動(dòng)；(2)當(dāng)車(chē)輛離開(kāi)站臺(tái)但不超過(guò)100 m時(shí)，車(chē)輛立即施加最大常用制動(dòng)；(3)當(dāng)車(chē)輛離開(kāi)站臺(tái)且超過(guò)100 m時(shí)，車(chē)輛不自動(dòng)施加制動(dòng)，可繼續(xù)行車(chē)；(4)當(dāng)車(chē)輛離開(kāi)站臺(tái)且超過(guò)100 m且將“離站100 m旁路開(kāi)關(guān)”轉(zhuǎn)至旁路位，車(chē)輛立即施加最大常用制動(dòng)。

3.7 磁軌制動(dòng)

在Tc1和Tc2車(chē)各設(shè)置1套磁軌制動(dòng)控制器和磁軌制動(dòng)控制氣路板，在Tc1和Tc2車(chē)2位轉(zhuǎn)向架各設(shè)置1套磁軌制動(dòng)器。

3.7.1 氣路控制原理

磁軌制動(dòng)氣路控制原理見(jiàn)圖7，磁軌制動(dòng)動(dòng)作示意圖見(jiàn)圖8。

M01.磁軌制動(dòng)控制氣路板；M01.31.活塞閥；M01.32.電磁閥；M01.33.減壓閥；M01.35.壓力傳感器；M03.磁軌風(fēng)缸；M05.過(guò)濾器；M06.單向閥；M07.截?cái)嗳T(mén)；M08.磁軌制動(dòng)器。

圖8 磁軌制動(dòng)動(dòng)作示意圖

(1) 緊急制動(dòng)施加時(shí)，磁軌制動(dòng)同時(shí)被觸發(fā)，磁軌制動(dòng)電磁閥得電，總風(fēng)經(jīng)過(guò)減壓閥、活塞閥后充入磁軌制動(dòng)器汽缸，使磁鐵下降到軌道上。同時(shí)，磁鐵通電，建立磁道制動(dòng)力。

(2) 緊急制動(dòng)緩解時(shí)，磁軌制動(dòng)電磁閥失電，磁軌制動(dòng)器汽缸排氣，汽缸的壓縮彈簧將磁鐵和履帶桿拉回到其初始位置。

3.7.2 電氣控制原理

圖9為磁軌制動(dòng)電氣控制原理，在緊急制動(dòng)電氣回路中設(shè)置磁軌繼電器，當(dāng)車(chē)輛發(fā)生緊急制動(dòng)時(shí)，磁軌繼電器失電，其對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)閉合，EBCU結(jié)合車(chē)輛速度發(fā)出磁軌制動(dòng)請(qǐng)求指令給磁軌制動(dòng)控制器(iRCB)：車(chē)速為30 km/h以上，發(fā)送請(qǐng)求指令；車(chē)速為28 km/h以下，停止發(fā)送請(qǐng)求指令。iRCB得到磁軌制動(dòng)請(qǐng)求指令后控制磁軌制動(dòng)電磁閥得電，并給磁軌制動(dòng)器供電，車(chē)輛施加磁軌制動(dòng)。另外，iRCB發(fā)送磁軌制動(dòng)施加信號(hào)給網(wǎng)絡(luò)，在司機(jī)室顯示屏進(jìn)行顯示。

在車(chē)輛制動(dòng)出現(xiàn)滑行時(shí)，EBCU輸出控制SKVR繼電器得電，EBCU可通過(guò)SKVR觸點(diǎn)發(fā)出指令控制磁軌制動(dòng)動(dòng)作，在直接提高車(chē)輛制動(dòng)力的同時(shí)通過(guò)增大清潔軌道改善車(chē)輛黏著，獲得間接的較大制動(dòng)力。

圖9 磁軌制動(dòng)電氣控制原理

3.8 超速控制

中央控制單元(CCU)向EBCU發(fā)送各車(chē)設(shè)定的實(shí)際輪徑值和超速保護(hù)限速基準(zhǔn)值(V1)，EBCU通過(guò)速度傳感器采集的脈沖頻率、測(cè)速齒輪參數(shù)和各車(chē)實(shí)際輪徑值等計(jì)算并向CCU發(fā)送本車(chē)各軸速度。

(1) 當(dāng)車(chē)輛速度達(dá)到(V1+3) km/h時(shí)，CCU控制車(chē)輛報(bào)警并向TCU發(fā)送封鎖牽引信號(hào)。

(2) 當(dāng)由于前一項(xiàng)故障或車(chē)輛在下坡路段速度繼續(xù)增加到(V1+5) km/h時(shí)，EBCU內(nèi)部發(fā)出超速信號(hào)控制超速繼電器得電，串聯(lián)于緊急制動(dòng)回路2的超速繼電器觸點(diǎn)斷開(kāi)，導(dǎo)致緊急制動(dòng)回路2斷開(kāi)，緊急制動(dòng)回路2上的緊急制動(dòng)電磁閥失電，列車(chē)自動(dòng)施加緊急制動(dòng)降速,如圖10所示。同時(shí)EBCU向CCU發(fā)送超速保護(hù)觸發(fā)緊急信號(hào)，CCU向EBCU發(fā)出最大常用制動(dòng)指令作為冗余。

圖10 超速控制原理圖

(3) 當(dāng)車(chē)速低于V1km/h時(shí)，超速繼電器失電，緊急制動(dòng)回路2恢復(fù)，緊急制動(dòng)可以緩解。同時(shí)EBCU停止向CCU發(fā)送超速保護(hù)觸發(fā)緊急信號(hào)，CCU停止向EBCU發(fā)出冗余的最大常用制動(dòng)指令，取消報(bào)警、封鎖牽引及緊急制動(dòng)，可以繼續(xù)行車(chē)。

(4) 另外，由其他觸發(fā)條件觸發(fā)的緊急制動(dòng)依次通過(guò)緊急繼電器1和緊急繼電器2使緊急電磁閥失電，只有車(chē)輛停止后(零速繼電器得電)才可緩解。

3.9 撒砂控制

在Tc車(chē)的1軸和Mp車(chē)的1、4軸設(shè)置撒砂裝置，每個(gè)砂箱的有效容積不低于30 L。撒砂裝置可以通過(guò)手動(dòng)和自動(dòng)2種方式觸發(fā)。

3.10 機(jī)車(chē)及同型號(hào)動(dòng)車(chē)組救援

3.10.1 機(jī)車(chē)救援

圖11為機(jī)車(chē)救援方案，壓力傳感器將動(dòng)車(chē)組列車(chē)管的空氣壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，EBCU通過(guò)壓力傳感器讀取列車(chē)管壓力下降值，并施加相應(yīng)制動(dòng)級(jí)位的制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)車(chē)組與機(jī)車(chē)同步制動(dòng)或緩解。

救援前需確認(rèn)動(dòng)車(chē)組DC 110 V供電正常，救援方案分為雙管連通和單管連通2種方案。

圖11 機(jī)車(chē)救援方案

(1) 雙管連通。救援前分別連通機(jī)車(chē)和動(dòng)車(chē)組端部的總風(fēng)管(MR)和列車(chē)管(BP)，通過(guò)機(jī)車(chē)給動(dòng)車(chē)組總風(fēng)管供風(fēng)。機(jī)車(chē)列車(chē)管定壓為500 kPa，表1為機(jī)車(chē)列車(chē)管減壓量與對(duì)應(yīng)的動(dòng)車(chē)組減速度。救援過(guò)程中，若動(dòng)車(chē)組出現(xiàn)意外狀況，可通過(guò)拍下操縱臺(tái)上的緊急制動(dòng)按鈕同時(shí)觸發(fā)機(jī)車(chē)和動(dòng)車(chē)組的緊急制動(dòng)。

表1 機(jī)車(chē)列車(chē)管減壓量與動(dòng)車(chē)組減速度對(duì)應(yīng)表

(2) 單管連通。救援前只連通機(jī)車(chē)和動(dòng)車(chē)組的列車(chē)管，不連通總風(fēng)管。通過(guò)動(dòng)車(chē)組的列車(chē)管給總風(fēng)管進(jìn)行供風(fēng)，救援時(shí)EBCU通過(guò)壓力傳感器讀取列車(chē)管壓力下降值，施加相應(yīng)級(jí)位的制動(dòng)。

3.10.2 同型號(hào)動(dòng)車(chē)組救援

同型號(hào)動(dòng)車(chē)組救援時(shí)，確認(rèn)被救援動(dòng)車(chē)組DC 110 V供電正常，救援動(dòng)車(chē)組的制動(dòng)指令通過(guò)指令線傳遞給被救援動(dòng)車(chē)組，實(shí)現(xiàn)同步制動(dòng)和緩解。

4 基礎(chǔ)制動(dòng)裝置

每臺(tái)轉(zhuǎn)向架裝有4套制動(dòng)夾鉗，其中1套為帶停放制動(dòng)夾鉗，滿(mǎn)足列車(chē)在最大坡道(16‰)安全停放的要求，制動(dòng)夾鉗如圖12所示。制動(dòng)盤(pán)采用鑄鋼盤(pán)。

圖12 制動(dòng)夾鉗

5 制動(dòng)計(jì)算

在定員載荷、干燥、平直道工況下，根據(jù)EN 14531-1：2015《鐵路應(yīng)用 停車(chē)、減速距離和停放制動(dòng)的計(jì)算方法 第1部分：利用平均值計(jì)算動(dòng)車(chē)組或單車(chē)的一般算法》對(duì)初速度為160 km/h時(shí)的制動(dòng)能力進(jìn)行計(jì)算。制動(dòng)系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)如表2所示，計(jì)算結(jié)果如表3所示，最大常用制動(dòng)、快速制動(dòng)和緊急制動(dòng)的平均減速度符合頂層指標(biāo)要求，黏著系數(shù)低于TSI濕軌要求。

表2 制動(dòng)系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)

表3 制動(dòng)計(jì)算結(jié)果

按照連續(xù)2次緊急制動(dòng)進(jìn)行熱負(fù)荷曲線仿真，得到如圖13所示的熱負(fù)荷曲線圖。從圖13中可以看出,連續(xù)2次緊急制動(dòng)后制動(dòng)盤(pán)最高溫度為380 ℃，低于鑄鋼制動(dòng)盤(pán)的最高承溫，熱負(fù)荷符合要求。

圖13 緊急制動(dòng)熱負(fù)荷曲線

6 結(jié)束語(yǔ)

首列動(dòng)車(chē)組在國(guó)內(nèi)和國(guó)外用戶(hù)所在地完成了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)型式試驗(yàn)，主要包括電空混合常用制動(dòng)試驗(yàn)、純空氣常用制動(dòng)試驗(yàn)、快速制動(dòng)試驗(yàn)、緊急制動(dòng)試驗(yàn)、滑行保護(hù)試驗(yàn)、停放制動(dòng)試驗(yàn)等，試驗(yàn)結(jié)果表明各項(xiàng)制動(dòng)性能參數(shù)完全滿(mǎn)足要求。該制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)的搭建完善了制動(dòng)系產(chǎn)品平臺(tái)譜系，為進(jìn)一步拓展國(guó)際市場(chǎng)奠定了基礎(chǔ)。