KBGM制动系统.docx

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KBGM制动系统

一、EP2002:

气动阀单元内部气路图（PVU）

1初级调节器

继动阀负责调节装置的供风压力并将其降低至一个按负荷增减的紧急制动压力的水平。

继动阀同时还负责在电子负荷系统出现故障时提供机械系统产生的最小紧急制动压力。

2次级调节器

次级调节器位于主调节器上游，负责将供给制动缸的压力限定在最大紧急制动压力。

3负荷单元

负荷单元用于向主调节器继动阀提供一个按负荷增减的紧急制动控制压力。

此控制功能一直保持激活状态并与空气悬挂系统压力成一定比例。

4BCP调节

BCP调节功能负责从主调节器处接收输出压力并进一步将其调节至常用制动所要求的BCP等级。

在进行车轮防滑保护时，BCP调节段同样负责对制动缸压力进行气动控制。

5连接阀

连接阀可以使BCP输出以气动方式汇合或分开。

在常用制动或紧急制动时，两个BCP输出汇合以通过转向架进行控制。

在经车轴进行车轮防滑保护的系统上，当WSP动作时，两车轴互相被气动孤立，每个车轴上的BCP都通过BCP调节段得到独立控制。

6远程缓解（选项）

远程缓解负责执行章节3.4.7中所介绍的远程缓解功能。

7紧急制动脉动限制（可选）

紧急制动脉动限制负责执行紧急制动脉动限制功能。

二、微处理器控制的车轮防滑保护装置–G组

车轮防滑保护设备包括每车4个防滑阀（每轴一个）及一个用于车轮防滑保护的由微处理器控制的车轮防滑控制电子单元。

车轮防滑控制电子单元包含在EBCU（B05）中，

所需的轮速的实际值由速度传感器（G03）获取。

两个轴外侧的轴承速度传感器（G03），所附极轮（G04）及每个转向架上的轴承盖（G05）由SKF供货。

速度信号传输至EBCU（B05），EBCU将轮子的减速度与各种减速度和标准速度比较。

如需要，防滑阀（G01）由EBCU（B05）控制得电排气以减小摩擦制动力。

当电制动故障或者切除时,动车上的气制动滑行控制系统有效。

因此防滑阀通常是失电状态（通路D-C打开）并且允许风缸的压力从制动控制单元作用于制动缸.

如果检测到滑行轴，相应的防滑阀由EBCU（B05）控制得电，因此制动缸排风（通路C-O打开）来使制动缸缓解并且减少制动力直到轮子的速度再次上升为止.

如果通过防滑阀排风缓解超过一定的时间,安全回路动作再次实施摩擦制动.

防滑阀

防滑阀作为防滑控制电路的执行机构，由电控单元进行控制。

其内部结构设计如图所示。

防滑阀基本上包括一个带有二个转换隔板的阀套、一对阀磁体、连接阀磁体和阀罩的二个侧板及一个阀座。

阀罩包括二个阀座（VDandVC），每个阀座均通过其中一个隔板相应的分别打开或关闭，D–隔板提供了从D-室（从分配阀）至C-室（制动缸）打开或关闭的路径，C-隔板用于建立C-室与O（大气）间的联系。

成对的阀磁体由二个2/3–通路电磁阀（VM1和VM2）组成，在通用的塑料套里有线圈，电气连接管脚与外壳铸为一体。

在不得电的情况下，电枢的弹簧力使二个电枢处于内部阀座打开时（如图1所示），外部阀座密封的状态。

为使隔板及导体通向成对的阀磁体，二侧板围起控制室SD和SC。

阀用螺栓紧固在阀座上，阀座上有2个C-及D-管的安装螺纹，从阀座上将阀拆下，即可易于对喷嘴dD及dC进行操作。

防滑阀的工作原理Ⅰ

1.外部阀座2.内部阀座3.成对的阀座4.侧板5.电枢弹簧6.壳7.D隔板

8.圆锥螺旋弹簧9.控制室SD10.阀座VD11.喷嘴dD12.阀座13.喷嘴dC

14.阀座VC15.隔板C16.控制室SC

C.制动缸D.分配阀或压力变压器G.防滑控制单元

4.1没有防滑功能时的制动施加及制动缓解（阀磁体VM1及VM2不得电）。

4.1.1制动缓解（图1）

阀减失压，锥形螺旋弹簧将D型隔板紧密地固定在阀座VD上。

4.1.2制动施加（参阅图2）

D处的压力作用在D–隔板上，此隔板，在控制室SD保持减压的状态下，抵住圆锥形螺旋弹簧的作用力，处于右手侧最极端位置。

阀座VD打开。

另一方面，通过磁体VM1打开内部阀座，控制室SC从D-级压力开始增压，D-级压力（阀座VC的相关区域）对C隔板产生封闭力。

阀座VC关闭。

由D至C的通路打开，在这种情况下不会阻止车辆制动的施加。

4.1.3制动缓解（图2）

在制动缓解时，阀在以上4.1.2中所述位置进行维护，这样D与C间的通路即无阻碍。

只要圆锥螺旋弹簧力大于D-压力，D-隔板即在下部D-压力下关闭。

（相对于有效隔断区域）。

D压力不断减小，C压力通过阀座VC完全缓解。

4.2有防滑功能时的制动缓解（图3）

两个阀磁体均得电

控制室SD通过磁体VM2.从D级压力开始增压，在D隔板处压力平衡，圆锥螺旋弹簧挤压隔板使之顶着阀座VD，D处压力被切断。

控制室SC开始充风，C-外压力向左侧挤压C隔板，阀座VC打开，通过VC压力降为O。

4.3有防滑功能时的再次施加制动（图2）

两个阀磁体均不得电，控制室SD开始充风，SC充电，功能符合上述4.1.2所述的情况。

防滑阀的工作原理Ⅱ

三、空气制动单元（BCU）

1.模拟转换阀

MB根据输入信号计算所要求的制动力值，并将其传入电气模拟转换器。

（由电子控制器及气动模拟转换器组成）

电气模拟转换器，将所要求的制动力值转化为冲击限制及载荷控制的预控压力（Cv-压力），反馈回路由模拟转化器（B01.06.a）上的压力传感器提供，在闭环控制下控制输出压力。

EBCU通过MVB从司控器处接收制动指令信号，该制动指令信号由EBCU根据载荷和冲击限制和混合制动需求，调节并传至电气控制单元（BCU；B01.06），BCU上的模拟转换阀（B01.06.a）将电压转化为一个成比例的预控制压力。

电信号向控制压力的转化相对于指令信号是闭环控制，控制回路由充气及排气电磁阀，压力传感器（测量实际压力）及控制两个电磁阀相对于指令信号及实际压力值间差异的调节器组成。

EBCU根据预控压力传感器信号选择性地控制充气或排气电磁阀信号，使指令与制动缸压力间保持有恒定的关系。

控制回路导致“电压与压力”间具有最佳的滞后（或没有）及精确的线性变化。

模拟转换阀结构和外观图

用来升压Cv的螺线管

（2）与辅助风缸R相连，当螺线管由电控器驱动时，气流流入R的预控管线，增加Cv的压力水平。

用来降压Cv的螺线管（3）与耗气孔O相通，当螺线管被驱动时，空气从预控管线排放到大气中，降低Cv的压力水平。

压力转换器（4）在等同区域识别Cv压力，它的电控器输出信号是压力读数的模拟值。

一旦电控器发现实际值Cv偏离指定值Cv，它会驱动螺线管纠正压力Cv到指定值，一旦压力Cv达到指定值，螺线管就会关闭，这时预控管线既不通风也不进气，这种状态持续到实际值与规定值相符为止。

•制动位：

进气阀得电，排气阀失电，压缩空气从制动贮风缸R进入，输出预控制压力Cv1至紧急电磁阀。

•缓解位：

进气阀失电，排气阀得电，R通路被切断，预控制压力CV通过排气阀直到大气O。

2.紧急电磁阀

紧急电磁阀（B01.06.e）与紧急制动回路相连。

在正常运行的情况下通常带电，以使模拟转换阀的预控压力通过称重阀（B01.06.c）。

在紧急模式下电磁阀失电（通过列车紧急回路），供风风缸（B01.04）的风直接通向称重阀和中继阀，按照载荷比例施加紧急制动

3.称重阀

称重阀（B01.06.c）有下列功能：

●不断监控与车辆实际重量有关的预控压力。

●施加紧急制动时限制预控压力。

图6.2.7称重阀结构图

1－载荷信号转换器；1.1－隔膜活塞；1.2－隔膜；1.3－克诺尔K形环；

1.4－活塞；1.5－阀体；1.6－螺塞；1.7－压缩弹簧；2－关断阀；2.1－阀头；2.2－隔膜；2.3－隔膜活塞；2.4－推杆；2.5－压缩弹簧；3－机械部分；

3.1－平衡梁；3.2－支轴；A,B,C－调整螺钉；Tr－支架；O－排气口；

V21－充气阀座；V22－排气阀座；Cv－预控制压力；T－载荷压力

•常用制动位置：

压缩空气CV1通过V21直接输出CV2。

•紧急制动位置：

压缩空气CV1通过V21进入，输出CV2。

随着隔膜2.2上方空气压力增大，带动隔膜活塞2.3和推杆2.4往下移，阀头2.1在弹簧力作用下，关闭V21。

如果车辆载荷增加（即压力T增加），则隔膜2.2上方空气压力相应增大，即输出CV2压力相应增大。

•T压力失效时紧急制动位置：

如果载荷T压力失效，则需建立的CV2压力不足够，会造成车辆制动力不够。

为避免该情况发生，预先通过弹簧1.7和活塞1.4作用在隔膜活塞1.1上，确保在T压力失效情况下，能正常制动。

紧急制动后缓解位置：

CV1压力降低时，制动缓解，CV2通过CV1排出。

4.中继阀

起始位置

风缸R的压力作用于进气管座V1；压缩弹簧（1.6）保持进气阀关闭；排气管座V2在通风位置，即风孔C的压缩空气流入大气中，没有预控压力CV应用。

应用制动

鼓膜控制活塞（1.9）的表面CV由预控压力CV这样充气以至于排气管座V2关闭，压缩弹簧（1.6）的弹力被克服，造成进气阀V1的管座打开，进气阀的压力可以作为压力C流向制动风缸，同时流向鼓膜活塞表面C，产生结果的C压力和压缩弹力（1.6）造成控制活塞返回中心位置。

这意指进气阀V1关闭和排气阀V2保持关闭，压力C和CV一致。

松开制动

应用于鼓膜活塞（1.9）的压力CV完全放气。

这样应用压力C打开排气管座V2，和压力C通过排气阀完全通风，排气阀V2保持敞开并且鼓膜活塞保持通风。

制动的逐步作用和放开

逐步制动作用的控制程序基本与上述相同，除非目前选择的压力步骤事实上有效。

压力C在制动缸中的步骤根据CV设定形成。

逐步松开制动，压力CV以一定的差压下降，使压力C相应降低。

从D2孔（见图6.2.8）进入中继阀的Cv3压力空气，推动具有膜板的活塞上移，首先关闭了通向制动缸的排气阀V2，然后进一步打开进气阀V1，使制动贮风缸经接口R进入均衡阀的压力空气通过进气阀V1、经接口C充入制动缸，制动缸活塞被推出，带动闸瓦紧贴车轮产生制动作用。

从上述中可看出，均衡阀能迅速进行大流量的充、排气。

大流量压力空气的压力变化是随预控制压力Cv3的变化而变化，并且互相间的压力传递比为1：

1，即制动缸压力与Cv3相等。

同样，制动缓解指令后，将其排气阀打开，使具有预控制压力Cv1、Cv2、Cv3的压力空气都通过此阀活塞在其上方的制动缸压力空气作用下向下移动，于是均衡阀中的进气阀关闭，排气阀打开，使各制动缸中的压力空气经开启的排气阀排出，列车得到缓解。

•制动施加位：

当预控制压力CV从D2进入，推动隔膜活塞使阀导1.7克服压缩弹簧1.6上移，打开V1口，关闭V2口，打开R至C的通路，制动施加。

在制动缸C压力和弹簧1.6的作用下，关闭V1口，此时V2口仍关闭，制动缸C压力和CV压力完全相等。

•制动缓解位：

当预控制压力CV通过模拟转换阀释放后，在弹簧1.6用下，阀导1.7下移，关闭V1口，此时V2口打开，打开C经阀导中心到排气口O的通路，将制动缸压力空气排向大气，制动缓解。

1.外壳2.压缩弹簧3.阀导4.喷嘴5.隔膜活塞6.集气板

M.隔膜

Ve.内部阀座Va.外部阀座

四、KBGM制动系统气路图