毕业设计（论文）-动车组制动控制系统的综合设计.doc

中 南 大 学CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 本科毕业论文（设计）论文题目 动车组制动控制系统的综合设计学生姓名 学 院 中南大学成教学院 专业班级 电气工程及其自动化 完成时间 2011年3月10日 指导老师 摘要该文件描述了由微型处理器控制的8辆高速联挂车的电空摩擦制动系统，主要由以下几种列车配置组成：EC01 TC02 IC03 BC04 FC05 IC06 TC07 EC08电空摩擦制动系统由“Knorr Bremse铁路客车制动系统”专门为高速列车而设计。论文主要概述了CRH3型车整个制动与空气供应系统，以及推荐的接口方法。该系统专门为恶劣的铁路环境而设计，并着重考虑了以下因素：安全性可靠性实用性低使用周期成本（LCC）便于维修及排除故障车辆布线及配管最少化关键字：CRH制动系统CCUBCUCv引导压力EBL紧急制动回路AbstractThis document describes the microprocessor controlled, electro-pneumatic friction brake system of a 8-car high speed multiple unit, consisting of the following train configuration:EC01 TC02 IC03 BC04 FC05 IC06 TC07 EC08The electro-pneumatic friction brake system was developed by “Knorr Bremse Brake Systems for Railway Vehicles” especially for high-speed train applications.This section provides a general description of the complete brake and air supply system along with the interface methodology proposed. The system has been designed for application to the harsh railway environment with significant attention paid to the following factors:- Safety- Reliability- Availability- Low LCC (life cycle costs)- Ease of maintenance and troubleshooting- Minimised car wiring and pipingKey words:China Railways High-speedBraking systemCentral Control UnitBrake Control UnitPilot controlEmergency Brake loop目录：摘要- 1 -Abstract- 2 -目录：- 3 -第一章 绪论- 4 -1.1 制动概念及其研究意义- 4 -1.2 国内外动车制动系统的应用情况- 4 -1.3 动车组的制动部位基本概述- 4 -第二章 制动的原理分析- 6 -2.1 制动功能控制原理及各主要制动实施介绍- 7 -2.1.1紧急制动- 7 -2.1.2 常用制动- 10 -2.1.3停放制动- 15 -2.1.4撒砂- 17 -2.1.5压缩空气供应- 19 -2.1.6制动主要部件介绍：B02B60制动设备单元- 21 -第三章 安全环的原理分析- 25 -3.1 紧急制动回路（EBL）- 25 -3.2 停放制动监控回路（PBML）- 27 -3.3 制动缓解回路（BRL）- 28 -3.4 乘客紧急制动回路（PEBL）- 29 -3.5 转向架监控回路（BML）- 29 -3.6 火灾报警回路（FAL）- 29 -第四章 火灾报警原理分析- 31 -4.1 烟气探测控制单元的功能- 33 -4.1.1评估CAN总线信号- 33 -4.1.2自检- 33 -4.1.3用软件进行状态检测- 33 -4.1.4无电源情况下的工作状态- 34 -4.1.5重新启动- 34 -4.1.6电源供应及短路保护- 34 -4.2 单列车整列火灾报警安全回路的建立- 35 -4.2.1占用司机室端车：- 35 -4.2.2另一端的非占用司机室端车- 37 -4.2.3单车火灾系统进入准备就绪状态- 37 -4.2.4环路建立- 38 -4.2.5其他说明- 38 -4.3 单车火灾系统相关继电器状态的分析- 39 -4.3.1单车准备就绪状态的建立过程- 39 -第五章 结论及展望- 55 -5.1 结论- 55 -5.2 展望- 55 -参考文献资料- 57 -鸣谢- 58 -第一章 绪论1.1 制动概念及其研究意义Ø 制动：人为的制止物体的运动，包括使其减速、阻止其运动或加速运动。 Ø 制动的实质：（作用力的观点）制动装置产生与列车运行方向相反的力，是列车尽快减速或停车；（能量的观点）将列车的动能变成别的能量或转移走。在现代高速铁路高速发展的阶段，高速动车组成为时下的宠儿。在人们一味追求速度激情的今天，为确保和保障乘客和动车组安全，我们也不断的完善着制动安全性能和人性化的融合！这里为了打造更安全、更舒适、更智能、更人性的制动系统奠定了基础。1.2 国内外动车制动系统的应用情况欧美日本等发达国家从二十世纪下半叶开始大规模研制并运用动车组。分别有法国的阿尔斯通；德国的西门子ICE、“欧洲之星”；日本新干线等等都是当今国际上很有实力的高速动车装备企业。其中他们很多一部分用到的安全制动系统都是Knorr 制动装备。我国也于20世纪90年代开始研制动车组。无论是唐车制造的DMU型双层内燃动车组、“新曙光”号准高速双层内燃动车组、“春城”号电动车组、“先锋”号交流传动电动车组、“中原之星”交流传动电动车组还是“中华之星”高速电动车组。但是无论那一个都与那些发达国家的高速动车有所差距。直到2004年中国铁路行业开始引进吸收国外先进技术。致2008年中国已成功引进并吸收了大量国际高端动车技术。其中最为瞩目的是CRH3C型动车的成功研制。其中对牵引、制动系统这样的核心系统的研究才刚刚开始。高速动车组高速发展的今天以德国的ICE为原型的CRH3型车起到引领同行业发展的关键作用。CRH3的重大核心技术之一的制动系统对以后高速动车组的发展起着制约作用。1.3 动车组的制动部位基本概述我们通常看到的电力机车和内燃机车，其动力装置都集中安装在机车上，在机车后面挂着许多没有动力装置的客车车厢。如果把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆便叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆编成一组，就是动车组。动车组是城际和市郊铁路实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适为特点。在此我们主要研究CRH3型车制动系统。制动系统来按536吨的质量设计。制动初速度300 km/h 时，仅有空气制动时制动距离（包括制动响应时间）：3700米作为目标值在初速度200千米/小时时最大许可的制动距离是2000 米，在初速度160 千米/小时时制动距离是1400米，这些制动距离是适用在水平平面上制动，并且全部空气摩擦制动有效。如图1.1 为整车制动控制系统结构。图1.1：全面制动控制系统原理因为在列车运行过程中会出现种种意外情况，为了保护车辆运行安全及人员生命安全，列车建立安全回路，CRH3车辆共有6个安全回路，分别为：Emergency brake loop 紧急制动回路 (EBL)Parking brake monitoring loop 停放制动监控回路 (PBML)Brakes released loop 制动缓解回路 (BRL)Passenger emergency brake loop 乘客紧急制动回路 (PEBL)Bogie monitoring loop 转向架监控回路 (BML)Fire alarm loop 火灾报警回路 (FAL)所以制动部位包括有安全环路，火灾报警的部分基本概念。第二章 制动的原理分析该制动系统由微型处理器控制，提供全面的制动管理，它可以控制、管理并诊断制动过程中涉及到的所有Knorr-Bremse设备（弹簧停车制动设备只适应与指示及诊断功能），并与列车管理系统保持联系，以保证列车的高度安全性、可靠性及实用性。其在每节车厢上都有一个BCU控制机箱单元。BCU箱中主要包括：1、电子控制“ESRA”；2、电子机械部件；3、带阀门的气动控制板。在图2.1和图2.2中论述的控制系统设计理念，在每车的制动控制系统中反映出来。直接EP 制动激活常用制动，通过直接和间接EP 制动激活紧急制动，当牵引时，使用间接制动。 图2.1 图2.2直接的电-空制动和从属的间接制动的主要部件包括：· 制动力控制器（因为在司机室，所以在图2中没有显示出来）· 在单个车中的制动控制单元(BCU)。· 电气安全回路（紧急制动回路）· 控制常用制动的模拟转换器或比例阀· 制动管· 间接制动的直接缓解分配阀· 中继阀（压力中继阀）· 压缩空气风源，总风管(MRP)，主风缸。· 每车单个制动控制单元的制动风缸(R-pressure reservoir)。· 转向架设备模拟转换器激活直接制动，空气控制阀激活间接制动，这两个部件通过一个小的横截面产生制动缸预控制压力。下面的双向止回阀能确保高的制动缸预控制压力（模拟变压器或间接控制阀要求产生较高的制动力）转换为制动力。压力中继阀通过一个大的断面(C-pressure)在制动缸压力控制回路中调节制动缸压力，这个压力是通过制动缸预控制压力(Cv-pressure) 的小横断面给定。另外为了增加制动容量，压力中继阀也起到了增加压力的作用。为了防止摩擦制动过热和防止超过允许的最大摩擦系数，根据不同的速度，紧急制动分步进行。意思是在高速运行(v > 200 km/h)时，制动力比在低速时(v < 200 km/h)的制动力要低。在紧急制动时，利用中继阀/压力中继阀的额外控制压力（T-压）实现分步。T-压的压力改变中继阀的输出压力。中央控制单元、牵引控制单元、制动控制单元和有控制阀、模拟变压器，双向止回阀和中继阀（压力中继阀）的空气制动面板，在控制制动系统中都起到作用中继阀（压力中继阀)。空气制动面板和制动控制单元应完全地组合在一起构成制动控制单元。每车只有一个制动控制单元。2.1 制动功能控制原理及各主要制动实施介绍制动系统能实现下列基本功能：l 紧急制动l 常用制动l 停放制动l 混合制动（带替代制动）l 防滑系统l 撒砂l 压缩风源（用于制动和空气辅助单元）2.1.1紧急制动2.1.1.1紧急制动控制通过以下任意方法均可以启动紧急制动：a) 在司机室启动紧急制动设备（手钮）；b) 制动力控制器拨到“紧急制动”位置；c) 由列车保护系统或自动警示设备启动（SIFA）；d) 列车运行时，启动任何的停放制动，停放制动监视回路触发紧急制动，紧急制动实施直至停车。e) 当转向架的稳定行驶监视或轴承温度监视被触发，转向架监视回路触发紧急制动且发生的最大的常用制动已运用失败。空气制动和电制动被用于紧急制动。当紧急制动启动，牵引逆变器控制将驱动锁死，车轮防滑系统也启动。车轮防滑功能集成在每辆车上的制动控制单元中。图2.3 紧急制动控制原理f) 以下控制方法可以启动紧急制动：g) 制动管排风：通过间接制动的分配阀启动空气制动h) 直接制动的紧急制动阀。“安全回路状态”列车线控制安装在每辆车上的紧急制动阀。i) 常用制动冗余。每个BCU检测“安全回路状态”列车线，使用最大常用制动（附加）。j) 在紧急制动时，列车管通过以上所提及的方法之一向大气排风，排风通过列车端部的紧急制动阀实现。两个紧急制动阀通过紧急电制动回路启动。在正常运行时，列车管充满缓解压力，紧急制动回路闭合。所有相关的控制单元（如BCU、TCU、CCU）都联到紧急制动回路上。k) 通过列车管排风，所有车上的控制阀都能起作用，产生制动缸预控制压力，转化为最大的制动缸压力。同时，最大的制动压力经由制动控制单元的模拟转换器设定。若控制阀不起作用，每车依次产生冗余的后退级。2.1.1.2紧急制动管路控制在紧急制动中，电力紧急制动操作系统将会开启（自动防故障装置原则），并且电磁阀（B60.03）开启，因此供风缸（B05）的空气压力通过双止回阀（B60.04）流向负荷单独限制阀（B60.05）及继动阀（B60.07），开始量重紧急制动操作。负荷单独限制阀（B60.05）根据风动负荷限制继动阀（B60.07）的预先控制压力。在紧急制动过程中需要最大的制动作用力，并且制动缸压力不再继续调节。为了避免车轮滑动并保证盘式制动器更长的使用寿命，在低减速过程及高减速过程两个阶段使用压力。速度在200km/h以上时使用低减速压力，速度在200km/h以下时使用高减速压力。低减速与高减速之间的转换靠开关电磁阀（B60.08）来实现。该电磁阀通过允许或切断继动阀（B60.07）控制口的空气供应来实现预先规定的低减速压力或高减速压力，与继动阀（B60.07）的预先控制压力无关。在出现故障的情况下，电磁阀（B60.08）放气，继动阀（B60.07）释放高减速压力。它具备一个优势，即在牵引操作中，列车可以通过高减速压力来制动。常用紧急制动通过以下方式完成：通过司机按下制动阀按钮（N03）；通过司机制动阀(C23)；通过备用制动手柄ZB11 (C02)或者通过和电磁阀相连接的紧急制动阀(N05)（安全警惕驱动阀）。(N03, N05)与电气紧急安全环相连，而司机要按下的制动阀按钮（N03）是一个常用紧急制动的驱动器。在要求紧急制动的情况下，电磁阀将被激活。更进一步说，整个常用制动可以通过乘客紧急制动手柄(N01)来完成，常规操作如下：乘客拉下紧急制动手柄(N01)，并发出信号。此信号将传给司机，并发出蜂鸣警报。一段时间后（几秒钟）整个常用制动会自动制动。如果司机认为有必要寻找一处更合适的停车地点的话，他可以在发出警报后的那段时间内制止整个常用制动系统。作为选择，司机早识别出乘客发出的紧急制动警报（蜂鸣声）后决定是否立即实施紧急制动，例如，在司机台上按下紧急制动按钮(N03)。在备用制动操作上，紧急制动要求通过乘客的紧急制动手柄(N01)来实施，常规操作如下：乘客拉下紧急制动手柄(N01)，并发出信号。此信号将传给司机，并发出蜂鸣警报。司机可以决定是否立即实施紧急制动，比如拉下在紧急制动位置的备用制动手柄(C02)，或者如果司机认为有必要寻找一处更合适的停车地点的话，他可以在发出警报后的那段时间内制止整个常用制动系统。2.1.2 常用制动2.1.2.1常用制动功能列车正常运行时，实施常用制动。对于用制动而言，制动力设定与制动力控制器的扳动角度成比例，但是也能用列车保护系统来定义。当乘客报警信号箱被操作时，乘客紧急制动环触发，使用最大的常用制动力。为避免列车停在不适宜的轨道段（隧道、桥），司机可以通过制动力控制器延迟制动。为了减小磨损，首先启用电制动作为基本的常用制动。当电制动达不到要求或者电制动起动失败需要空气制动作为补充制动时，才起动空气制动。常用制动车轮防滑系统起作用。车轮防滑功能集成在每辆车制动控制单元中。2.1.2.2常用制动的控制制动力控制器的制动力设定值和从列车保护系统来的设定值通过列车控制系统读取，并在制动管理范围内在可用的再生制动和电空制动之间分配。制动管理系统保证了在制动时摩擦系数不会超标导致制动力过大，也保证了列车摩擦制动与负载的匹配（即空气制动时磨耗最优化和过热时的保护）。每辆车上制动控制单元通过”MVB”读取制动设定值，并通过控制模拟变压器来控制每辆车的制动缸压力。相关车辆的当前载荷补偿。这些所需要的信息来自以电信号传输过来空气弹簧的压力预控制压力进入到中继阀（压力中继阀），并由中继阀将其转换成制动缸压力。每辆车上“制动应用/缓解”状态被记录，并通过数据总线“MVB” 和“WTB”反馈给司机。2.1.2.3直接制动的控制基于微型处理器的制动控制装置（Pos. B01 BCU）执行局部制动控制功能。它用来接收解读制动指令信号以及其它列车线的信号，以控制电空直接作用制动系统。用于摩擦制动系统的IC车压缩空气来自总风缸管（MRP A14）。如果总风缸管中的压力不足，总风缸管（MRP）中的压力由压力传感器（F06.10，在动力车中）监测。压缩空气通过止回阀（B04）流向制动设备（B05）的供风缸，容积为125L。如果主风缸管的压力降低，止回阀可以保障制动控制系统风缸（B05）中摩擦制动需要的空气压力。电空制动板（B60）负责制动控制。制动板的空气供应可以通过关闭的旋塞（B06.02 与B06.03）来隔离。旋塞（B06.02）用于直接电空制动的隔离，而旋塞（B06.03）用于摩擦制动（直接电空制动与间接制动）的隔离。关闭的旋塞（B06）的电信号靠制动控制元件解读。压力调节器（B60.02）将制动控制元件（B01）的电摩擦制动指令信号调制成相称的预先控制压力。压力调节器的信号是应用/保持/释放的信号，表示限定的冲击并且完全的混合摩擦制动信号， 相当于满足总制动指令所要求的摩擦制动部分压力调节器配备一个充气电磁阀（B60.02-1）与一个通风电磁阀（B60.02-2）。压力传感器的信号（B60.02-3）显示制动板中的实际压力。如果压力变换器发出的信号与要求的压力不符，充气或通风电磁阀由制动控制原件（B01）控制，以获取控制体中正确的压力。控制体空气流向紧急电磁阀（B60.03）。在正常工作状态下，该电磁阀断开，允许控制体空气压力从压力调节器（B60.02）通过双止回阀（B60.04）、负荷单独压力限制制动阀到达继动阀（B60.07）（直接制动回路）。该压力限制阀是用来保护转向架设备。对于常用制动，负载修正（压力传感器B60.15的信号）通过制动指令信号从制动控制元件传到调压阀（B60.02）。制动器可以借助制动缸管中带有电开关的关闭旋塞（B15）来实现手动隔离，以隔离制动板并释放空气制动缸。旋塞（B15）只有在维修时才开启。此外，制动器还可以通过直接作用于充气电磁阀（B60.12）的电开关（非KB供应）来与制动板隔离。该电磁阀切断制动缸管中活塞阀（B60.10）的空气供应并释放制动缸压力（例如，在压力调节器B60.02或紧急电磁阀B60.03失灵的情况下）。指示关闭旋塞（B15）及电磁阀(B60.12)的电信号传递给制动控制元件及列车管理系统（TMS）。如果不使用软管（B23，来自总风缸管的风缸贮备），整辆车可以通过带有电开关的放气旋塞（B27）来隔离。指示关闭旋塞（B27）的电信号传递给制动控制元件及列车管理系统（TMS）。压力开关（B60.11）给列车管理系统（TMS）传递制动释放信息。压力开关（B60.23）靠制动控制元件解读。压力传感器（B60.16）指示制动缸压力。在驾驶室中安装双向压力计（C06），以显示总风缸管（MRP）及制动管（BP）的压力。另一个压力计（B11）显示车上动力轴及拖车轴的制动缸压力。在视觉制动测试中，制动压力显示装置（Z22、Z24及Z26）安装在车两侧的外部。Z22（C压力指示器）绿色标记代表释放制动，红色标记代表非释放制动。Z26（弹簧停车制动压力指示器）显示是否已经释放。Z24显示气压制动器关闭的车上的减轻的UIC标记。由电磁阀及活塞阀组成的组件（B21）安装在变压器车（TC02/TC07）轴（轴号7）的制动缸管中。该组件有助于增强参考速度。在常用制动中，归于紧急制动回路的的B21中的电磁阀充气，并切断继动阀(B60.07)对特定轴上制动缸的空气供应。在紧急制动中，电磁阀放气，空气不断进入制动缸。2.1.2.4间接作用制动控制如果电空直接制动（后退模式）失灵，制动管（BP）可以靠ZB11 (C02)型司机制动阀控制（依时间而定）。制动管（BP）也可以从改良机车或修复列车控制。ZB11司机制动系统是一个制动操作装置，可以用作带有电空制动车辆的辅助控制，在该车上，如果直接电空制动发生故障，可以用间接作用制动来补救。通过ZB11司机制动系统，制动管中的压力可以在激活后调节，并且列车的间接作用制动也可以用作减速后退操作的常用制动。直接释放分配阀（B55.02）需要6巴制动管释放压力。在正常操作下，列车制动器的操作通过制动杠杆（C23）来完成。该操作提供电信号，这种信号通过CAN车系统传递到头车制动控制元件。制动指令信号通过复合功能车辆总线（MVB）传递到每辆车上，用来操作直接电空制动。制动管中的压力在常用制动时保持在正常释放压力以上，只有在紧急制动时，小于正常释放压力。在正常操作中，控制板（C01）实现以下基本功能：在头车中，电磁阀（C01.02）意在填充制动管并将由制动控制原件控制。在正常操作模式中（通过牵引杠杆（不属于制动系统）及制动杠杆（C23），只要不要求紧急制动），电磁阀(C01.02)便会开启。这样，压缩空气会从减压阀（C01.04）、止回阀（C01.03）及节流阀（C01.31）流向制动管。减压阀（C01.04）调节后退制动管控制设备的常用压力。节流阀（C01.31）限制流入容量，这样间接制动的自动操作仍可以得到保障。当制动杠杆（C23）或其它紧急及自动停车设备开启紧急制动时，列车上的所有紧急制动阀都会开启，因此制动管通过N05与C25中的大通风口将空气排空（如果通过自动停车设备紧急制动则不会排空制动阀）。另外，保持电压靠切断电磁阀（C01.02）的供应电压来防止。因此间接制动通过电制动控制B01连同直接制动系统一起激活。因此，即使直接制动系统失灵时，列车仍可以停车。 由具有基本功能制动与释放的ZB11司机制动系统控制的间接作用制动的辅助控制只能靠列车司机的自觉操作才能激活。为了实现这一目的，在司机控制台上安排了通常关闭的旋塞（C14）及带有可移动杠杆的风动、依时间而定的操作装置ZB11 (C02)。司机制动系统靠打开隔离旋塞（C14）或将操作杠杆插入操作装置（C02）来激活。操作装置（C02）依靠减压阀（C01.04）从总风缸管中向其提供压缩空气，并通过明活塞阀（C01.08）与制动管连接。通过打开隔离旋塞（C14），制动控制原件断开电磁阀(C01.02)。ZB11司机制动系统的操作依时间而定，并且通过在操作装置（C02）上推拉杠杆来进行垂直操作。安装图纸上可以读取更多详细信息。该操作装置（C02）具有以下位置：l 完全释放l 释放l 空档l 制动l 完全制动空档、完全释放及完全制动位置设计有凹口。释放及制动位置没有凹口，这意味着在从这些位置释放操作杠杆后，该杠杆回到空档位置。在操作装置（C02）的完全释放位置，制动管中的压力保持在由减压阀（C01.04）设置的调节常用压力。在操作装置（C02）的制动安装中，制动管中的压力根据操作的时间长短而降低。在操作杠杆的释放位置，制动管中的压力升高。在完全制动位置，制动管中的压力耗尽。在操作装置（C02）的空档位置，对制动管中的压力没有影响，制动管泄漏引起的压力变化除外。操作装置（C02）的通风量非常有限。为了减少制动压力产生时间，间接制动系统配备了一个继动阀（C01.06）。当司机利用操作装置（C02）使用制动器时，控制管通过操作装置（C02）中通风口“3”通风。司机拥有一个显示压力计（C03），该压力计显示排障器压力并为司机指示制动需要的准确的制动管压力。根据操作时间，控制管中排障器压力（Cv）降低。继动阀C01.06按照排障器压力（Cv）降低制动管（BP）中的压力。根据制动管（BP）中的压力，分配阀（B55.02，直接释放型）产生控制压力，该压力通过双止回阀（B60.04）及压力限制阀（B60.05）注入继动阀（B60.07）。继动阀（B60.07）产生必需的制动缸压力。由于完全通过操作装置（C02）风动操作制动系统（后退模式），相较与电空直接制动系统，该制动压力产生时间要相应的长。因此，根据操作者说明，在后退过程中迫切需要降低操作速度。2.1.2.5间接制动模式的操作（后退模式）在激活后退控制后，要根据操作者的调节再次进行制动检测。制动管中的压力通过监测压力计（C06）进行控制。紧急制动由制动杠杆（C23）或其它紧急制动设备支持。分配阀（B55.02）为直接释放型。因此它需要保证（例如靠操作者说明）制动为完全释放，即在再一次制动前，制动后的制动管压力为正常释放压力。制动不能逐渐释放并接着再次制动。再次制动前，制动管必须达到正常释放压力（6巴）。如果分配阀（B55.02）发生任何泄漏或出现故障，必须通过启动关闭的旋塞B55.03与 B06.03，或其它隔离装置（例如按一个次操作台上的按钮（非Knorr-Bremse供应）以启动电磁阀（B60.12）或关闭的旋塞（B15）来切断相关车辆的制动。2.1.3停放制动司机通过一个按钮控制弹簧承载制动，即使在列车停车时（无压缩供气）使列车安全停靠，停靠设计的最大下坡斜度为30 。在弹簧承载制动缸里，制动通过弹簧力实施无需任何空气压力。缓解弹簧承载制动，采用压缩空气来抵消机械弹簧力为了允许弹簧承载制动的紧急缓解，在非动力转向架的两侧提供了金属绳索。通过每车的紧急缓解装置和独立、易控的空气截断塞门能够中断故障弹簧承载制动。图4为停放制动缸分布图。图示了在采用烧结衬和钢制盘的情况下，弹簧承载制动机的分布，从弹簧储能制动抗溜车安全系数约为1.2。这种情况适用于空车。下列图表给出了列车停放制动的排布：图2.4 弹簧储能制动力分布DeutschEnglishLokale elektrische und pneumatische Steuereinheit FederspeicherLocal electric and pneumatic control unit for spring-accumulator/局部电制动和空气制动的弹簧储能Radsatz mit 3 Wellenbremsscheiben, davon 1 mit FederspeicherzylinderWheel set with 3 axle-mounted brake discs, 1 of which with spring-accumulator cylinder/装有3个轴装闸盘的轮对， 1 个弹簧储能气缸Radsatz mit 2 Radbremsscheiben ohne FederspeicherzylinderWheel set with 2 wheel-mounted brake discs, without a spring-accumulator cylinder/装有2个轮装闸盘的轮对，无弹簧储能气缸表2.1 弹簧储能分布说明由司机按钮产生弹簧承载制动信号，并在弹簧承载制动控制线里直接转换为信号。通过这些弹簧承载制动电气线将“应用”和“缓解”信号分配到整列车上的本地制动控制单元。缓解弹簧制动，激活一个双稳态电磁阀（H25）为弹簧制动缸充风。实施制动，弹簧蓄能器通过电磁阀（H25）来排风。见图2.5。当电源失灵时，双稳脉冲电磁阀保持最后一次设置。这就保证了列车在电源故障时停放制动不会无意中被应用或缓解。图2.5 弹簧承载制动控制 当空气制动和弹簧承载制动同时使用时，空气制动产生的制动缸压力通过双向止回阀H28向弹簧蓄能器缸加压。这就使得弹簧承载制动缓解到与空气制动实施的同等程度。因此可以预防转向架设备机械性负荷过载。监测：每辆车停放制动状态可以通过压力传感器检测，再由 “MVB”和 “WTB.”报告传给司机。在列车运行期间，如果检测到应用了停放制动，为防止损坏制动盘，BCU会触发“停放制动监视回路”实施紧急制动。当司机在停放制动状态起动列车时，“停放制动监视回路”也会被触发。如果BCU检测到“移动”（非静止）信号，在低速时就会起动紧急制动。当紧急制动起动，牵引系统也将被锁死。2.1.3.4停放制动控制总风缸管的空气压力通过止回阀（B04）、风缸（B05）流向模块停车制动器（H01）。模块停车制动器安装在拖车容器（B02）中。该模块是气动信号装置与电空信号装置的组合。为了便于维修并排除故障，将这些装置安装在面板上。模块停车制动器包括：减压阀（H01.02）脉冲电磁阀（H01.03）节流螺丝（H01.30）检测装置（H01.04）压力传感器（H01.05）空气压力通过通风口（1）到达减压阀（H01.02）与节流螺丝（H01.30）及具有两个电磁体的脉冲电磁阀（H01.03）。同时脉冲阀具有一个按钮，在动力不足时，可以手动操作。弹簧式停车制动器的使用或释放（由司机或列车控制）通过单独列车线启动各个短脉冲磁体来控制。压力传感器（H01.05）的信号可用来防止车辆在动力下移动直到弹簧制动器释放。并入制动弯脚器（D03）的双止回阀可防止停车制动器产生的空气制动力与弹簧制动力的重复，以避免制动弯脚器超载。停车制动控制可以通过关闭的旋塞与靠制动控制元件（B01）解读的电开关隔离（H29）外部制动状态指示器（Z26）安装在车的两侧，并显示停车制动的释放/非释放状态及制动缸压力。2.1.4撒砂当司机按“撒砂”按钮时撒砂开始。中央控制单元将接受由按钮产生的“撒砂”信号。中央控制装置检测（列车）行驶方向并分配相应地信号给具备相应电磁阀的本车气动控制装置。见图22。撒砂定量系统的分配见下图。图2.6 撒砂定量装置的分配图DeutschEnglishLokale elektrische und pneumatische Steuereinheit SandungLocal electric and pneumatic control unit for sanding 撒砂的局部电气和气动控制装置Angetriebener RadsatzDriven wheel set动力轮对LaufradsatzTrailing wheel set 非动力轮对Sanddosier-und Sandtrocknungsanlage für Fahrtrichtung “links”Sand dosing and sand drying system for “left” direction of travel （列车）行驶方向左侧的撒砂定量和砂子干燥系统Sanddosier-und Sandtrocknungsanlage für Fahrtrichtung “rechts”Sand dosing and sand drying system for “right” direction of travel （列车）行驶方向右侧的撒砂定量和砂子干燥系统表2.6 撒砂装置的中英德对照说明要优化撒砂的给砂量，撒砂定量装置将在（列车）高速时（>160km/h）被加6.3巴的压力，而在（列车）低速时仅被加5.0巴的压力。这将由BCU在速度的基础上激活相应的电磁阀控制。除了撒砂的信号外，附加的干燥砂子的信号也将由制动控制单元分配给用于此目的的电磁阀。同时，撒砂信号将通过车辆总线“MVB”和列车总线“WTB”被发送。2.1.5压缩空气供应车辆将装备两个空气供应系统。每个空气供应系统的供风量至少在1300L/分，并包括一个主空压机。主空压机与一个双塔式空气干燥器和一个具有防冻功能的冷凝水收集箱相连。另外，在受电弓附近有两个辅助空压机。主空压机通过车载变流器由接触网设备提供电能。辅助空压机通过独立于接触网的电池进行操作。当通过接触网送电时，两个主空压机各自通过一个辅助转换单元供电。当一个车载转换器或一个空压机在正常情况下失效时，可能限制运行。空压机被囊封在所谓的压缩空气供应单元中压制压缩空气并以这种方式减少噪音。压缩空气被局部地储存在压力风缸中，即储存在每个车上。压缩空气通过具有最大压力10巴的主风管进行分配。图2.7给出了气动功能以及供给：图2.7 气动管路图空气要求：供风系统包括两个空气压缩机，如果一个压缩机坏了，列车仍能正常运行。列车的耗风量不是一个常量，变化的大小取决于以下因数：· 空气制动应用的频率和程度· 滑动（排风阀动作）频率和程度· 开门的频率（气动运行）· 卫生间应用的频率· 烘砂和撒砂的频率· 气动附加器（喇叭，转向器，弧刷）· 载重变化频率（空气弹簧）· 空气泄漏程度列车运行只有一个空气压缩机工作时，耗风量超过压缩机的供应量。为了解决这种问题，利用各种储气缸给气动设备供气。必须间歇地关断气耗设备，使其压力不超过标称值。因为储气缸提供了空气，因此气动功能不受影响。· 主风缸· 空气制动和停放制动缸· 卫生间和门· 空气弹簧（转向架部分）· 喇叭· 受电弓在设计阶段，通过估计平均气流，计算耗风量。操作过程“准备”：在操作过程中，仍没有通过接触网的电源。主压缩机不能通过由电池提供的电力运转。因此，在主MRP风缸中现有的空气被首先用于升起受电弓。如果现有的空气不足，则所需的压缩空气由辅助空压机用自备风缸提供（图5中的U11）。基于此原因，相对于主空压机的辅助空压机，由电池提供电力。图2.8由辅助空压机提供的用于主开关和受电弓的压缩空气图2.8例： 辅助空压机 U01,过压阀 U09,止回阀 U04，U05,截止阀 U06，U16，U12,压力传感器U08,压力表 U10,辅助风缸 U11,电磁阀U22,减压阀U13，U18,压力开关U19，U14,测量插座U20，U15。通过BCU对辅助空压机进行局部控制。为此，在辅助压缩机的气动控制电路中将设置压力获取模块。 位于同一半部列车上的中央控制单元（CCU）将读取风缸压力并在司机的MMI（人机界面）上显示压力值。2.1.6