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中安装在铝合金安装板的前面,以减轻质量和减少维护,检修工作量.另外,为了检查的方便,在空气制动控制装置上还设置了测试口.(2)电空转换阀(EP阀)
电空转换阀安装在空气控制装置内,它由电磁线圈和给排阀等零部件构成.当制动电子控制装置输出的空气制动指令量(电空转换阀电流)通过电磁线圈时就会产生与电流成比例的吸力,控制给排阀的开闭.通过电空转换阀的控制,可将最大900kPa的输入空气压力(SR压力)变成与电空转换阀电流成比例的输出压力空气(AC压力).
为防止在缓解时AC压力随电空转换阀温度的变化而变化,需要加偏流进行缓解补偿.另外,为补偿AC压力上升和下降时所产生的压力差(约30kPa),即使是对于相同的制动级别,也要供给不同的电空转换阀电流以保证输出正确的AC压力.
(3)中继阀
中继阀设在制动控制装置内,由给排阀杆,给排阀,复位弹簧等构成.它将电空转换阀输出的AC压力和紧急电磁阀输出的紧急制动压力作为控制压力,向增压缸提供与此控制压力相应的增压缸空气压力.
在常用及非常制动指令时,从电空转换阀送来的AC压力进入AC室,在紧急制动时,从紧急电磁阀送来的紧急制动压力空气进入UB室.这些压力空气输入后,使给排阀杆上移,顶开给排阀,由于给排阀的开启使SR压力空气通过给排阀口变为增压缸空气压力(制动作用).
另外,增压缸压力空气还流入FB室产生反馈作用,当增压缸空气压力上升到与AC压力或紧急制动压力相同时,给排阀下移关闭阀口,SR压力空气停止向增压缸的流动(保压状态).这时的增压缸空气不论AC压力或紧急制动压力多大均与之相同.反之,制动缓解时,AC压力或紧急制动压力降低导致给排阀杆下移,离开给排阀,增压缸压力空气从给排阀杆内部通路排入大气,呈缓解状态.
(4)压力调整阀
压力调整阀输入总风缸的压力空气,输出紧急制动用的压力空气(根据车辆的不同设置一种或两种压力值)或踏面清扫装置用的压力空气.它利用弹簧力和空气压力的差使膜板动作,进行空气压力调整.弹簧力大小可通过安装在调整阀下部的调整螺钉来调整.
(5)电磁阀
电磁阀由给排阀部和电磁阀部组成.它通过电磁阀部线圈的励磁,消磁(得电或失电)使可动铁心动作来开闭给排阀.电磁阀有ON型和OFF型两种.电磁阀的形式用奇数和偶数表示.ON型电磁阀(代号为奇数)在电磁阀励磁时输入口和输出口之间连通,同时排气口关闭,在消磁时输入孔关闭,同时输出口与排气口相通.OFF型电磁阀(代号为偶数)与ON型电磁阀各通路的通断情况完全相反.
例如:在日本新干线动车组上,励磁后向踏面清扫装置输送压力空气,使增粘研磨快产生作用的"踏面清扫装置用电磁阀"是ON型(如VM13型).而紧急回路用的电磁阀励磁时关闭输入口,消磁时使制动缸得到紧急制动压力作用的是OFF型电磁阀(如VM32型).
(6)截断塞门
截断塞门是为了在需要时将压力空气截断或排出而串在连接三室风缸,空气制动控制装置及增压缸等装置的管路前,后的部件.
(7)增压缸
增压缸由空气缸,液压缸和防滑电磁阀等构成.用于将空气压力转换为一定倍率的较高的液压,从而得到所需的闸片压力.另外,增压缸上还装有访滑阀以及为解决由于访滑阀连续动作而产生不能制动问题的给排截断阀.
(8)制动缸
动车组上的制动缸多为液压制动缸,按基础制动装置的动作方式大致可分为杠杆式和夹钳式,而后者又可分为浮动型和对置型两种.液压制动缸的缸径和数量根据其结构和需要的制动力而定.
(9)管路
管路的作用是将空气压缩机输出的压缩空气送给三室风缸及制动装置等各种用风设备,各设备根据空气流量的大小,分别采用3/4英寸或3/8英寸的管路来输送压力空气.
制动用压缩空气的流向为:空气压缩机→总风缸管→制动风缸→中继阀→增压缸.
第4章CRH2动车组制动系统的原理
4.1滑行的产生与消除
1.滑行的产生:
滑行就是由于车轮被"抱死",而导致转动速度急剧减小的现象,轮轨之间的滑动会延长制动距离并使踏面擦伤(磨平).踏面擦伤后,不仅降低乘车的舒适性,也会给转向架部件带来附加的冲击力,使其寿命缩短.所以,必须防止滑行现象的发生.
2.防滑装置的种类
(1)机械式防滑器
最早出现的滑防装置是机械式的.它判断是否要发生滑行的根据只有一种,即车轮的角减速度,当有轮对的角减速度骤然降低时,防滑器会将其检测出,并动作使该轮对缓解.
(2)电子式防滑器
防滑装置发展的第二阶段是电子式防滑器.它可以采用多种检测滑行的判据,具有较高的灵敏度和动作速度,缺点是电子元件的零点漂移不易清除,需进行大量调整工作,而且易受环境影响,性能不稳定,维修量较大.
(3)微机控制的防滑器
随着微型计算机技术的发展,防滑器进入了微机控制阶段.微机控制的防滑器可对制动,即将滑行,缓解,再粘着的全过程进行动态检测与控制,信息采用脉冲处理,简单可靠,无零点漂移,故无需调节和补偿.更重要的是微处理器(MPU)的处理速度极快,可大大提高检测精度,即使微小而缓慢的滑行也能及早检测出来并采取措施加以防止.
微机控制的防滑器还有一个突出的优点,即它可以利用软件随时提供有关信息,进行自我检查,诊断和监督,必要时可对有关信息随时进行存储,调用和显示,它还能根据新的情况和要求很方便地改变控制判据而不必改动软件.
3.防滑器的结构
动车组上的防滑装置一般由速度传感器,滑行检测器及防滑电磁阀构成.
(1)速度传感器
速度传感器的输出是防滑控制中速度计算的基础,其精度非常重要.动车组动车的速度传感器常安装在主电机轴端,拖车则安装在车轴端部(前盖上).在主电机轴端安装感应齿盘时,靠主电机轴的转动产生感应电压.因为主电机轴通过小齿轮和大齿轮与车轮相连,所以感应出的脉冲频率与感应齿盘的齿数,大/小齿轮的齿数比,车轮转动速度(列车速度)成比例,因此,根据感应齿盘的齿数,齿轮的齿数和车轮直径,就可计算出车轮的转动速度.在齿轮箱和车轴端部安装速度传感器时,工作原理与前者完全相同.
(2)滑行检测器
微机控制的数字式滑行检测器根据速度传感器送来的车轮转动脉冲信号进行计算分析和逻辑判断,若滑行(车轮的速度差或减速度)超过规定值,就按缓解,保压和再制动3种模式精确地进行控制,使防滑电磁阀动作,降低制动力使车轮恢复转动.
(3)防滑电磁阀
防滑电磁阀由起转换阀作用的本体和电磁阀构成,它安装在增压缸上.当增压缸空气压力上升后,如果从滑行检测器发出的防滑控制指令使电磁阀励磁,防滑电磁阀就会在切断增压缸与液压缸之间通路的同时,构成液制动压缸与滑行余压调整部的通路,使液压制动缸的油返回油箱,把控制液压降低到约500kPa,在此压力下闸片刚好接触到制动盘,使制动呈缓解状态.
4.防滑器的工作原理
由滑行检测器对速度传感器送来的脉冲频率信号进行计算比较,并根据事先规定的控制逻辑来判断是否发生了滑行.滑行的检测方法主要有减速度检测和速度差检测两种:
(1)减速度检测
该方法是根据车轮本身转动速度减少的比例来判断是否滑行.由于轮对与车辆的质量相差较大,其速度变化相对也快一些,因此,减速度检测可以对滑行轴单独进行评价,及时检测到滑行.
(2)速度差检测
速度差检测是以同一辆车内4个轴的速度,以及制动指令发出后以一定减速度减速的假想轴速度(也称第5轴速度)中速度最高的轴为基准,当车轮的速度比基准轴的速度低于某一值(设定值)时,就判断为滑行.
在滑行检测时,以减速度检测方法为主,并和作为后备的速度差检测方法一起使用.
根据减速度检测或速度差检测标准判断发生滑行时,组装在增压缸内的防滑电磁阀励磁,将液压缸压力降低.增压缸空气压力降低后,在轮轨间粘着力的作用下车轮转速上升,当与基准轴的转速差降到设定值以内时,滑行检测器就会判断为已经恢复了粘着,防滑电磁阀使液压制动缸压力再次上升.
滑行的压力控制是:检测到滑行后,为迅速降低液压制动缸压力,将防滑电磁阀励磁,使液压制动缸内的油经防滑余压逆止阀返回油箱,导致液压制动缸的液压降到500kPa.
4.2空气制动与再生制动的协调控制
CRH2型动车组制动系统是在制动调速全过程,全速度范围内采用"T车优先延迟充气控制".所谓"延迟充气控制"是指以M车的在生制动来承担T车所需的部分或全部制动力.如果T车所需的制动力超过M车所提供
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