CR200J动力集中动车组拖车制动系统讲解

CR200J动力集中动车组拖车制动系统2024年6月1日中车唐山机车车辆有限公司编制：安文超电话录技术方案一检修及操作二总结三（一）技术方案1方案概述制动系统采用自动式电空制动系统，五线制电空制动控制，双管供风形式。动力车制动系统以交流传动电力机车为基础，拖车制动系统以25T型客车为基础，控制车则同时集成了拖车制动系统与动力车的制动控制系统，并进行优化改进。相对动力分散动车组，这种制动系统结构简单、安装方便、编组灵活、经济性好；相对于既有机车+客车的编组形式，具有站折时间短、制动响应快、制动能力强等优势。CR200J型动车组按车体断面形式分成直车体和鼓形车体两种，直车体制动系统以既有25T型客车制动系统为基础进行优化设计；鼓形车体制动系统以直车体制动系统为基础进行优化设计，采用停放制动替代手制动，取消了气路控制箱，优化了供风管路。（一）技术方案2技术参数2.1）总体参数线路最大坡度：≤30‰环境温度：-40℃～+40℃相对湿度：≤95%海拔高度：≤2500m轨距：1435mm紧急制动距离（列车）：

初速度120km/h时≤800m

初速度160km/h时≤1400m紧急制动距离（单车）：

初速度120km/h时≤730m

初速度160km/h时≤1310m2.2）

制动系统技术参数列车管定压：600kPa总风管压力：750~900kPa副风缸容积：230L总风缸容积：230L（115×2）工作风缸容积：11L制动控制用总风缸容积：500L紧急制动时制动缸压力：420kPa制动管规格：1吋停放能力：动力车：30‰

拖车：12‰(手制动)，18‰

(停放制动)动车组：12‰(手制动)，20‰

(停放制动)（一）技术方案3技术原理动力车和控制车设有微机控制的制动控制系统，具有列车管压力的控制功能，以及电空制动指令线的控制功能。当主控端司机操作自动制动手柄时，手柄指令通过网络传递到该车制动控制系统控制，制动控制系统根据手柄所在位置计算出所需要的列车管减压量，通过中继阀控制列车管压力变化，同时通过电空制动指令线控制车辆电空制动机中的相应电磁阀动作，加速列车管的充、排风。电空制动机根据列车管压力信号，控制制动缸的压力大小实现制动的施加和缓解。在电空制动失效的情况下，列车仍具有空气制动能力，确保列车安全。采用电空制动装置，具有如下特点：1）减少制动时列车纵向冲动；2）缩短制动空走时间；3）提高可用性和安全性。（一）技术方案3技术原理制动系统控制方案见下图。动力车主控时列车管充风气流方向在动力车主控进行缓解操作时，压缩空气通过动力车总风缸、动力车制动控制柜进入列车管。（一）技术方案3技术原理制动系统控制方案见下图。控制车主控时列车管充风气流方向在控制车主控进行缓解操作时，压缩空气经动力车总风缸、全列总风管、控制车500L总风缸、控制车制动控制柜进入列车管。（一）技术方案3技术原理直车体拖车气路原理图（一）技术方案3技术原理直车体控制车气路原理图注：控制车占用时本车制动电磁阀不得电。（一）技术方案3技术原理鼓形车体拖车气路原理图（一）技术方案3技术原理鼓形车体控制车气路原理图注：控制车占用时本车制动电磁阀不得电。（一）技术方案4系统构成制动系统主要包括制动控制系统、电空制动装置、供风系统、防滑系统、基础制动装置、辅助装置等。基础制动装置供风系统制动控制系统电空制动装置防滑系统辅助装置（一）技术方案4系统构成（一）技术方案4系统构成-制动控制系统控制车制动控制系统通过制动控制柜（安装于设备间）内的列车管控制模块，控制列车管压力变化（风源来自动力车空压机），同时通过硬线控制电空制动机的电磁阀状态，使拖车施加空气制动。主要包括：制动控制柜、制动控制器、紧急制动阀、后备制动模块，显示屏等。（一）技术方案4系统构成-制动控制系统制动控制系统对列车管的控制性能符合TJ/JW100《分布式网络智能模块动力车空气制动系统暂行技术规范》的要求。具备自动制动、后备制动、紧急制动、车列电空控制、断钩保护等功能。基于微机控制技术，采用网络通讯传输制动指令，系统具有自诊断及事件、故障记录和分析功能，记录的状态数据能满足列车维护时的需要。制动控制系统采用制动柜的组装方式，安装尺寸及接口满足统型要求。制动柜集成安装电气接口单元EIU、电空控制单元EPCU、接线箱模块IOB、电源模块PSCM、辅助控制装置ACU等。（一）技术方案4系统构成-制动控制系统电气接口单元MVB网络通讯和开关量输入输出管理控制，包括车列电空控制，集成事件记录功能电空控制单元制动系统核心部件，接收控制指令并控制各个预控风缸的风压，输出列车管、平均管、动力车制动缸压力，提供相关的压力测点接线箱模块系统内部及外部的电气接口，以及内部各模块、设备间的电气接口防滑器主机动力车防滑器的主控单元踏面清扫模块控制踏面清扫功能的投入和切除、控制踏面清扫功能的压力空气风压辅助控制装置集成撒砂、停放制动、升弓控制、空压机启停控制等功能动力车制动柜（一）技术方案4系统构成-制动控制系统电空控制单元制动系统核心部件，接收控制指令并控制各个预控风缸的风压，输出列车管压力，提供相关的压力测点电气接口单元MVB网络通讯和开关量输入输出管理控制，包括车列电空控制，集成事件记录功能接线箱模块系统内部及外部的电气接口，以及内部各模块、设备间的电气接口辅助控制装置集成电钩、机械钩、风笛控制、主空压机启停控制功能在动力车基础上进行简化，主要功能及部件与动力车制动控制柜相同。控制车制动柜（一）技术方案4系统构成-制动控制系统制动控制器为人机操作接口，用于进行制动、缓解指令的操作。制动控制器符合TJ/JW046的要求，制动控制器集成了自动制动手柄和单独制动手柄，自动制动手柄紧急位具备直排列车管压力功能。动力车单独制动手柄用于控制本车制动施加和缓解，而不会影响列车管的压力变化，控制车单独制动手柄暂不具备此功能。（一）技术方案4系统构成-制动控制系统当微机控制的列车管控制功能失效时，还可以通过后备制动装置实现对列车管压力的控制。具有制动、保压、缓解三个基本功能。通过控制列车管的压力变化，控制整列车的制动、缓解。（一）技术方案4系统构成-制动控制系统司机显示屏位于司机室操纵台，是人机接口。通过它可进行均衡风缸定压（微调）、列车管投入/切除（本务/单机）、小闸投入/切除、车列电空投入/切除、系统自检、风压值标定、故障查询等功能的选择和应用。显示屏可以显示首尾车压力，车列电空状态及可用车辆、电空线贯穿状态等，还可进行制动控制系统的功能设置。取消了客列尾装置。（一）技术方案4系统构成-制动控制系统系统状态状态信息包括提示信息故障信息和故障的提示信息机械按键顶部提示信息流量本车压力值车列电空命令和电空有效率尾车压力值触摸按键（一）技术方案4系统构成-制动控制系统司机显示屏采用双屏冗余模式，正常情况下制动信息和微机信息分屏显示，故障情况下制动信息和微机信息可合屏显示。（一）技术方案4系统构成-电空制动装置拖车及控制车车下采用自动式电空制动装置（104或F8电空制动机，用户可选，同一编组采用同一型号）。系统组成、功能以及主要技术参数均与25T型铁路客车保持一致。制动系统主要性能参数满足TJ/CL566-2020《时速160公里动力集中动车组电空制动系统暂行技术规范》的要求。104电空制动机和F8电空制动机紧急制动时制动缸压力统一为420kPa，以减少杠杆比，统一转向架安装接口。电空制动指令线采用五线制电空制动控制：制动线、缓解线、保压线、紧急线、负线。（一）技术方案4系统构成-电空制动装置F8型电空制动装置的电空制动采用五线制，即常用制动线、缓解线、保压线（备用，104电空制动装置使用）、紧急制动线、负线。F8型电空制动机主要由主阀、辅助阀、电磁阀、集成气路板等组成。（一）技术方案4系统构成-电空制动装置F8型电空制动机设置了常用制动电磁阀、缓解电磁阀、紧急制动电磁阀。其中常用制动电磁阀用于制动时沟通列车管与大气的通路；缓解电磁阀用于缓解时沟通工作风缸与列车管间的通路；紧急制动电磁阀用于电空紧急制动时，控制电空紧急阀，加快列车管排风与制动缸的充风。（一）技术方案4系统构成-电空制动装置主阀为三压力机构(列车管、工作风缸、制动缸三压力平衡)，根据列车管压力变化，控制分配阀的制动、缓解与保压。当FZ+FL<FG时，制动；当FZ+FL>FG时，缓解；当FZ+FL=FG时，保压。（一）技术方案4系统构成-电空制动装置为简化连接器接口，电空制动车端连接不再采用单独的制动连接器，而是集成在车端控制连接器中。直车体的制动、缓解、保压、紧急、负线均集成在车端控制连接器中。直车体车端连接器（一）技术方案4系统构成-电空制动装置鼓形车体的制动、缓解、保压、紧急均集成在车端控制连接器中，负线集成在DC110V电力连接器中。鼓形车体车端连接器（一）技术方案4系统构成-电空制动装置电空制动机到制动缸的管路上设有缓解阀，直车体采用车上车下都能操作的排风截断塞门，同25T；为防范缓解阀提起后未复位带来的安全隐患，鼓形车体采用双侧排风结构的新型缓解阀，缓解阀打到关闭位后可同时将制动缸和副风缸压缩空气排出大气，取消了车上的手缓解拉手。直车体鼓形车体（一）技术方案4系统构成-电空制动装置车体两侧设有制动缓解指示器，显示车辆制动缓解状态。鼓形车体由于设有停放制动，采用双窗制动缓解指示器，分别显示空气制动和停放制动的状态。绿色表示缓解，红色表示施加。直车体鼓形车体（一）技术方案4系统构成-电空制动装置结构设计采用模块化设计原则，制动模块整体吊装在底架横梁上。管路及管接件均采用不锈钢材质，空气管路采用管排设计，便于安装和维护。直车体制动模块采用25T成熟结构，鼓形车体制动模块进一步优化，取消了气路控制箱等设备，优化了风缸等设备布置，增加了安装检修空间。直车体鼓形车体（一）技术方案4系统构成-供风系统动力车设有两台排量1.6m³/min的螺杆式空气压缩机，1台无热再生双塔干燥器。总风压力为750-900kPa，经干燥处理后的空气质量等级为满足ISO-8573的2-2-2级。（一）技术方案4系统构成-供风系统为满足主空压机无法启动时的升弓需要，设有辅助压缩机组作为动力车的辅助风源，与升弓控制模块、升弓风缸相连。辅助压缩机组由直流电机、往复活塞式空压机和干式空气滤清器等组成。（一）技术方案4系统构成-供风系统直车体在与动力车联挂端车辆的总风主管路上设置一个过滤装置（汽水分离器），防止积水冻结供风管路。(注：此辆车应与动力车联挂)由于动力车供风质量等级较高，按照一体化设计原则，在鼓形车体项目中已取消汽水分离器。（一）技术方案4系统构成-供风系统鼓形车体对供风气路进行优化，取消了气路控制箱、汽水分离器。总风压缩空气先进入生活风缸，再进入空簧塞拉门风缸和停放风缸。风缸进出口独立，能对压缩空气中冷凝水起到收集作用。集便器供风采用生活风缸，空簧和塞拉门用风采用空簧塞拉门风缸。停放供风采用停放风缸。为适应单管供风机车回送救援需要，在副风缸管路上设有双改单塞门。此塞门应为常闭状态，双改单需要时再打开。（一）技术方案4系统构成-供风系统为降低冬季高寒天气活接头泄漏风险，鼓形车体采用金属球面密封管接件代替橡胶垫密封的管接件。胶垫密封管接件金属球面密封管接件（一）技术方案4系统构成-供风系统金属球面密封管接件与橡胶垫密封的管接件，外形尺寸及接口形式相同，但密封结构不同。球面密封管接件为插入式密封结构，要求管路组装时应先组装接头，后紧固管卡，以便留出插接调整量。内接活接头（一）技术方案4系统构成-防滑装置防滑装置采用既有25T型车成熟的技术方案。具有防滑器部件监视、故障存储和显示及诊断、5km/h速度信号输出、运行里程显示等功能。直车体与25T型客车防滑主机采用壁挂式结构，接口不统一，鼓形车体采用标准3U机箱结构，并统一接口。（一）技术方案4系统构成-手制动辅助装置主要包括手制动装置和停放制动装置等。在直车体项目中采用手制动装置，主要由伞齿丝杠式手制动机、柔性钢缆、带手制动的制动夹钳单元组成，具有防反转功能，放大倍率更高。（一）技术方案4系统构成-停放制动鼓形车体动力车每辆车设置4个停放制动缸，拖车及控制车每辆车设置1个停放制动夹钳，全列共同作用下，能够满足动车组定员载荷下在20‰坡道的停放要求。（一）技术方案4系统构成-停放制动鼓形车体每车设置一个停放制动控制模块，受司机台停放制动按钮控制；车体两侧设有停放制动缓解指示器，用于观察停放制动的状态；控制车、拖车转向架两侧均设有停放制动缓解拉绳，用于停放制动的手动缓解。停放制动设有单独的储风缸，容积为11L，可满足停放制动的使用需求。（一）技术方案4系统构成-停放制动停放控制模块有3个气路接口，其中1口接来自停放风缸（11L）的总风压缩空气，2口输出给接停放缸，3口接来自制动缸的压缩空气。总风压缩空气经过截断塞门.01、过滤器.02、减压阀.03、缩孔.04以及双稳态电磁阀.05进入双向止回阀.06，并和来自制动缸的压缩空气进行比较，二者取大通过带电触点的隔离塞门.07经2口输出给停放缸，防止空气制动和停放制动叠加造成制动缸过载。停放制动状态可通过停放制动指示器.11观察。4系统构成-停放制动停放制动施加/缓解通过列车线实现同步控制，主从控端均可触发。停放制动施加/缓解指令为脉冲信号。停放制动按钮带指示灯，状态受停放制动环路和动力车停放压力开关的控制。停放施加源触发途径停放施加按钮硬线+CCU（全列施加）电钥匙占用信号丢失CCU（零速）（全列施加）控制电源断电延时继电器（全列施加）停放制动电磁阀上的施加柱塞停放制动电磁阀（单车施加）停放制动隔离塞门隔离塞门（单车施加）停放缓解源触发途径停放缓解按钮硬线+CCU（全列施加）停放制动电磁阀上的缓解柱塞停放制动电磁阀（单车施加）（一）技术方案（一）技术方案4系统构成-停放制动通过贯穿硬线实现在操纵端控制全列车施加和缓解停放制动；增加停放制动安全环路，实时监测停放制动状态。停放制动施加后，通过停放制动缸管路上的压力开关断开停放制动环路，CCU监测停放制动环路和动力车停放制动状态，在停放制动施加后若动车组意外移动将触发惩罚制动。行车安全主机通过压力传感器监测停放制动缸压力，并分析出停放制动状态后，将信号反馈给CCU，并显示在司机显示屏和机械师显示屏上。4系统构成-停放制动TCDS实时监测本车停放压力传感器反馈，并通过以太网传给CCU。拖车/控制车的停放制动施加/缓解状态判断逻辑如下表所示：初上电时初上电完成后压力传感器反馈施加/缓解状态判断压力传感器反馈施加/缓解状态判断＞4.8bar缓解升至＞4.8缓解≤4.8bar施加降至＜4.2施加4.2bar~4.8bar之间维持上一次判断（一）技术方案（一）技术方案4系统构成-停放制动停放相关状态可在司机显示屏和机械师显示屏显示，具体显示方案及控制逻辑如下：项目状态反馈状态显示保护逻辑单车停放制动施加/缓解状态动力车：CCU通过压力开关检测。拖车/控制车：TCDS通过压力传感器检测，反馈至CCU。司机显示屏和机械师显示屏均能显示编组中所有车的停放施加/缓解/隔离状态，机械师显示屏还能显示拖车停放制动缸压力信息。停放环状态停放环路继电器反馈至CCU。一、若停放环动作，则：1、DDU弹窗“安全环路报警（停放）”；2、牵引主界面显示停放施加图标“

”。二、若停放环恢复，则：牵引主界面显示停放缓解图标“

”。若停放环动作，则：1、CCU触发列车级牵引封锁；2、若速度大于5km/h，则CCU触发惩罚制动，停车后才可缓解。（一）技术方案4系统构成-停放制动项目状态反馈状态显示保护逻辑停放隔离塞门动力车：CCU通过辅助触点检测。拖车/控制车：TCDS通过辅助触点检测，反馈至CCU。动力车：停放塞门切除，则DDU牵引主界面显示停放隔离图标“

”、故障提示“XX车停放环隔离”；拖车/控制车：不在牵引主界面显示。所有车：二级界面显示各车总览信息。动力车：若停放隔离塞门或停放环隔离开关任一关断，则：1、CCU触发列车级牵引封锁；2、若速度大于5km/h，则CCU触发惩罚制动；3、司机显示屏弹窗“停放制动隔离或停放环隔离”，隔离后，点击确认弹窗解除牵引封锁与惩罚制动。拖车/控制车：无。停放环旁路开关动力车：DDU牵引主界面故障提示“XX车停放环旁路”。拖车/控制车：不在牵引主界面显示。所有车：DDU二级界面显示各车总览信息。（一）技术方案4系统构成-基础制动装置基础制动采用盘形制动形式，主要由制动夹钳单元、闸片、制动盘组成。（一）技术方案4系统构成-基础制动装置制动盘采用铸钢材料，接口与25T型客车一致。闸片采用粉末冶金材料，符合TJ/CL561-2018《铁路客车粉末冶金闸片暂行技术条件》。（一）技术方案4系统构成-基础制动装置普通制动夹钳

手制动夹钳

停放制动夹钳制动夹钳单元采用整体式制动夹钳单元，安装接口统一，杠杆比统一，不同型号转向架夹钳可互换。每车设置1个手制动夹钳单元或停放制动夹钳单元。手制动夹钳设有双侧抱闸功能且自带放大倍率，停放制动夹钳具有手动缓解功能。目录技术方案一检修及操作二总结三（二）检修及操作1主要操作-司机台操作正常时，司机通过操作制动控制器（大闸）施加电空制动，当微机控制制动失效时，可通过后备制动施加空气制动。司机室左柜设有压力表、紧急制动按钮。司机台设有空压机强泵按钮，必要时可通过长按按钮，强制空压机启动。压力表紧急制动阀后备制动模块后备制动手柄大闸小闸停放制动施加、缓解按钮空压机按钮（二）检修及操作1主要操作-制动试验既有CR200J动车组在库检作业时，拖车制动性能试验和动力车制动性能试验分别进行，试验数据不能交互，作业效率较低，同时增加了检修人员的作业强度。结合CR200J动车组CAB制动系统和拖车TCDS系统数据和功能，进行相应软件设计开发，在鼓形车体项目中设置菜单引导的制动试验，实现动车组制动系统性能试验一体化作业流程，简化检修人员和乘务员试验作业流程和强度。制动试验一体化试验主界面（二）检修及操作1主要操作-制动试验试验功能选择界面全部试验主界面站折试验主界面控制器试验主界面（二）检修及操作1主要操作-紧急阀及风表车上设有紧急制动阀及风表。当遇到紧急情况须停车时，可破坏铅封并拉下紧急制动阀，使车辆产生紧急制动停车。总风管风表量程为1600kPa。直车体和部分鼓形车车上设有风表，风表分别显示总风管和制动管压力。2022年新造的的鼓形车组取消了紧急制动阀处的风表。（二）检修及操作1主要操作-手制动直车体手制动装置安装在一位角外端墙上，下部通过柔性钢缆与二位盘形制动缸相连。操作时先将手制动摇把从手制动摇把罩中拉出，拉出后顺时针方向旋转为制动，逆时针方向旋转为缓解。（二）检修及操作1主要操作-停放隔离鼓形车体停放隔离操作（空气制动缓解时操作）：1）操作停放隔离塞门（07）至关闭位，观察停放制动指示器完全变红。3）操作配电柜内停放制动隔离开关（=28-SA11）至隔离位。4）司机在司机显示屏观察确认已隔离。2）拉动车下停放制动缓解拉手，保持3s，确认停放制动夹钳处于缓解状态。（二）检修及操作1主要操作-双改单操作正常情况下，制动系统为双管制供风系统，特殊情况可切换成单管供风。直车体通过气路控制箱切换，鼓形车体通过双改单塞门实现。直车体鼓形车体（二）检修及操作1主要操作-塞门操作管路中所有截断塞门手柄（包括组合式集尘器、折角塞门手柄）顺着管路方向为开启，垂直管路为关闭。见下图：开放位关闭位（二）检修及操作1主要操作车上风表（或预留风表接口处）、压力开关设有截断塞门，见下图：开放位关闭位关闭位（二）检修及操作2主要操作-连挂解编两端设制动、总风软管连接器，用于列车管、总风管的连挂和解编（鼓形车体取消了防尘堵链）。车辆两端设球芯折角塞门，用于控制车辆间列车管、总风管气路的通断。注：控制车主控时，关闭总风折角塞门将造成制动无法缓解！（二）检修及操作2主要操作-排水操作各风缸下部排水塞门处设有防石击保护罩（不带手把），须用三角钥匙开关，排完后须复位。（二）检修及操作2主要操作-排水操作直车体与动力车连挂端总风管上设有汽水分离器，在壳体底部装有手动排水阀，应定期在有压缩空气的情况下使用三角钥匙打开排水阀，排出内部积液，排完后须复位。（二）检修及操作2主要操作-缓解阀直车体设有能从车上、车下操作的缓解装置，车上缓解阀拉把设置于车内，缓解阀设置于车下，该缓解阀动作后将直接使制动缸降压，从而缓解制动缸。拉动缓解阀后，如需恢复则必须到车下进行手动恢复。（二）检修及操作2主要操作-缓解阀鼓形车体取消了车上缓解阀拉把，手动缓解操作需在车下进行。缓解阀打到关闭位后可同时将制动缸和副风缸压缩