1、 1 第一章第一章 制动系统概述制动系统概述 1.1 1.1 制动系统制动系统 日常生活中，任何运输工具都离不开制动系统。小到自行车，大到航天飞机， 制动系统都起着保证运输安全的重要作用。对于城轨运输来讲，列车的运行过程 包括牵引、惰性和制动三个基本工况，而制动工况的顺利实施关键在于制动系统 的有效、可靠地工作。那么什么是制动系统？它包括那些部分组成呢？ 所谓制动是指能够人为地产生列车减速并控制这个力的大小，从而控制列车 减速或阻止它加速的过程。对于城市轨道交通车辆来说，为了使运行着的电动车 组能迅速地减速或停车，必须对它实施制动；为了阻止电动车组在下坡道路上运 行时由于电动车组的重力作用导致
2、电动车组迅速增加，也需要对它实施制动；同 时为避免停放的车辆因重力作用或风力吹动而溜走，亦需要对它实施停放制动。 制动过程中必须具备的两个基本条件： （1）实现能量转换。 （2）控制能量转换。 为了能实施制动，需要在城轨车辆上安装一整套零部件组成的一个完整的制 动系统装置。它包括两个部分：制动控制系统和制动执行系统。制动控制系统由 制动信号发生与传输装置和制动控制装置组成。制动执行系统通常称为基础制动 装置，有闸瓦制动和盘形制动等。 1.1.2 2 国内外的制动系统国内外的制动系统 目前，我国城轨车辆制动系统主要分为国内和国外产品，国内制动系统为铁 道科学研究院机车车辆研究所所研制的制动系统，
3、国外制动系统主要包括德国的 KNORR 制动系统、日本 NABTESCO 制动系统和英国 WESTINGHOUSE 制动系 统。以上均属于当今主型的模拟式直通电空制动系统，具有反应快速、操纵灵活。 一、国产制动系统 由铁道科学研究院机车车辆研究所所研制的国产制动系统，已成功运用于各 城市的地铁车辆中，如天津滨海线所采用的制动系统。该系统采用微机控制的模 拟式电空制动系统，制动控制系统采用车控方式，即每辆车都配有一套电空制 2 动控制装置(EBCU)，空气簧压力取自前后转向架各 1 点，将其平均后进行控制， EBCU 内设有监控终端，具有自诊断和故障记录功能。 二、德国 KNORR 制动系统 德
4、国 KNORR 制动系统主要指 KNORR 的 ESRA 电空制动系统。该电空制动 系统是一种标准化的制动系统，是传统的直通电空制动系统，可用于机车、动车 组和城轨等项目。该电空制动系统 1993 年研发，1995 年投入应用。在我国，该 电空制动系统主要应用于上海、广州、北京和天津等地铁项目。 三、日本 NABTESCO 制动系统 日本 NABCO 制动系统主要指 NABCO 的 HRDA 型电空制动系统，1992 年 投入应用，是一种传统的直通电空制动系统。在我国，该电空制动系统主要应用 于北京和天津的城轨项目。 四、英国 WESTINGHOUSE 制动系统 英国WESTINGHOUSE制
5、动系统主要指英国WESTINGHOUSE(现为KNORR 英国子公司)的 EP2002 电空制动系统， 是一种基于架控的城轨直通电空制动系统。 该电空制动系统 2000 年开始研发，2005 年装车应用。在我国，该电空制动系统 主要应用于上海、广州、北京等地铁项目。 1.3 1.3 城轨车辆制动系统的历史沿革城轨车辆制动系统的历史沿革 一、早期的制动方式 自 1881 年德国柏林有了世界上第一辆有轨电车后， 世界各大城市相续开始了 大规模的城轨交通的建设。对于城轨车辆来说，除了要承载更多的乘客外，还有 一项重要任务，那就是要使其运动中的车辆能够安全的减速和停车，也就必须要 对车辆实施制动。最早
6、的有轨电车是以人工制动的。司机绞动刹车钢丝，使木制 的闸瓦紧靠车轮踏面，用摩擦力使车轮或车轴转动减慢直至停止，以达到车辆减 速或停车的目的。当然，这种原始的制动方式既费力又不安全，时常会发生钢丝 断裂和车辆失控事故。人们逐渐认识到，为了让车辆以一定速度安全运行，必须 使其具有同样的减速和停车能力，必须重视对车辆制动的改进。忽视车辆制动将 会发生危险，甚至造成旅客生命和财产的损失。因此，对制动机的研制成为近代 铁路和城轨交通的一个大热门，有时甚至比电气牵引上的发明更引人关注。 1863 年，伦敦在市中心环路下面修建隧道，拟让火车在市中心的地下通行。 但是火车的烟雾在隧道中弥漫， 尽管有通风井， 但是排放烟雾问题仍然难以解决。 3 直到 1890 年，伦敦才建成电力牵引的地下铁路，这就是意义上的第一条地铁。 地铁在 20 世纪初的欧美地区的城市得到迅速发展。 由于地铁车辆是沿用铁路 车辆的，因此任何火车制动新技术会立即被利用于地铁列车。当时火车一般使用 一般使用人工机械制动，例如杠杆拨动式闸瓦制动装置。 二、现代化的制动系统 随着 20 世纪初科学技术的发展， 铁路车辆上出现
