D2809 次列车值乘司机 5 秒钟内采取紧急制动,什么情况下 ...

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zhanglingbei   2022-6-5 12:18   1556   0
动车组制动系统比较复杂,一般是微机控制电气指令,在不同运行条件下可实现不同的控制需求。
按照制动力的操控实施方式,可分为空气制动、电空制动、电制动。
按照制动用途,可分为常用制动、紧急制动、辅助制动、驻车制动等。
一般来说,动车组运行时优先使用电制动,低速电制动力不足时辅以空气制动(电空制动)。
在紧急制动状态下,触发所有制动力,即所有能用的制动力全都用上了。但说起原理,还要从最简单的空气制动讲起。
列车上有一根贯穿全列的列车管,又称制动风管(注意,不是总风管),在电力机车和内燃机车端部下方,甚至是动车组两节车厢之间,都可以很轻松的找到这根管子。



SS7E型电力机车的连接设备,最粗的那根就是列车管

在车辆和车辆之间,各种风管是以软管的形式连接的,在单节车辆内部,列车管是硬管。



25G型列车底部,上面是列车管,车轮旁边是制动的闸瓦

之所以称之为空气制动,是因为列车的制动是靠空气实现的,在机车上,空气压缩机连接总风缸(注意,不是总风管),总风缸通过列车管连接到每一节车厢。在每节车厢,都有副风缸、三通阀和制动风缸,三通阀里面有一个活塞,制动风缸里面有一个活塞和弹簧,其基本结构如下图所示。三通阀里面的活塞有三个位置,左边的大图为缓解位,右边分别为保持位和制动位。制动风缸里面的活塞通过连杆机构与制动装置连接,可以通过其位置的改变来实现制动和缓解,下图中,活塞在左边表示制动位,被弹簧顶到右边时为缓解位。在列车术语中,缓解就是解除制动的意思。



空气制动原理图

列车出发前,必须将列车管连接好,然后空气压缩机开始往列车管里充气,充到一定气压后,三通阀被顶到左端,此时列车管与副风缸连通,而制动风缸与大气连通,列车管里的空气被充到副风缸里面,副风缸持续增压,制动风缸的空气被释放到大气中,压力为大气压,制动风缸的活塞被弹簧顶到右边的位置,在这个位置下缓解位,列车没有制动力。
当司机发出制动指令后,列车管开始减压,副风缸的压力大于列车管的压力,于是储存在副风缸里的空气推动三通阀的活塞至制动位,此时副风缸与制动风缸连通,且副风缸的压力大于制动风缸的压力,空气从副风缸里的空气挤压制动风缸里的活塞至左边的制动位,列车制动,且制动力随制动风缸压力的增大而逐渐增大,通过控制列车管的减压量,可以控制制动力的大小,通过控制列车管减压的时间,可以控制制动力的变化速率。
当制动力达到一定程度后,列车管稍微恢复压力,可将三通阀的活塞推回到保持位,即刚好堵住制动风缸,此时制动风缸里的压力不变,制动力被保持。
继续往列车管里充气,恢复缓解,这就是一个完整的从制动到缓解的过程。
可以看出,在这个过程中,列车管减压时产生制动力,列车管增压时缓解,因此这种制动方式被称为减压制动,反之则为增压制动。增压制动不需要副风缸和三通阀,只要将列车管直接连接制动风缸即可,既然如此,为什么还要使用相比来说更为复杂的减压制动呢?
这是因为在列车多年的设计运行中总结出一个原则,那就是在出现故障时必须保证列车趋于最安全的状态,称为“故障导向安全”。当出现事故时,有可能出现列车管断裂的情况,这种情况下必须保证列车无条件制动。采用减压制动,列车管断裂与空气连通后会迅速减压,此时副风缸里的所有空气全部直接触发最大制动力,从而趋向于安全。
可以总结出,这套装置具有以下特点,由此产生出很多操作要领:
1.以空气为介质,空气易于获取,纯机械系统(当然后面进行了很多改进和提高),简单、安全、可靠。说复杂是相对于增压制动来说的,其实已经足够简单了。
2.空气既起制动作用,又起传递制动信号的作用,空气传递制动信号需要时间,因此不是所有的车厢都同时开始制动。这很考验司机技术。
3.列车制动力来源于提前充到副风缸的空气,因此在发车前必须先往副风缸充气充到一定值(我国客车为600kPa),否则列车无法产生足够的空气制动力,用的时候也要省着点用,不用的时候就赶紧充,尤其是在一些长大下坡,副风缸里的气用完了就没法空气制动了。制动的实施也是有技巧的。
4.只要副风缸还有空气,就可以连续施加制动,但缓解时制动风缸连通大气,制动风缸压力迅速减至大气压,一下子会失去制动力。也就是说,假如把制动力用数字量化,可以从0施加到1,再接着从1施加到2,但不管施加到几,缓解时都会直接回到0.
5.每节车厢之间软管的连接非常粗暴,再加上一些其他的问题,整个系统时时刻刻都在漏气,因此运行中要经常开着空气压缩机给列车管充气,以保持气压,这是一个主要的噪音来源。在站台上等车,列车经过时那个低沉的嗡嗡的声音就是!充气时,也就是缓解位时,列车管与副风缸连通,列车管的气压就是副风缸的气压,因此可以直接监测列车管的气压。
6.当列车管失去压力时,由副风缸提供空气制动力,只要气还没跑完,制动力就一直在,所以这套系统可以满足短时间的停放制动之用,长时间的停放要放铁鞋或采用其他驻车制动装置。
7.采用这套系统的车,每节车厢内部都有一个紧急制动阀连通列车管,扳动此阀,列车管的气压会迅速降到大气压,全列紧急制动。所以这个阀非危险情况真的不要动。
这套系统的名字叫:自动式空气制动机。广泛用于我国铁路列车,尤其适用于非固定编组的列车。上文也说了,这是最基本的制动系统,后面针对这套系统,做了非常多的改进,也提出了很多新的制动方案,时间原因,容后再更。
另外经其他答主提醒,我国动车组应该是只有CRH2系列动车组,也就是本次事故动车组,没有采用减压制动的空气制动机,但不影响故障导向安全的原则,制动系统在有电的情况下方可缓解,一旦失电将触发紧急制动。具体要请更专业的人士来介绍!
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