城市轨道交通车辆制动技术项目11 EP2002制动系统PPT文件格式下载.pptx

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,退出,2,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,任务1EP2002制动系统概述,退出,3,【活动场景】在城轨车辆生产车间或检修现场教学,或用多媒EP体20展02示制城动轨系车统辆。

【任务要求】能分析EP2002制动系统的控制方式,并说明其功能。

能说明EP2002阀结构组成、功能及接口关系。

能分析EP2002阀内部气路结构。

【知识准备】,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,1.概述EP2002城轨车辆制动控制系统是由德国著名的城轨车辆制动机制造商克诺尔公司生产的城轨车辆空气制动机的新一代产品,EP2002是电气指令式制动控制系统,其核心部件是EP2002阀,制动系统的控制、监控及车辆控制系统的通信均由它负责。

EP2002制动控制系统与常规的一般的制动系统最大的区别在于设计、制造的思路不同,常规城轨车辆采用的是车控形式,即一个制动系统控制单元控制一辆车的两台转向架。

比如克诺尔的早期产品和日本NABTASCO公司的制动机,而EP2002制动系统采用了新的理念,在其集成机电设备包中采用分散式结构且采用架控控制方式,即一台EP2002阀控制一个转向架。

如果一个EP2002阀出现故障,只需要切除一个转向架上的空气控制,使故障对列车运行的影响减到最小。

EP2002制动系统的核心部件是EP2002阀,它是一个机电一体化的模块部件,可以进行空气制动系统的控制、监控及列车控制系统之,退出,4,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,间的通信。

EP2002将制动控制和制动管理电子设备以及常用制动（SB）气动阀,紧急制动（EB）气动阀和车轮防滑保护装置（WSP）气动阀都集成在各转向架（EP2002网关阀、RIO阀及智能阀）的机电设备集成包中。

气动系统可以通过一个中心点向各个EP2002阀门供风或从各处向阀门供风。

整个EP2002制动系统包括空气压缩机、空气干燥塔、大小储风缸、控制单元和检测点,均采用模块化设计。

EP2002制动系统的主要特点可概括为:

结构紧凑、质量轻、安装方式多样、使用维护方便。

退出,5,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,2.EP2002制动系统的组成EP2002制动系统在整个列车控制中的位置如图11.1所示可知。

由它图主要由EP2002阀、制动控制模块和其他辅助部件组成。

退出,6,图11.1EP2002制动系统框图

（1）核心部件EP2002阀的核心部件是3个机电一体化的电磁阀,即网关阀（Gatewayvalve）、智能阀（Smartvalve）和远程输入/输出阀（RIOvalve）。

智能阀是机电一体化的产品,包括一个安装在气阀上的电子控制部件。

智能阀产生电控制动信号直接控制气阀,对其控制的转,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,向架的电空制动和车轮滑行进行控制。

智能阀通过硬连线与列车安全回路相连,当安全回路失电时,智能阀将使其控制的转向架产生紧急制动。

RIO阀除了智能阀的所有功能外,还可以通过硬线与其控制的转向架上的牵引控制单元进行通信,使电制动和空气制动协调工作。

网关阀除了具有RIO阀的功能外,还具有制动管理的功能。

（2）EP2002制动系统的供气单元供气单元主要由空气压缩机、空气干燥器、储风缸及供气压力控制装置等组成。

供气装置的主要作用是向列车提供压缩空气,即风源系统,它产生的压缩空气不仅是制动系统的风源,而且是列车其他制动设备的风源,如空气弹簧、升弓风缸和刮水器等使用的风源。

供气单元的所有部件被集中集成在一个安装架上。

如图11.2所示为广州地铁3号线地铁采用EP2002制动系统的动车的气路原理图。

退出,7,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,退出,8,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,（3）EP2002制动系统的基础制动装置如图11.3所示为国内某地铁车辆的EP2002制动系统的基础制动装置的分布图。

由图可知EP2002基础制动装置由每轴3个制动盘组成,以保证制动作用的可靠性。

退出,9,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,图11.3EP2002的基础制动装置布置图,退出,10,3.EP2002制动系统的优点EP2002制动系统的优点主要表现在以下几个方面:

单点故障不会影响运营。

如果一个EP2002阀出现故障,只会,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,导致一个转向架制动力丢失;

同时,丢失部分可以在同一制动总线单元内重新分配,而如果采用车控方式的制动系统,单个制动控制单元出现故障,整节车将丢失制动力,列车需要对本节车损失的制动力进行补偿。

因此,使用架控方式的EP2002制动系统尤其适合于短编组的地铁列车。

系统集成度高。

通过高度集成降低了产品重量,比传统产品轻30%,系统高度集成同时可以节省安装空间、减少布管和布线数量。

制动响应时间缩短。

EP2002制动系统的制动响应时间小于1.5s,比常规制动系统响应时间缩短约0.2s。

提高制动精度。

常规制动控制系统的精确度约为0.2bar,而制动控制系统提供给制动缸制动力的精确度可以达到0.15bar。

空气消耗量减少。

由于EP2002阀靠近转向架安装,从EP2002阀到制动缸的管路长度减小,所以在制动时的空气消耗量将减小,同时空气泄漏量也将减小。

可靠性高,故障率低。

根据克诺尔的计算,EP2002制动控制系,退出,11,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,统的故障率比常规制动控制系统的故障率减少了50%左右。

控制精确度高。

EP2002制动控制系统可以根据每个转向架的载荷压力调整施加在本转向架上的制动力,比常规制动控制单元以每节车载荷压力进行制动力控制更加精确和优化。

维护工作量小。

EP2002制动控制系统部件集成化程度较高,需要维护的部件较少,大修期从常规制动控制系统规定的6年提高到9年。

总体成本降低。

EP2002制动控制系统的产品价格基本与常规制动控制系统价格相同。

但是使用EP2002制动控制系统,电气线路、大部分分散部件及管路几乎消失。

同时由于缩短了安装和调试时间以及后期维护费用降低等原因,制动控制系统的总体成本将低于一般制动控制系统。

退出,12,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,4.EP2002制动系统的缺点EP2002制动系统的缺点主要表现在以下几个方面:

关键部件维修难度大。

由于EP2002阀的技术含量和集成化程度很高,如果EP2002阀出现故障,基本上都需要将整个阀送回制造厂家进行维修,维修周期长;

而如果常规制动控制系统出现故障,只需有经验的工作人员直接查找并更换故障部件,如压力传感器、防滑阀、印刷电路板等,可缩短维护周期,减少对车辆产生的影响。

互换性差。

在制动控制系统中如果一个EP2002阀出现故障,只能够用相同类型的阀进行更换;

而常规制动控制系统中的制动电子控制单元甚至制动电子控制单元中单独的印刷电路板在所有车上都可以互换。

无直观的故障显示代码。

常规制动控制系统中的制动电子控制单元安装在车上电器柜内或者车下电气箱内,可以提供7位数字的故障代码显示,有利于工作人员查找故障;

而EP2002制动控制系统没有直观的数字故障代码显示功能,工作人员只能通过专用软件才能查,退出,13,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,找故障,无形中加大了故障处理难度。

退出,14,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,5.EP2002制动系统的应用由于EP2002制动控制系统与常规的制动系统相比有比较突出的优点,目前已经在国内许多新建新造的城市轨道交通车辆中获得了广泛的应用,比如西安地铁1号线、广州地铁3号线、上海6辆编组改8辆编组列车已采用这种制动方式,并取得了良好的效果,其中广州地铁3号线是世界上第一个在地铁车辆上使用EP2002制动系统的城轨车辆项目,随着EP2002制动系统技术的不断改进,它将更广泛应用于北京、天津、南京、上海、深圳等城市的地铁车辆上。

【任务实施】本任务的实施以对EP2002制动系统的整体认知为主要目的,学员在教师的引导下,通过查阅资料、现场参考等方式认知EP2002制动系统。

EP2002制动系统在我国城市轨道交通车辆中的应用情况。

EP2002制动系统的模式。

EP2002制动系统的主要优、缺点。

退出,15,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,分析EP2002制动的组成及各部分的主要作用,核心部件是什么,其主要作用是什么。

退出,16,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,退出,17,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,任务2EP2002制动系统核心阀的认知,退出,18,【活动场景】在城轨车辆生产车间或检修现场教学,也可用多辆E媒P体20展02示制城动轨系车统的优缺点。

【任务要求】能够掌握EP2002制动核心部件的作用与要求。

能够掌握EP2002制动系统内部气路之间的关系。

【知识准备】,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,1.概述EP2002制动系统主要由三个排置于网络结构中的核心产品构成,三个核心产品分别为EP2002网关阀（先导阀）、EP2002智能阀和EP2002RIO阀,三个阀分别安装在其所控制的转向架上（每个转向架上对应一个阀）。

三个阀通过一条CAN总线连接在一起。

一个EP2002阀就相当于一般制动系统中的制动电子控制单元BECU和制动控制单元BCU的组合,EP2002阀集成网络通信功能,具有同列车监控系统及牵引系统通信功能,EP2002阀自身带有多个压力测试接口,可以方便地测量储风缸的压力、制动缸压力、载荷压力及停放制动缸压力。

退出,19,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,图11.4,退出,20,智能阀结构图,2.智能阀EP2002智能阀是一个机电一体化的部件,它包含一个气动阀单,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,元（PVU）和一个电子控制部分,如图11.4所示。

智能阀对相应转向架上制动缸压力（BCP）进行控制。

具有常用制动、紧急制动和防滑保护功能。

该阀采用软件和硬件组合的方式予以控制和监视,从而能够检测到潜在的危险故障。

车轮滑动保护是采用本车取得的轴速数据和从其他阀门获得的速度数据相结合并通过专用CAN总线来提供的。

智能阀同时根据由CAN网传送过来的压力要求对制动压力进行调整。

在智能阀内的单独电气回路将进气压力调整至与车辆载重相应的紧急制动缸压力。

智能阀的输入输出接口如图11.5所示。

退出,21,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,图11.5,退出,22,智能阀的输入输出接口,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,3.网关阀网关阀具有智能阀的所有功能。

网关阀还可以通过集成的网络接口卡为列车监控和管理系统提供硬线接口。

网关阀接受列车总线传来的信息,进行制动计算并向CAN总线内所有的EP2002阀发出制动指令。

同时网关阀还将CAN总线内所有阀的状态、诊断、健康信息通过列车总线上传到列车管理系统。

网关阀结构如图11.6所示。

退出,23,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,网关阀的输入输出接口如图11.7所示。

退出,24,出版社理工分社,城市轨道交通车辆制动技术,退出,25,出版社