[發明專利]軸控式制動控制系統及軌道交通車輛

有效

• 申請號: 202210359151.0
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114572270B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 王振;武青海;張波;楊偉君;曹宏發;薛江;趙紅衛;樊貴新;孟紅芳;王樂;焦毅;于建斌;王碩;范榮巍;侯超;王瑞
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司;北京縱橫機電科技有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司機車車輛研究所;鐵科縱橫(天津)科技發展有限公司
• 主分類號: B61H11/06
• 分類號: B61H11/06;B61H11/08;B60T13/74;B60T13/66;B60T13/68
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力;韓嫚嫚

本發明為一種軸控式制動控制系統及軌道交通車輛，軸控式制動控制系統包括電子制動控制單元和氣動制動控制單元，氣動制動控制單元包括主氣路，在主氣路上設有緊急制動調節模塊、常用制動及防滑調節模塊和遠程緩解模塊。緊急制動調節模塊包括減壓閥和第一電氣比例閥，常用制動及防滑調節模塊包括第二電氣比例閥，遠程緩解模塊包括第一電磁閥和第二電磁閥。主氣路的進風端用于與總風管路連接，主氣路的出風端用于與基礎制動單元連接。本發明可實現車輛制動力的精準化控制，控制系統中的各閥壽命更長，部件數量更少，體積更小，系統更加簡化，重量更輕，制動控制的響應時間將會有很大的提高，并可使列車運行更加安全。

技術領域

本發明是關于城市軌道交通、城際軌道交通等軌道交通技術領域，尤其涉及一種軸控式制動控制系統及軌道交通車輛。

背景技術

目前的地鐵制動控制架構可分為兩種，一種為車控控制方式(以下簡稱車控平臺)，另一種為架控控制方式(以下簡稱架控平臺)。車控平臺由于應用較早，技術較為成熟，目前城軌中2010年以前車控占據了多數。隨著以克諾爾和鐵科院為代表的架控平臺的制動控制系統的推出，目前在地鐵的各大城市的車輛得到了廣泛的應用，且逐步成為主要的車輛制動控制平臺。架控平臺制動系統相對于車控平臺，具有控制精度高、響應速度快的優點。但是如果對以上兩種制動控制系統進行仔細分析，不難發現兩者仍然存在難以克服的缺點。下面以一節動車為例，對兩種制動控制架構進行分析。

1、車控平臺

車控平臺由一個電子制動控制單元控制同一節車的2個轉向架，是一種集中式的制動控制系統。如圖1所示，整個控制系統由電子制動控制單元EBCU、氣動制動控制單元PBCU和車輪防滑保護單元WSP組成。如果本節車廂的電子制動控制單元EBCU或氣動制動控制單元PBCU出現故障，那么本節車廂將無法進行制動控制，整列車的制動力將會受到極大的影響，這勢必會加長列車的制動距離，嚴重時甚至發生事故。

通過以上分析可知，車控平臺制動系統主要存在以下缺點：

(1)制動系統的集成度低，制動控制模塊BCU(即電子制動控制單元EBCU和氣動制動控制單元PBCU)和防滑控制WSP是獨立的模塊；(2)制動控制箱體積大，不利于檢修維護人員的安裝和更換；(3)管路和接頭繁多，泄露嚴重；(4)機械零件多，采用了機械式的空重閥，結構復雜，故障率會高；(5)系統功耗大，制動響應時間不夠，發熱大，電磁干擾強；(5)車控平臺一旦系統故障造成整輛車制動力丟失，對車輛的運行影響壓力大，會大大增加線路的運營中晚點的概率。

2、架控平臺

架控制動控制系統在每節車設有2個制動控制單元，每個制動控制單元都安裝在其控制的轉向架附近的車體底架上，一個制動控制單元控制一個轉向架的基礎制動單元。當一個制動控制單元出現故障時，只有一個轉向架上的空氣制動失效，減小了對車輛產生的影響，這種制動控制系統使制動控制更加靈活，也較大地提高了制動系統的安全性和可靠性。但是一旦這種系統架構某個制動控制單元出現故障，如圖2所示，則本轉向架的制動控制單元(包括電子制動控制單元EBCU和氣動制動控制單元PBCU)也將失去對該轉向架的制動控制，相對于車控平臺的架構車控平臺的架構所損失的制動力有所減小，但是由于是一個轉向架制動力的丟失，所以對列車制動過程產生的影響仍然不可小視，同樣對運營的風險會大大增大。

另外，架控制動控制系統的氣動制動控制單元PBCU中使用電磁閥來控制先導氣路，通過先導氣路控制氣控閥的通斷，從而實現車輛的制動和緩解過程。由于存在著氣控閥和電磁閥的雙重邏輯，不僅元件需要多，成本高，而且構成系統復雜。同時，需要減壓閥來調節所需要的壓力，需要節流閥來調節所需要的流量，這種傳統的氣動控制系統中許多元件都需要預先進行人工調節，后期需要更改的話或現場更換的難度很大。

鑒于上述情況，制動控制需要更精細的以及更緊湊小型化的控制策略的出現。

由此，本發明人憑借多年從事相關行業的經驗與實踐，提出一種軸控式制動控制系統及軌道交通車輛，以克服現有技術的缺陷。