《CJ-1型城际动车组制动系统》

中车青岛四方车辆研究所有限公司(简称四方所)依托原铁道部重大课题《CJ-1型城际动车组基础制动装置及制动控制模块自主化研制》(合同编号:2012J003-B-17-02),开展了适用于CJ-1型城际动车组的ZKM1型动车组制动控制系统和基础制动装置研制。研制的自主化制动系统通过中国铁路总公司组织进行方案评审和试用评审,并完成60万公里装车运用考核。2017年12月通过了中国中车股份有限公司组织的科技成果评价,获得中国中车科学技术奖一等奖。

CJ-1型城际动车组制动系统主要由制动控制系统(包括制动控制单元、停放制动控制模块、防滑部件、踏面清扫控制模块等)、基础制动装置(包括制动夹钳单元、制动盘和闸片)、撒砂装置等组成,采用微机控制直通电空制动模式,具有常用制动、紧急制动EB、紧急制动UB、停放制动、乘客紧急制动、保持制动、防滑控制等功能。制动操作主要通过司机制动控制器执行。制动级位取决于制动控制手柄的位置,手柄的位置由电子装置检测。司机制动控制器发送的制动指令和ATP/ATC发送的制动指令通过硬线发送到制动控制单元,制动控制单元响应硬线信号的制动指令,综合动车组载荷及可用制动力进行制动管理,并控制基础制动装置执行制动作用,最终实现动车组的制动与缓解。

在CJ-1型城际动车组制动系统研制过程中,四方所已获得授权发明专利8件,范围涉及制动控制单元、制动夹钳单元、制动盘、中继阀、防滑阀等;获授权实用新型专利2件,范围涉及制动控制单元、撒砂装置。

主要技术性能指标:

1)控制电源:直流电:DC110V(+25%,-30%);交流电:380V±10%,50±5Hz。

2)总风压力:最大压力:1000kPa;正常工作压力范围:850~1000kPa。

3)制动减速度:

常用制动:常用制动需求指令分为7级,最大常用制动平均减速度≥0.8/s2;常用制动冲动限制极限值不超过0.75m/s3;从制动指令发出到制动缸压力达到最大压力90%的时间≤3s。

紧急制动:紧急制动瞬时减速度≤1.5m/s2;紧急制动平均减速度≥1.0m/s2;EB制动指令发出到制动缸压力达到最大压力90%的时间≤2.3s;UB制动指令发出到制动缸压力达到最大压力90%的时间≤1.7s。

4)紧急制动距离(定员载荷、平直线路):制动初速为250km/h时,紧急制动距离<2500m;制动初速为200km/h时,紧急制动距离<1600m。

5)制动减速度的设计在满足制动距离的前提下,不超过轮轨黏着限制,并考虑制动盘的热负荷。

6)停放制动满足各种载荷条件下列车停放在20‰坡道上不溜逸,安全系数为1.2。

该项目研制的制动系统产品先后获得兰州交通大学、中车长春轨道客车股份有限公司、中车青岛四方机车车辆股份有限公司、中车唐山机车车辆有限公司以及中车大连机车车辆有限公司批量订单,进行了推广应用。

CJ-1型城际动车组制动系统的研制打破了国外厂商对动车组制动系统产品的技术垄断,掌握了制动系统核心技术,缩小了与国外先进技术水平的差距,自主化的制动系统为用户降低了采购和使用维护成本,可以更好地满足轨道交通运输的发展需要,提高轨道交通车辆领域的国际竞争力。同时制动系统产品的研制和生产,将带动轨道车辆相关产业的发展,促进制动技术的进步。

成果说明

CJ-1型城际动车组制动系统于2014年3月17日,通过中国铁路总公司的方案评审和试用评审,2014年12月7日起,开始在沪昆线进行运用考核,后期移至大西线,整个运用考核共累计运用里程63万公里,运用情况良好。 近3年(至2018年),四方所公司研制的CJ-1型城际动车组制动系统系列产品已累计获得订单1.5亿余元。 预计“十三五”期间,新增线路及运能提升带来的动车需求在2100标准列左右,其中城际动车组预计需求在800标准列左右,按每年需求160标准列计算,需要1280套制动系统,进口制动系统价格约为

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