宁波市轨道交通集团有限公司运营分公司 浙江宁波 315100
摘要：EP2002制动系统结构紧凑、重量轻、控制精度高、响应时间短，且其部件集成化程度高，需要维护的部件少，提高了可靠性和通用性，降低了故障率。
关键词：地铁车辆；EP2002；制动功能；防滑控制
1 EP2002制动控制系统
宁波轨道交通地铁1号线一期列车的制动系统采用克诺尔公司的EP2002制动控制系统，这套系统有别于高速动车组采用的集成式制动控制系统，采用分散式控制，即以每个转向架为单位设置单个制动控制单元。此系统将常用制动阀、紧急制动阀、防滑保护功能的阀以及执行制动控制功能和制动管理功能的电子设备模块式地集成在一起组成网关阀或智能阀，分别安装在其控制的转向架附近的车体底架上，这两个阀体的区别是网关阀执行制动管理的功能。三辆车作为一个单元，这个单元内部的网关阀和智能阀通过CAN总线进行连接，每个网关阀通过MVB总线与列车控制系统进行通信。
1.1智能阀
智能阀由一些电磁阀和电子控制部分集成在一起，是机电一体化装置。智能阀通过CAN总线接收来自于网关阀的制动要求，电子控制部分的电信号控制电磁阀，从来调节相应转向架上制动缸的压力；同时实时监测轴速，通过CAN总线与其他EP2002阀进行数据组合并通过MVB总线反馈给中央控制单元，实现防滑保护控制。智能阀对所控制的空气制动系统进行故障诊断。智能阀通过硬线与列车安全回路连接，当回路失电时，智能阀控制相应的电磁阀施加紧急制动。
1.2网关阀
网关阀不仅具有智能阀的所有功能，还具有制动管理的功能。上电后，EP2002系统进行一系列的网络配置，将每个单元内的一个网关阀设定为主网关阀，另一个为从网关阀，主网关阀根据来自列车控制系统或列车线的制动需求进行本单元的制动计算，并分配不同的制动需求指令。主网关阀同时负责制动力混合，接收来自列车控制系统的电制动力。网关阀空气制动设定值的计算遵循电制动优先的原则，如果电制动满足整车的制动力要求，则不需要施加空气制动力；如果整车需要的制动力大于电制动的能力时，拖车的空气制动来补充整车需要的制动力；如果某个转向架上的空气制动出现故障时，所需要的制动力分配到列车其他转向架的空气制动系统上面。从网关阀始终监控主网关阀的状态，如果主网关阀出现故障，从网关阀将随时接替主网关阀的工作，承担主网关阀的功能，保证制动系统安全可靠运行。
2 制动系统功能
2.1 紧急制动
紧急制动为纯空气制动，紧急制动时，牵引封锁同时启动防滑保护系统。紧急制动时产生最大的制动力，同时达到最大的减速度；紧急制动的平均减速度大于1.2m/s²，属于不可取消的制动，在列车没有停止前不能缓解。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
紧急制动的安全环路采用失电触发紧急，即环路失电列车自动施加紧急制动。紧急制动是通过安全环路控制直通空气制动的紧急电磁阀向大气排风，产生最大的制动缸压力。紧急制动的触发源有：司机警惕装置、紧急制动按钮、总风管压力低、列车超速、安全环路中断等。在紧急制动过程中，制动力大小根据车辆载荷进行自动调整。
2.2 常用制动
常用制动用于列车正常运行时，常用制动优先使用电制动，电制动不足时空气制动补充，动车的电制动优先满足列车制动指令要求，不足的部分首先由列车中不能实施电制动车辆的空气制动补足，还不足时由能实施电制动车辆的空气制动均匀补足，补充的大小要受粘着系数的限制。常用制动的平均减速度是1.0m/s²，它属于可取消的制动。
制动力设定值通过制动手柄和列车保护系统传送给列车控制系统，由制动管理系统进行再生制动和电空制动的复合。制动管理系统在保证不超过摩擦系数情况下施加最大的制动力，同时保证列车摩擦制动与实际乘客载重匹配，依据每节车的重量分配制动力，从而使最重的车获取最大的制动力，使各车的减速度相同。
2.3快速制动
列车快速制动是一种特殊的制动方式，控制方式和常用制动相同，制动手柄置于“快速制动”位时触发快速制动，具有和紧急制动相同的减速度。快速制动不是安全的紧急制动，属于可取消制动，制动过程中需要防滑控制。快速制动优先使用电制动，每车都将施加相同的减速度值，当电制动故障或电制动不足时由空气制动进行补充。
2.4停放制动
停放制动缸通过弹簧力施加，通过压缩空气抵消弹簧力的方式进行缓解，并可以进行手动缓解。司机控制台上的旋钮控制停放制动施加和缓解，并有相应的指示灯进行指示，司机显示屏上面显示每个轴的停放制动的施加和缓解状态。当停放制动缸压力下降到规定数值后，停放制动自动施加。在列车运行过程中，如果检测到施加了停放制动，为了防止踏面损伤，制动控制单元会触发停放制动监控回路断开，实施紧急制动。
2.5防滑控制
车轮防滑控制系统采用轴控式防滑方式，防滑控制单元和防滑阀集成在EP2002阀内部。EP2002系统通过检测单个轴的减速度和每根轴与旋转速度最高的轴的速度差来判断车轮是否发生了滑行，通过控制施加的制动力来校正车轮滑行，防滑控制用于实现车轮和轮轨间较好的接触。为避免锁轴，当制动摩擦系数降低时，需要减小这些轴上的制动力。
3 结语
制动系统是列车故障导向安全的重要保障，EP2002制动控制系统能够很好地满足列车快起快停、准确停车的要求，具有模块化、故障率低、便于维护等优点，是未来城轨车辆的主流制动控制系统之一。
参考文献
[1]段继超．地铁车辆制动控制系统设计[D]．成都：西南交通大学，2012．
论文作者:韩仁杰
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/27
标签：网关论文; 列车论文; 紧急论文; 防滑论文; 控制系统论文; 空气论文; 智能论文; 《基层建设》2017年第10期论文;