关于高铁制动系统的作用（高铁的组成系列之七---刹车系统）

本系列讲述了高铁的组成，主要包括：1、车身，2、车身配件，3、引导系统，4、动力系统，5、传动系统，6、辅助系统，7、刹车系统，8、内部设备，9、车载控制系统，10、旅客信息系统，11、通讯系统，12、线束与电气开关箱，13、车门系统，14、冷暖空调系统，15、倾斜系统，16、照明，17、离合器，18、轨道机车和车辆，19、控制、指挥和信号系统，20、单独配件。

前期文章有：高铁的组成系列之四---动力系统。

本篇主要讲述高铁的组成系列之七---刹车系统。

一、刹车系统的概述

高铁运行速度高，给列车的制动能力、运行平稳性等方面提出一系列挑战。因此，高速动车组必须装备高效率和高安全性的制动系统，为列车正常运行提供调速和停车制动的手段，并在意外故障或其它必要情况下具有尽可能短的制动距离。此外，高速运行的动车组对制动系统的可靠性和制动时的舒适度也提出了更高的要求。所以，动车组制动系统的性能和组成与普通旅客列车完全不同，它是一个能提供强大制动力并能更好利用粘着的复合制动系统，包含多个子系统，主要由电制动系统、空气制动系统、防滑装置、制动控制系统等组成，制动时采用电空制动联合作用的方式，且以电制动为主。

二、高铁制动原理

高铁动车组采用复合制动。也就是采用至少两种方式进行制动。国内的高铁都是采用的动力分散式电动车组，因此在正常的制动过程中，优先采用再生制动，也就是将电动机反转，变为发电机，从而将动车组的动能转变为电能，会送给接触网，供相邻区间其他动车组使用。但是动车组通过再生制动发出的电能，不能回馈给外界的国家电网，因为电能中包含着大量的谐波。

再生制动也是一种比较环保和绿色的制动方式。当动车组速度很低，即将停站时，再生制动的效果比较差，就会改为盘形制动，或者是在接触网故障，停电时，需要触发紧急制动时，就会使用盘形制动。这个与汽车上的制动盘工作原理一样。车轴上套上2到4个制动盘，或者是两端的车轮一部分作为制动盘，卡钳抱住制动盘，摩擦发热，从而将动车组的动能转变为热能消散掉，达到减速的目的。

盘式制动也称之为安全制动，也就是设计成为在外界接触网故障无电时也能够正常使用，确保动车组能够安全停车。国内的高速试验车CRH380AM，还使用了风阻制动，也就是在制动时，在列车的端部升起风阻板，从而加大动车组的空气阻力，达到加快减速的目的。

三、动车组制动系统的组成

动车组运行速度高，给列车的制动能力、运行平稳性等方面提出一系列挑战。因此，高速动车组必须装备高效率和高安全性的制动系统，为列车正常运行提供调速和停车制动的手段，并在意外故障或其它必要情况下具有尽可能短的制动距离。此外，高速运行的动车组对制动系统的可靠性和制动时的舒适度也提出了更高的要求。

所以，动车组制动系统的性能和组成与普通旅客列车完全不同，它是一个能提供强大制动力并能更好利用粘着的复合制动系统，包含多个子系统，主要由电制动系统空气制动系统防滑装置、制动控制系统等组成，制动时采用电空制动联合作用的方式，且以电制动为主。

四、高铁制动系统特点

1、安全性高

高速动车组制动系统的制动能力强，反应速度快，具有相当高的安全性；在结构上具体表现在以下两个方面：

（1）采用电-空联合制动模式，电制动优先，而且普遍装有防滑器。电制动与空气制动结合可保证列车在较大的速度范围内都有充足的制动力，而防滑器的安装可使轮轨间的粘着力得到充分运用，进而有效地缩短制动距离。电制动由于操纵控制方便，并且可以大大减少空气制动系统零部件的磨耗，因而得以优先使用。

（2）操纵控制采用电控直通或微机控制电气指令式等灵敏而迅速的系统。这些装置使制动系统的反应更为迅速，进一步缩短了制动距离。

2、控制准确

制动作用采用微机控制，可为确保列车正点运行精确地提供所需制动力；对复合制动的模式进行合理设计，使不同型式的制动力达到最佳的组合作用。

3、舒适度高

高速动车组制动作用的时间和减速度远大于普通的旅客列车，因此采取了相应措施来提高旅客乘坐的纵向舒适度；其制动平均减速度、最大减速度和纵向冲动的指标均高于普通的旅客列车。所采取的措施主要有：

（1）采用微机控制的电气指令制动系统可实现制动过程的优化控制，并在提高平均减速度的同时尽量减少减速度的变化率；

（2）减少列车中不同车辆制动力的差别，以缓和车辆之间的纵向冲击力。

（3）防滑装置还可避免因轮轨间粘着力不足而产生车轮踏面擦伤，继而防止列车运行平稳性恶化，提高乘坐舒适性，以及避免对车轴等部件产生附加应力的问题。

4、可靠性高

（1） 采用“故障导向安全”机构,以便在制动系统发生故障时，能向安全方向动作。

（2） 进行“防止误操作”设计,使得非熟练操作者也能可靠地实施制动系统的功能。

五、高铁制动方式的分类

按制动力的操纵控制方式，动车组所采用的制动方式可分为空气制动、电空制动和电制动三类。

1、空气制动

空气制动又分为直通式空气制动和自动式空气制动两种。直通式空气制动是较早出现的空气制动方式，由于它在列车发生分离事故时会彻底丧失制动能力且列车前后部制动和缓解发生的时间差大，会造成较强的纵向冲击，故列车的制动操纵后来就改用了自动式空气制动装置。自动式空气制动机的特点与直通式恰好相反，当列车发生分离事故时，列车可自动产生制动作用；且制动和缓解一致性较好，大大缓解了纵向冲击。

2、电空制动

电空制动就是电控空气制动的简称，它是在空气制动的基础上于每辆车加装电磁阀等电气控制部件而形成的。特点是制动的操纵控制用电，制动作用的原动力还是压缩空气；当制动机的电控失灵时，仍可实行空气压强控 制，临时变成空气制动机。

3、电制动

操纵控制和原动力都用电的制动方式称为电磁制动，简称电制动，如电阻制动和再生制动。因电制动能够提供强大的制动力和其它诸多优点，它已成为各种型号的高速动车组的主要制动方式。

六、制动作用的种类

1、常用制动

常用制动是正常条件下为调节控制列车速度或进站停车施行的制动。特点是作用比较缓和，且制动力可以调节，通常只用列车制动能力的20%~80%,多数情况下只用50%左右。

2、非常制动

非常制动是紧急情况下为使列车尽快停住而施行的制动。其特点是把列车制动能力全部用上，且动作迅猛，制动力为最大常用制动力的1.4~1.5倍。非常制动有时也称快速制动。

3、紧急制动

紧急制动也是在紧急情况下采取的制动方式，特点与非常制动类似。它与非常制动的区别在于：非常制动一般为电、空联合制动，也可以是空气制动；而紧急制动只有空气制动作用。

4、辅助制动

辅助制动包括备用制动、救援/回送制动、停放制动、停车制动等。

免责声明：本文图片系网络转载，版权归原作者所有。但因无法确认真正原始作者，如涉及作品版权问题，请与我们联系，我们将在第一时间协商版权问题或删除内容！内容为作者个人观点，并不代表本媒体赞同其观点和对其真实性负责。

,