25　高速動(dòng)車(chē)組的制動(dòng)系統(tǒng)是由哪些部分組成的，是怎樣實(shí)施制動(dòng)和恢復(fù)列車(chē)運(yùn)行的？

高速動(dòng)車(chē)組的制動(dòng)系統(tǒng)可分為制動(dòng)控制系統(tǒng)和基礎(chǔ)制動(dòng)裝置兩部分。

1　制動(dòng)控制系統(tǒng)

制動(dòng)控制系統(tǒng)相當(dāng)于人的大腦和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它接收處理外部命令和信息，然后產(chǎn)生本列車(chē)的制動(dòng)命令。制動(dòng)控制系統(tǒng)由通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和電氣信號(hào)設(shè)備組成。

每一列高速列車(chē)上都安裝有衛(wèi)星通信設(shè)備，接收監(jiān)控指揮主計(jì)算機(jī)每隔幾秒通過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)播安全信號(hào)，當(dāng)發(fā)生緊急狀況時(shí)，用衛(wèi)星同步向同一線路的所有列車(chē)下達(dá)制動(dòng)指令，每一列列車(chē)的主控計(jì)算機(jī)在接到信號(hào)后，如果在規(guī)定時(shí)間沒(méi)有檢測(cè)到手動(dòng)制動(dòng)操作，就轉(zhuǎn)入自動(dòng)制動(dòng)程序。

高速動(dòng)車(chē)組制動(dòng)時(shí)，采用電氣信號(hào)傳送制動(dòng)指令，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和控制，先是動(dòng)車(chē)優(yōu)先實(shí)施再生制動(dòng)（參見(jiàn)“高速列車(chē)的電制動(dòng)是怎么回事？什么是電阻制動(dòng)和再生制動(dòng)？”），當(dāng)制動(dòng)力不足時(shí)，通過(guò)電磁控制的緊急制動(dòng)放風(fēng)閥，控制相鄰?fù)宪?chē)再實(shí)施空氣制動(dòng)（參見(jiàn)“高速列車(chē)的空氣制動(dòng)是怎么回事？什么是輪盤(pán)式制動(dòng)和軸盤(pán)式制動(dòng)？”），如果制動(dòng)力還不足，動(dòng)車(chē)再實(shí)施空氣制動(dòng)，這樣可以確保高速動(dòng)車(chē)組在設(shè)計(jì)的制動(dòng)距離內(nèi)減速到零。

緊急制動(dòng)放風(fēng)閥，就是電動(dòng)氣動(dòng)閥，電動(dòng)氣動(dòng)閥的輸入端接收來(lái)自車(chē)載信號(hào)設(shè)備停車(chē)信息的電信號(hào)；輸出端控制列車(chē)風(fēng)管的放風(fēng)閥門(mén)。

司機(jī)通過(guò)操縱制動(dòng)控制器發(fā)出常用制動(dòng)或緊急制動(dòng)信號(hào)，以及制動(dòng)解鎖信號(hào)，分別發(fā)送給列車(chē)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和制動(dòng)信號(hào)調(diào)制器，再傳輸給每一節(jié)車(chē)輛的微計(jì)算機(jī)制動(dòng)控制單元產(chǎn)生制動(dòng)力。

2　基礎(chǔ)制動(dòng)裝置

基礎(chǔ)制動(dòng)裝置相當(dāng)于人的手腳，它接受并且執(zhí)行制動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)出的制動(dòng)命令。高速動(dòng)車(chē)組的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置非常復(fù)雜，由供風(fēng)系統(tǒng)、制動(dòng)控制器、制動(dòng)管、制動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成。

供風(fēng)系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)和總風(fēng)缸，它的作用是供給列車(chē)整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)所需的壓縮空氣，把壓縮空氣填充在整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)中。

制動(dòng)控制器幫助司機(jī)來(lái)操縱列車(chē)的制動(dòng)電路和制動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)。司機(jī)只需要操縱制動(dòng)控制器發(fā)出常用制動(dòng)或緊急制動(dòng)信號(hào)，以及制動(dòng)解鎖信號(hào)，分別發(fā)送給列車(chē)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和制動(dòng)信號(hào)調(diào)制器，再傳輸給每一節(jié)車(chē)輛的微計(jì)算機(jī)制動(dòng)控制單元，控制每一節(jié)車(chē)輛的制動(dòng)機(jī)構(gòu)利用壓縮空氣產(chǎn)生制動(dòng)力剎車(chē)，或者是制動(dòng)解鎖、恢復(fù)列車(chē)運(yùn)行。

制動(dòng)管的作用是傳輸壓縮空氣，當(dāng)制動(dòng)管減壓時(shí)，實(shí)施制動(dòng)；當(dāng)制動(dòng)管充風(fēng)升壓時(shí)，制動(dòng)解鎖、恢復(fù)列車(chē)運(yùn)行。

制動(dòng)機(jī)構(gòu)包括空氣分配閥（三通閥）、副風(fēng)缸和制動(dòng)氣缸等。制動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理是，當(dāng)制動(dòng)管減壓時(shí)，空氣分配閥使副風(fēng)缸中的壓縮空氣進(jìn)入制動(dòng)氣缸，制動(dòng)氣缸利用壓縮空氣使制動(dòng)閘片抱住制動(dòng)盤(pán)，從而產(chǎn)生制動(dòng)力，使列車(chē)減速或停止運(yùn)行；當(dāng)制動(dòng)管充風(fēng)升壓時(shí)，空氣分配閥截?cái)喔憋L(fēng)缸使壓縮空氣排出，減少壓力，恢復(fù)列車(chē)的運(yùn)行。

每節(jié)車(chē)輛下裝有一套完整的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，把列車(chē)上空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣儲(chǔ)存到列車(chē)總風(fēng)缸里，當(dāng)司機(jī)操縱制動(dòng)閥向每節(jié)車(chē)輛的制動(dòng)管充氣的時(shí)候，壓縮空氣就被送到每節(jié)車(chē)輛的副風(fēng)缸里。司機(jī)剎車(chē)時(shí)，副風(fēng)缸里的壓縮空氣被排出，空氣壓力變?yōu)闄C(jī)械力，從而對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的車(chē)輪產(chǎn)生制動(dòng)作用。

高速列車(chē)的制動(dòng)釋放原理圖

制動(dòng)釋放：司機(jī)將制動(dòng)閥置于“釋放”位置。制動(dòng)管內(nèi)的壓力上升，壓縮空氣進(jìn)入每節(jié)車(chē)廂的三通閥，推動(dòng)三通閥內(nèi)的滑閥向左移動(dòng)。滑閥的移動(dòng)使其上方的進(jìn)氣槽在制動(dòng)管和副風(fēng)缸之間打開(kāi)，允許制動(dòng)管的壓縮空氣進(jìn)入副風(fēng)缸，進(jìn)行充氣，直到副風(fēng)缸的氣壓與制動(dòng)管相同。滑閥的移動(dòng)并且使得制動(dòng)氣缸和排氣口之間的風(fēng)路打開(kāi)，允許制動(dòng)氣缸內(nèi)的壓縮空氣通過(guò)排氣口進(jìn)入大氣。當(dāng)壓縮空氣排出時(shí)，制動(dòng)氣缸內(nèi)的彈簧推動(dòng)活塞往后移動(dòng)，使制動(dòng)塊與車(chē)輪的接觸脫離。現(xiàn)在，列車(chē)的制動(dòng)已經(jīng)被釋放，副風(fēng)缸正在重新補(bǔ)充空氣，準(zhǔn)備下一次再實(shí)施制動(dòng)。

例如，和諧號(hào)CRH2A型動(dòng)車(chē)組的3、5、7號(hào)車(chē)底架上各裝有1臺(tái)空氣壓縮機(jī)，產(chǎn)生的壓縮空氣供全列8節(jié)車(chē)輛使用，主要向8節(jié)車(chē)輛的制動(dòng)結(jié)構(gòu)、空氣彈簧、真空集便器、車(chē)門(mén)，以及升弓裝置等關(guān)鍵部件提供壓縮空氣。

根據(jù)物理學(xué)知識(shí)，物體的質(zhì)量越大，慣性就越大。高速列車(chē)的慣性很大，假設(shè)只有頭車(chē)裝有制動(dòng)機(jī)構(gòu)，如果頭車(chē)剎車(chē)，后面的車(chē)廂因?yàn)榫薮蟮膽T性依然快速向前行駛，這就可能出現(xiàn)脫軌翻車(chē)的嚴(yán)重后果。

因此，高速列車(chē)的制動(dòng)是全列每一節(jié)車(chē)廂差不多同時(shí)進(jìn)行的。高速列車(chē)的每一節(jié)車(chē)廂都有一套完整的制動(dòng)機(jī)構(gòu)。動(dòng)車(chē)使用再生制動(dòng)加上空氣制動(dòng)，拖車(chē)使用空氣制動(dòng)。

高速列車(chē)的制動(dòng)實(shí)施原理圖

制動(dòng)實(shí)施：司機(jī)將制動(dòng)閥置于“實(shí)施”位置，使制動(dòng)管內(nèi)的壓縮空氣排出，三通閥的滑閥可檢測(cè)到空氣壓力降低。由于三通閥的制動(dòng)管側(cè)的壓力下降，另一側(cè)的副風(fēng)缸壓力推動(dòng)三通閥向右移動(dòng)，關(guān)閉了三通閥上的進(jìn)氣槽，制動(dòng)氣缸與滑閥下方的排氣口之間的風(fēng)路也已關(guān)閉。與此同時(shí)，副風(fēng)缸與制動(dòng)氣缸之間的風(fēng)路已經(jīng)打開(kāi)，副風(fēng)缸里的壓縮空氣進(jìn)入制動(dòng)氣缸。壓縮空氣迫使活塞克服彈簧壓力往左移動(dòng)，并使剎車(chē)塊被頂?shù)杰?chē)輪上。壓縮空氣繼續(xù)從副風(fēng)缸進(jìn)入制動(dòng)氣缸，直到兩者的壓力相等。這時(shí)制動(dòng)氣缸獲得的最大制動(dòng)壓力，能夠?qū)嵤?00％的完全制動(dòng)。