一、制動(dòng)系統(tǒng)的作用及特點(diǎn)

1.制動(dòng)系統(tǒng)的作用

制動(dòng)是指使列車減速或阻止其加速的過(guò)程。使列車減速或阻止其加速的力稱為制動(dòng)力，而產(chǎn)生并控制這個(gè)制動(dòng)力的系統(tǒng)稱為制動(dòng)系統(tǒng)。

城軌車輛的制動(dòng)系統(tǒng)是在城軌車輛中產(chǎn)生制動(dòng)力，使列車減速或停車的一系列機(jī)械、電氣裝置的集成。其對(duì)保證列車安全和正點(diǎn)運(yùn)行具有極其重要的作用，制動(dòng)系統(tǒng)是保證列車與乘客的安全，是提高車輛運(yùn)行速度與線路輸送能力的主要條件之一。

2.城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的要求

城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具備以下幾點(diǎn)要求：

（1）具有足夠的制動(dòng)力，保證城軌車輛在規(guī)定的制動(dòng)距離內(nèi)停車。

（2）要求其制動(dòng)裝置具有操縱靈活、動(dòng)作迅速、停車平穩(wěn)準(zhǔn)確等特點(diǎn)。

（3）采用電制動(dòng)和空氣制動(dòng)的聯(lián)合制動(dòng)能力。

（4）城軌車輛在長(zhǎng)大坡道上運(yùn)行時(shí)，制動(dòng)力不衰減。

（5）根據(jù)乘客量的變化，制動(dòng)力具有空重車調(diào)整能力，以減少制動(dòng)時(shí)的縱向沖擊。

二、制動(dòng)方式分類

對(duì)于制動(dòng)方式目前一般按制動(dòng)時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)移方式、制動(dòng)力獲取方式或制動(dòng)源動(dòng)力的不同進(jìn)行分類。

1.按列車動(dòng)能轉(zhuǎn)移方式分類

列車動(dòng)能的轉(zhuǎn)移方式可以分為兩類：一是摩擦制動(dòng)方式，即動(dòng)能通過(guò)摩擦副的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，然后消散于大氣；二是電（?dòng)力）制動(dòng)方式，即把動(dòng)能通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，然后將電能從車上轉(zhuǎn)移出去。

（1）摩擦制動(dòng)。

列車的動(dòng)能通過(guò)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋＼壍儡囕v常用的摩擦制動(dòng)方式有閘瓦制動(dòng)和盤型制動(dòng)，高速列車或在路面行駛的城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)中常采用磁軌制動(dòng)，對(duì)于高速列車還有采用渦流制動(dòng)等方式的。

①閘瓦制動(dòng)。

閘瓦制動(dòng)（見圖7-1-1）又稱為踏面制動(dòng)。它是最常用的一種制動(dòng)方式，制動(dòng)時(shí)閘瓦壓緊車輪，輪瓦間發(fā)生摩擦，列車的動(dòng)能大部分通過(guò)輪瓦間的摩擦變成熱能，經(jīng)車輪與閘瓦最終散逸出去。

圖7-1-1　閘瓦制動(dòng)
1—制動(dòng)缸；2—閘瓦；3—車輪；4—鋼軌

②盤型制動(dòng)。

盤型制動(dòng)裝置有兩種，分別為軸盤式和輪盤式盤型制動(dòng)裝置。一般拖車采用軸盤式盤型制動(dòng)裝置，對(duì)于動(dòng)車由于輪對(duì)中間設(shè)有牽引電機(jī)等設(shè)備，使安裝制動(dòng)設(shè)備較困難，一般采用輪盤式盤型制動(dòng)裝置。制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)缸通過(guò)制動(dòng)夾鉗使閘片夾緊制動(dòng)盤，在閘片與制動(dòng)盤間產(chǎn)生摩擦，把列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，熱能通過(guò)制動(dòng)盤和閘片散于大氣，如圖7-1-2所示。

圖7-1-2　盤型制動(dòng)
1—輪對(duì)；2—制動(dòng)盤；3—制動(dòng)缸；4—制動(dòng)夾鉗；5—牽引電機(jī)

③軌道電磁制動(dòng)。

軌道電磁制動(dòng)也叫磁軌制動(dòng)，制動(dòng)時(shí)將電磁鐵放下，使磨耗板吸在鋼軌上，列車的動(dòng)能通過(guò)磨耗板與鋼軌的摩擦轉(zhuǎn)化為熱能，然后經(jīng)鋼軌和磨耗板最終散于大氣中，如圖7-1-3所示。

圖7-1-3　磁軌制動(dòng)
1—電磁鐵；2—升降風(fēng)缸；3—鋼軌；4—構(gòu)架側(cè)梁；5—磨耗板

④渦流制動(dòng)。

渦流制動(dòng)是利用電磁鐵和鋼軌（或金屬盤）的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使其在鋼軌（或金屬盤）中感應(yīng)出渦流，產(chǎn)生電磁吸力作為制動(dòng)力。

（2）電制動(dòng)。

電（動(dòng)力）制動(dòng)是在制動(dòng)時(shí)，將牽引電機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)運(yùn)行，使列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。?duì)這些電能的不同處理方式就形成了不同的電制動(dòng)方式。目前，采用的電制動(dòng)形式主要有再生制動(dòng)和電阻制動(dòng)。在制動(dòng)實(shí)施時(shí)優(yōu)先電制動(dòng)，電制動(dòng)實(shí)施時(shí)又優(yōu)先再生制動(dòng)。

①再生制動(dòng)（回饋制動(dòng)）。

再生制動(dòng)是把列車的動(dòng)能通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能后，再使其反饋回電網(wǎng)供給本車或其他列車使用。顯然這種方式既能節(jié)約能源，又能減少制動(dòng)時(shí)對(duì)環(huán)境的污染，并且基本上無(wú)磨耗，因此是一種較為理想的制動(dòng)方式，如圖7-1-4所示。

圖7-1-4　異步感應(yīng)機(jī)電制動(dòng)主電路原理圖

②電阻制動(dòng)（能耗制動(dòng)）。

將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能送到電阻器中，使電阻器發(fā)熱，即將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。電阻器上的熱量再靠風(fēng)扇強(qiáng)迫通風(fēng)或走行風(fēng)而散于大氣中。

2.按制動(dòng)力形成方式分類

按列車制動(dòng)力的獲取方式分類，制動(dòng)可分為黏著制動(dòng)與非黏著制動(dòng)。

（1）黏著制動(dòng)。

由于車輛重力的作用，車輛與鋼軌的接觸處為一橢圓形的接觸面，制動(dòng)時(shí)車輪在鋼軌上處于連滾帶滑（基本上是滾動(dòng)）的狀態(tài)。這種狀態(tài)稱為黏著狀態(tài)。制動(dòng)是由輪軌之間的相互作用產(chǎn)生的，車輪給鋼軌一個(gè)切向力，鋼軌給車輪一個(gè)反作用力，該力受輪軌表面黏著狀態(tài)條件影響，最大制動(dòng)力受限于最大黏著力。

（2）非黏著制動(dòng)。

制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)力大小不受黏著力限制的制動(dòng)方式稱為非黏著制動(dòng)。即非黏著制動(dòng)的制動(dòng)力不是從輪軌之間獲取的，因而它可以得到較大的制動(dòng)力。

3.按制動(dòng)源動(dòng)力分類

在目前電動(dòng)車組所采用的制動(dòng)方式中，制動(dòng)源動(dòng)力主要有壓縮空氣、液壓和電。以壓縮空氣為動(dòng)力的制動(dòng)方式稱為空氣制動(dòng)方式，如踏面制動(dòng)、盤型制動(dòng)等均為空氣制動(dòng)方式。以電為動(dòng)力的制動(dòng)方式稱為電氣制動(dòng)方式。電（動(dòng)力）制動(dòng)及軌道電磁制動(dòng)等均為電氣制動(dòng)方式。

4.按制動(dòng)機(jī)的形式分類

車輛制動(dòng)機(jī)是制動(dòng)系統(tǒng)的控制核心，它可以在司機(jī)或其他控制裝置（如ATP、ATC等）的控制下，產(chǎn)生各種制動(dòng)作用，城軌車輛或高速列車用的制動(dòng)機(jī)，一般均為電空制動(dòng)機(jī)，如我國(guó)自行研制的SD數(shù)字式電空制動(dòng)機(jī)及目前在國(guó)內(nèi)、外大量使用的模擬式電空制動(dòng)機(jī)，而現(xiàn)在我國(guó)鐵路客貨車用的制動(dòng)機(jī)大都為空氣制動(dòng)機(jī)或電空制動(dòng)機(jī)。

三、制動(dòng)模式

1.停放制動(dòng)

由于列車斷電停放時(shí)，制動(dòng)缸壓力會(huì)因管路泄漏無(wú)壓力空氣補(bǔ)充而逐步下降到零，所以停放制動(dòng)不同于一般的充氣制動(dòng)、排氣緩解的制動(dòng)過(guò)程，它是通過(guò)彈簧作用力而產(chǎn)生制動(dòng)作用，能滿足列車較長(zhǎng)時(shí)間斷電停放的要求。當(dāng)列車需要在車庫(kù)或者運(yùn)營(yíng)線路上存放時(shí)，可以施加停放制動(dòng)，起到防溜防護(hù)。停放制動(dòng)施加時(shí)，制動(dòng)缸中的壓力空氣全部被排掉，在制動(dòng)缸內(nèi)部的彈簧制動(dòng)力施加在輪對(duì)上。所設(shè)計(jì)的彈簧制動(dòng)力可保證AW3超員載荷列車停放于最大坡度的軌道上。另外，彈簧停放制動(dòng)除可充氣緩解外，還附加有手動(dòng)緊急緩解的功能。

2.緊急制動(dòng)

列車裝有一個(gè)“失電制動(dòng)、得電緩解”的緊急空氣制動(dòng)系統(tǒng)，貫穿整個(gè)列車的連續(xù)電源線控制緊急制動(dòng)的緩解。線路一旦斷開，所有車輛立即實(shí)施緊急制動(dòng)。緊急制動(dòng)可不經(jīng)過(guò)電子制動(dòng)控制單元的控制，而直接使制動(dòng)控制單元中的緊急電磁閥失電而產(chǎn)生。緊急制動(dòng)時(shí)電制動(dòng)不起作用，僅實(shí)施摩擦制動(dòng)；緊急制動(dòng)實(shí)施后不可以撤除，直至列車完全停下來(lái)。目前，城軌車輛緊急制動(dòng)具有防滑保護(hù)和載荷修正功能。

3.快速制動(dòng)

當(dāng)主控制器手柄移到“快速制動(dòng)”位時(shí)，列車將實(shí)施減速度與緊急制動(dòng)相同的快速制動(dòng)?？焖僦苿?dòng)時(shí)為摩擦制動(dòng)，電制動(dòng)不起作用。與緊急制動(dòng)不同之處是快速制動(dòng)可以通過(guò)主控制器手柄回“0”位撤消。

4.常用制動(dòng)

列車在正常情況時(shí)的制動(dòng)都采用常用制動(dòng)模式。在常用制動(dòng)模式下，電制動(dòng)和摩擦制動(dòng)一般都處于激活狀態(tài)。一般情況下（車載AW2以下，速度6 km/h以上），電制動(dòng)完全能滿足車輛制動(dòng)要求，當(dāng)電制動(dòng)力不能滿足制動(dòng)要求時(shí)，空氣制動(dòng)能夠迅速、平滑地補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)混合制動(dòng)的作用。當(dāng)列車速度低于設(shè)定的摩擦制動(dòng)介入值后，電制動(dòng)失效，摩擦制動(dòng)施加。

5.保壓制動(dòng)

保壓制動(dòng)是為了防止車輛在停車前的沖動(dòng)，使車輛平穩(wěn)停車，在制動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定的執(zhí)行程序。以廣州地鐵2號(hào)線車輛為例，其保壓制動(dòng)分兩個(gè)階段實(shí)施：

第一階段：當(dāng)列車制動(dòng)到速度＜6 km/h，牽引控制單元（以下簡(jiǎn)稱DCU）觸發(fā)保壓制動(dòng)信號(hào)，同時(shí)將保壓制動(dòng)信號(hào)輸出給電子制動(dòng)控制單元（以下簡(jiǎn)稱EBCU）。這時(shí)，由DCU控制的電制動(dòng)逐步退出，由EBCU控制的空氣制動(dòng)替代。

第二階段：接近停車時(shí)（列車速度＜1 km/h），一個(gè)小于制動(dòng)指令（最大制動(dòng)指令的70%）的保壓制動(dòng)由EBCU開始自動(dòng)實(shí)施，即瞬時(shí)地將制動(dòng)缸壓力降低。

如果由于故障EBCU未接收到保壓制動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，EBCU內(nèi)部程序?qū)⒃? km/h的速度時(shí)自行觸發(fā)。

四、空氣制動(dòng)系統(tǒng)工作原理

下面以日立公司的HRDA空氣制動(dòng)系統(tǒng)為例，對(duì)空氣制動(dòng)系統(tǒng)的組成及工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

HRDA空氣制動(dòng)系統(tǒng)（見圖7-1-5）是一種可與ATP系統(tǒng)相配合的高靈敏度、高性能的電氣指令性制動(dòng)系統(tǒng)，它是鑒于安全性的考慮而設(shè)計(jì)、制造的。這套系統(tǒng)主要由兩個(gè)系統(tǒng)組成：

（1）常用制動(dòng)系統(tǒng)［輔助空氣制動(dòng)與電制動(dòng)（再生制動(dòng)）配合使用］。

（2）緊急制動(dòng)系統(tǒng)（只使用空氣制動(dòng)）。

1.常用制動(dòng)系統(tǒng)

常用制動(dòng)用于正常運(yùn)行條件下的制動(dòng)。制動(dòng)指令通過(guò)3條導(dǎo)線（二進(jìn)制編碼）傳到電控裝置。手動(dòng)制動(dòng)為7級(jí)。電控裝置從3條導(dǎo)線接收制動(dòng)指令。壓力傳感器單元檢測(cè)出本車的兩個(gè)空氣彈簧壓力，并傳送給電控裝置。因此，根據(jù)這些指令和信號(hào)，本裝置生成本車的荷載補(bǔ)償制動(dòng)模式。為了優(yōu)先使用電制動(dòng)，該裝置再把該制動(dòng)模式作為再生制動(dòng)模式指令傳送到主控制單元。實(shí)際產(chǎn)生的再生制動(dòng)從主控制單元作為再生制動(dòng)反饋指令傳送回該裝置。該裝置和主控制單元之間的這些接口是通過(guò)電壓信號(hào)來(lái)表示。和制動(dòng)力指令相比，如果電制動(dòng)力不足，則制動(dòng)力的短缺由本車的空氣制動(dòng)彌補(bǔ)。

當(dāng)本車的主控制單元失靈時(shí)，該裝置可以使本車自動(dòng)實(shí)施空氣制動(dòng)。另外，為了提高乘坐舒適度，手動(dòng)操作時(shí)該裝置可減輕電控裝置上的制動(dòng)力的變化率（沖動(dòng)控制）。

如圖7-1-6所示是常用制動(dòng)系統(tǒng)框圖。

圖7-1-6　常用制動(dòng)系統(tǒng)框圖

2.緊急制動(dòng)系統(tǒng)

為了安全，緊急制動(dòng)采用常帶電系統(tǒng)，以達(dá)到故障安全的目的。制動(dòng)操作時(shí)，列車線（EB線）失電。也就是說(shuō)，當(dāng)EB線斷開時(shí)，緊急制動(dòng)在各節(jié)車上自動(dòng)生效。

不僅在ATP指令、制動(dòng)控制指令（手動(dòng)指令）或緊急制動(dòng)開關(guān)作用下可產(chǎn)生緊急制動(dòng)，而且在列車分離、主風(fēng)缸壓力過(guò)低、EB線搭接（EB1和EB2）時(shí)，也可以產(chǎn)生緊急制動(dòng)。

如圖7-1-7所示是緊急制動(dòng)系統(tǒng)框圖。

圖7-1-7　緊急制動(dòng)系統(tǒng)框圖

3.常用制動(dòng)指令系統(tǒng)

該制動(dòng)指令系統(tǒng)輸出常用制動(dòng)指令，它包括主控制器、ATP設(shè)備等。常用制動(dòng)由每個(gè)所要求的減速度、一個(gè)常用制動(dòng)信號(hào)按7級(jí)進(jìn)行控制。

4.保持制動(dòng)功能

列車設(shè)置保持制動(dòng)功能，防止坡道起動(dòng)時(shí)向后溜車。設(shè)計(jì)方案在設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)階段討論。

5.制動(dòng)操作單元

制動(dòng)包括兩條線路，常用制動(dòng)、緊急制動(dòng)，根據(jù)制動(dòng)指令進(jìn)行運(yùn)用。制動(dòng)操作單元控制制動(dòng)缸的充氣和排氣，以進(jìn)行常用或緊急制動(dòng)施加或緩解。在制動(dòng)設(shè)備中，來(lái)自指令線對(duì)制動(dòng)力的混合使用的所有功能都通過(guò)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。

常用制動(dòng)指令通過(guò)常用制動(dòng)指令線路來(lái)傳遞，而混合操作在電控裝置內(nèi)進(jìn)行。如果電制動(dòng)力相對(duì)于其制動(dòng)力要求來(lái)說(shuō)是不足的，則所缺的制動(dòng)力作為空氣制動(dòng)力指令發(fā)給電-空轉(zhuǎn)換中繼閥。

電-空轉(zhuǎn)換中繼閥把電流量轉(zhuǎn)換成氣壓。該閥由磁流控制閥、緊急電磁閥和雙活塞中繼閥三部分組成。該磁流控制閥是由電控裝置根據(jù)輸出氣壓（AC壓）的反饋信息來(lái)進(jìn)行控制。AC壓被導(dǎo)入中繼閥的操作室，在此處流量被放大。然后，該輸出氣壓作為空氣制動(dòng)力導(dǎo)入制動(dòng)缸。

EB列車線失電時(shí)產(chǎn)生緊急制動(dòng)，該系統(tǒng)構(gòu)造使得滿足空重車調(diào)整閥所產(chǎn)生荷載要求的壓力導(dǎo)入電-空轉(zhuǎn)換中繼閥。緊急電磁閥把電壓導(dǎo)入中繼閥部分，該部分再放大來(lái)自緊急制動(dòng)線路上的緊急制動(dòng)力，其方式和放大與常用制動(dòng)一樣。被放大的壓力空氣也被輸送到制動(dòng)缸。

電控裝置在全部運(yùn)用常用制動(dòng)期間檢測(cè)制動(dòng)力的不足，而在緩解過(guò)程中檢測(cè)未緩解的制動(dòng)力，同時(shí)，控制電磁閥強(qiáng)制緩解。在檢測(cè)制動(dòng)力不足時(shí)，該裝置切斷本車緊急線路，進(jìn)行緊急制動(dòng)。

當(dāng)電磁閥強(qiáng)制失電時(shí)，轉(zhuǎn)換閥耗盡制動(dòng)缸內(nèi)空氣，因此，空氣制動(dòng)力通過(guò)電控裝置強(qiáng)制緩解。

如圖7-1-8所示是制動(dòng)操作單元的內(nèi)部空氣通道。

圖7-1-8　制動(dòng)操作單元的內(nèi)部空氣通道

6.電控裝置

電控裝置安裝在制動(dòng)操作單元內(nèi)，通過(guò)微處理器采用數(shù)字計(jì)算系統(tǒng)。

每節(jié)車上安裝一個(gè)電控裝置（見圖7-1-9）。該裝置從常用制動(dòng)線路接收制動(dòng)指令，并檢測(cè)兩個(gè)空氣彈簧壓力，然后產(chǎn)生本車的制動(dòng)模式。

該裝置接收本節(jié)車的空重車調(diào)整指令，把再生制動(dòng)力模式指令傳送給主控制單元，然后從主控制單元接收再生制動(dòng)反饋指令，從而控制交叉混合。結(jié)果，產(chǎn)生本節(jié)車的補(bǔ)充空氣制動(dòng)模式。

圖7-1-9　電子控制設(shè)備原理圖

五、空氣制動(dòng)系統(tǒng)組成

城軌車輛的空氣制動(dòng)系統(tǒng)由風(fēng)源系統(tǒng)、制動(dòng)控制裝置、防滑裝置、基礎(chǔ)自動(dòng)裝置四部分組成。

1.風(fēng)源系統(tǒng)

城軌車輛風(fēng)源系統(tǒng)主要由空氣壓縮機(jī)、風(fēng)缸、空氣過(guò)濾裝置和空氣管路等組成。由空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣通過(guò)空氣干燥過(guò)濾器進(jìn)入主風(fēng)管和主風(fēng)缸。供氣系統(tǒng)能為每一單元車組提供足夠的壓縮空氣，相鄰車輛的主風(fēng)管通過(guò)截?cái)嗳T軟管相連。主風(fēng)管用來(lái)使車輛之間的壓縮空氣流通，即使在一臺(tái)空壓機(jī)不工作的情況下，它也能使總風(fēng)缸從鄰近車輛充氣。所有的輔助氣動(dòng)設(shè)備和司機(jī)室內(nèi)的壓力表都安裝在主風(fēng)管的各支管上（各風(fēng)缸和減壓閥將主風(fēng)缸與其他消耗空氣的元件隔開）。主風(fēng)管的壓縮空氣除用于空氣制動(dòng)外，還將壓縮空氣送至下列子系統(tǒng)：空氣彈簧、車鉤裝置、汽笛、受電弓裝置等用風(fēng)設(shè)備。

城軌車輛的制動(dòng)系統(tǒng)及空氣彈簧等系統(tǒng)所使用的壓縮空氣都是由空氣壓縮機(jī)生產(chǎn)的，城軌車輛的壓縮機(jī)主要有活塞式空氣壓縮機(jī)和螺桿式空氣壓縮機(jī)兩種。如圖7-1-10和圖7-1-11所示為活塞式壓縮的結(jié)構(gòu)原理圖和實(shí)物圖。

活塞式空氣壓縮機(jī)由固定機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，進(jìn)、排氣機(jī)構(gòu)，中間冷卻裝置和潤(rùn)滑裝置等組成。固定機(jī)構(gòu)包括機(jī)體、氣缸、氣缸蓋；運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括曲軸、連桿、活塞；進(jìn)、排氣機(jī)構(gòu)包括空氣濾清器、氣閥；中間冷卻裝置包括中間冷卻器（簡(jiǎn)稱中冷器）、冷卻風(fēng)扇；潤(rùn)滑裝置包括潤(rùn)滑油泵、潤(rùn)滑油路等。活塞式空氣壓縮機(jī)應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟、可靠性和穩(wěn)定性好，不需要特殊潤(rùn)滑，性價(jià)比具有吸引力。

圖7-1-10　VV120型電動(dòng)空氣壓縮機(jī)
1—驅(qū)動(dòng)電機(jī)；2—進(jìn)氣過(guò)濾器；3—呼吸器；4—聚合過(guò)濾器；5—低壓缸；6—低壓閥；7—高壓缸；8—高壓閥；9—冷卻進(jìn)口；10—黏滯風(fēng)扇；11—扇葉；12，18—彈性裝置；13—曲軸；14—曲軸箱；15—油位觀測(cè)鏡；16—中間法蘭；17—柔性聯(lián)軸節(jié)；A1—空氣出口；A2—空氣進(jìn)口；A3—冷卻空氣

2.制動(dòng)控制裝置

制動(dòng)控制裝置主要由電子制動(dòng)控制單元、制動(dòng)控制單元和空氣控制屏等組成。

（1）電子制動(dòng)控制單元（EBCU）。

電子制動(dòng)控制單元輸入制動(dòng)命令、電制動(dòng)施加與否信號(hào)、車體負(fù)載信號(hào)、空氣制動(dòng)實(shí)際值的反饋信號(hào)。然后輸出電-氣模擬轉(zhuǎn)換和防滑控制的電信號(hào)，控制各種電磁空氣閥，根據(jù)制動(dòng)的要求和空氣制動(dòng)施加的實(shí)際情況不斷地調(diào)整制動(dòng)缸的壓力。

（2）制動(dòng)控制單元（BCU）。

制動(dòng)控制模塊由集成安裝在模板上的模擬控制閥、緊急制動(dòng)控制閥、中繼閥、壓力傳感器、負(fù)載限壓閥（稱重閥）等組成。它的主要作用是根據(jù)電子制動(dòng)控制單元輸出的指令進(jìn)行電-氣轉(zhuǎn)換，即EBCU把電信號(hào)輸入BCU，通過(guò)BCU把電信號(hào)變成氣壓信號(hào)送入空氣制動(dòng)單元，輸出控制壓力來(lái)控制主風(fēng)管到制動(dòng)風(fēng)缸的壓縮空氣，完成對(duì)制動(dòng)風(fēng)缸壓力進(jìn)行控制的任務(wù)，其外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖7-1-12和圖7-1-13所示。

圖7-1-12　制動(dòng)控制單元外形圖

圖7-1-13　制動(dòng)控制單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

（3）空氣控制屏。

空氣控制屏也稱輔助控制單元，是一些閥類元件的集中安裝屏，這些元件都安裝在一塊鋁合金的氣路板上，輸出控制壓力來(lái)控制主風(fēng)管到制動(dòng)風(fēng)缸的壓縮空氣，完成對(duì)制動(dòng)風(fēng)缸壓力進(jìn)行控制的任務(wù)。

除此之外，制動(dòng)控制系統(tǒng)中還有制動(dòng)風(fēng)缸、截?cái)嗳T等，在車廂內(nèi)的空氣截?cái)嗳T可切除該車的制動(dòng)作用。

3.防滑裝置

防滑裝置主要是安裝在轉(zhuǎn)向架上的防滑閥。每根軸都裝有速度傳感器，將速度信號(hào)傳至電子控制單元的防滑部分進(jìn)行邏輯計(jì)算，當(dāng)某軸發(fā)生制動(dòng)力過(guò)大，輪軌間發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，EBCU控制防滑閥關(guān)閉壓縮空氣通路，開啟制動(dòng)缸通向大氣的通路，進(jìn)行排風(fēng)緩解，然后再重新恢復(fù)正常制動(dòng)。這樣使車輛在黏著不利的情況下盡快恢復(fù)制動(dòng)作用，使停車距離減少到最小值，并防止輪對(duì)踏面擦傷。

目前，空氣制動(dòng)控制系統(tǒng)趨于集成化，例如，克諾爾公司開發(fā)應(yīng)用的EP2002系統(tǒng)已經(jīng)將電子制動(dòng)控制單元（EBCU）、制動(dòng)控制單元（B CU）和防滑保護(hù)裝置集成在網(wǎng)關(guān)閥和智能閥中，實(shí)現(xiàn)了架控功能。

4.基礎(chǔ)制動(dòng)裝置

基礎(chǔ)制動(dòng)單元有踏面制動(dòng)單元和制動(dòng)夾鉗兩種，按功能分類，基礎(chǔ)制動(dòng)單元有兩種：一種是常用制動(dòng)機(jī)，另一種是帶有停放制動(dòng)器的制動(dòng)機(jī)，如圖7-1-14、圖7-1-15所示。

圖7-1-14　PEC7型單元制動(dòng)機(jī)
（不帶彈簧停放制動(dòng)器）

圖7-1-15　PEC7F型單元制動(dòng)機(jī)
（帶彈簧停放制動(dòng)器）

當(dāng)風(fēng)缸充風(fēng)時(shí)，常用制動(dòng)機(jī)通過(guò)杠桿機(jī)構(gòu)將閘瓦/閘片推向輪對(duì)踏面/制動(dòng)盤產(chǎn)生摩擦制動(dòng)，即充風(fēng)制動(dòng)，排風(fēng)緩解。

停放制動(dòng)器實(shí)際是一個(gè)彈簧制動(dòng)器，當(dāng)停放制動(dòng)緩解，風(fēng)缸排風(fēng)后，彈簧彈力機(jī)構(gòu)將閘瓦/閘片推向輪對(duì)踏面/制動(dòng)盤，從而達(dá)到制動(dòng)的目的。當(dāng)向緩解風(fēng)缸充氣時(shí)，壓縮空氣壓力克服彈簧力，使機(jī)構(gòu)復(fù)位，停放制動(dòng)得到緩解。另外，停放制動(dòng)也可不通過(guò)風(fēng)缸，而是通過(guò)拉動(dòng)其上的緩解裝置釋放彈簧的彈力，達(dá)到緩解的目的。所以停放制動(dòng)正好與常用制動(dòng)相反，即排風(fēng)制動(dòng)，充風(fēng)緩解。