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电力机车制动系统技术提升分析

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：张峰

[导读] 摘要：随着中国城市化进程的加快，城市交通压力不断增加。为了形成快捷的交通网络，越来越多的地区对交通网络进行了规划。

        （中国铁路武汉局集团有限公司襄阳机务段湖北襄樊 441000）
        摘要：随着中国城市化进程的加快，城市交通压力不断增加。为了形成快捷的交通网络，越来越多的地区对交通网络进行了规划。作为交通的主力军，铁路交通直接影响其承载能力，制动系统作为电力机车车辆的九大关键技术之一，制动系统运行稳定性直接影响电力机车的运营状况，因此应对电力机车制动系统技术进行优化。
        关键词：电力机车；制动系统；技术提升
        0电力机车车辆的基本概述
        电力机车是路上的主要交通运输工具之一，电力机车在运行的过程中，通常会沿着专门铺设的轨道进行运行，其主要的动力来源来自于电源，电力机车在应用过程中可以运送货物也可以输送旅客，因此，电力汽车通常按照用途可以分为客运机车和货运机车。由于电力机车在应用过程中的用途、目的和运输条件大体相同，这也就导致了电力机车的基本构造似乎一样，基本上都是由车体部位、车体骨架、走行部位、车钩缓冲装置、车辆自动装置和车辆内部设备组成。
        我国的电力机车在近年的发展过程中有了很大的改变，从 20 世纪 80 年代主要以重载运输的单元电力机车逐渐的发展到现在的含有空调、时速达到 160 千米每小时、双层、双壳等特点的现代化机车。但在这个过程中，对于这些现代化的电力机车，我国对其载重、提速和运营过程中的安全要求也更为严苛，所以，加强电力机车的制动水平在我国电力机车发展过程中是一项重要的任务。
        1电力机车制动系统的组成及功能
        电力机车采用交流传动及动力分散式控制方式，最高运营时速为250km，主要为城际铁路服务。其制动系统是由再生制动系统、空气制动系统、制动控制系统、供风系统、防滑系统和基础制动装置等组成。再生制动系统：机车制动时，牵引电机为发电机工况，把动能转化为电能回馈到电网。为了提高能源利用率以及减少机械磨耗，在制动过程中优先运用再生制动。在列车减速行驶、列车停放和紧急情况下要求迅速停车等情形时提供有效的制动力，保证机车的安全稳定运行。同时，制动控制系统依照再生制动的能力和所需制动力的大小，运算得到空气制动力的大小，进而控制各车辆施加制动。供风系统：机车制动系统提供压缩空气，系统具有冗余功能，当部分空气压缩机出现故障时，仍能提供正常的供风。防滑系统：车轮防滑系统通过控制防滑阀的充风与排风实现对制动力大小的调节，恢复轮轨黏着状态，防止车轮擦伤。基础制动装置：CRH1型车制动作用的种类可分为：常用制动、紧急制动、停放制动、保持制动、防滑控制和耐雪制动等。
        2电力机车制动系统作用
        一直以来，城际铁路运作的外部环境较为复杂，面临着严重安全隐患。为了减少车辆运行风险，工作人员应定期对制动系统进行检修，如果缺少制动检修，会增加车辆延误、安全风险。近几年，上海、北京等城市接连发生制动系统故障而导致的安全事故，因此要提高对制动系统检测的重视。制动系统是由控制装置、基础控制装置、供风系统三个主要部分构成。车辆制动时，采用的是电、空气混合的制动方式。在电力制动不足以维持制动效果时，空气制动系统启动，补充制动力。实际制动时，BECU与BCU会接收列车牵引控制单元DCU的通信信号，例如载重信息、速度信息、指令信息等，分析信号内容设置制动方式。而且BECU还可以做到防滑控制等操作。BCU系统则包含了电控转化单元、紧急转化单元、对称单元、中继单元，可以对风缸中空气进行压缩，使其成为完成制动质量的压力，达成最终的制动目标。

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        3电力机车制动系统技术提升
        3.1针对077——限位开关断开故障
        （1）检修、整备作业者需加强对制动屏事件记录的检索，发现自阀手柄运转位时出现的077故障代码，需及时更换对应EBV；机车运行途中出现077故障造成机车无法缓解时，乘务员应将自阀手柄置“制动区”再快速拉回“运转位”、自阀手柄在“运转位”时拍击EBV自阀，进行应急处理，通过振动，促使微动开关能正常复位，维持机车运行回段处理。（2）联系EBV生产厂家克诺尔车辆设备有限公司，结合C5、C6修修程完善微动开关触点的焊接工艺，避免过多焊接（焊锡、松香不允许接触壳体），同时对EBV线束进行改进，从根本上减少EBV的077故障。
        3.2针对085——EBVCN失效故障
        （1）检修、整备作业者需熟练掌握085——EBVCN失效故障判定的方法，对加电时发生的085——EBVCN失效事件记录按要求进行制动机的检查试验，符合要求时正常运用；对加电完成后产生的085——EBVCN失效事件记录及时更换对应的EBV；机车运行途中出现085——EBVCN失效故障，乘务员应及时根据制动屏提示进行惩罚制动的复位操作，如故障恢复，维持机车运行回段进一步处理，减少对运输秩序的影响。（2）检修作业时应检查EBV是否加装接地线，对未加装接地线的EBV及时加装接地线，减少异常信号干扰造成的085——EBVCN失效故障。（3）反馈到C5修承修厂家，在机车C5修时重新对机车布线进行矫正。
        3.3风缸排水装置方案
        （1）制动系统为每辆拖车上的总风缸配备一套排水装置，用于列车运行一段时间后，制动系统内部会积累部分水汽存储在风缸内，可以通过风缸下部的手动排水阀对制动系统内部存储的部分水汽进行排出。此方案缺点是车辆必须定期进行人工手动排水，并且受到工作场地的限制，当列车运行的时候，不能进行排水操作，必须等到车辆回车辆段检修的时候，才能操作排水装置。（2）电力机车制动系统技术优化时对原结构进行合理改进，取消原结构的手动排水阀，将自动排水阀安装在风缸底部，通过管螺纹直接连接在风缸上，同时增加一个排水电磁阀，通过车辆TMS控制逻辑来控制风缸的排水阀排水，即当空压机停止后三秒钟排水阀开始自动排水。此方案结构简单，可在司机室内部对风缸进行排水操作，又符合操作方便的设计要求，并且可以随时、随地进行排水操作，不受工作场地限制，便于维护、应用。
        4结语
        通过对机车制动系统的技术提升，进一步提高了产品的简统化水平，为以后在各铁路局的运用维护提供了便利，使司机更快更好地掌握制动系统的操作方法，同时减少了备品备件的数量，降低了成本，在经济性上具有优势。
        参考文献：
        ［1］薄明英，王树海，王俊勇．新一代八轴机车制动系统开发和集成［J］．铁道机车与动车，2014，（2）：20－23．
        ［2］刘瑞，王树海．HXD2国产化机车制动系统优化设计［J］．科技创新与生产力，2016，（5）：89－90.