探析高速动车组制动系统工作原理及故障原因

发表时间:2021/5/12   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:李福禄 时继华 迟连坤
[导读] 摘要:在国家大发展形势下,经济发展速速,由于人们对出行的要求越来高,为了满足要求,高速动车组的速度也越来越快,与此同时稳定性、可靠性、舒适性也越来越重要。
        中车唐山机车车辆有限公司  河北唐山  064000
        摘要:在国家大发展形势下,经济发展速速,由于人们对出行的要求越来高,为了满足要求,高速动车组的速度也越来越快,与此同时稳定性、可靠性、舒适性也越来越重要。我国的铁路网占有率已经接近世界全部的一半左右,可以说纵横交错、四通八达,由于车辆班次越来越频,那么制动系统一旦出现问题,将会成为严重的质量事故,出现晚点是轻的,如果一旦出现长时间停止在铁路上路上,紧急救援无法解决,那么将会出现严重的事故。本文通过向大家介绍高速动车组制动系统的工作原理,系统部件组成来探讨出现故障的处理措施。
        关键词:高速动车组;制动系统;工作原理;分析故障原因
        1制动系统的工作原理
        我国的高速动车组运行速度均在250km/h以上,车辆的制动系统均为通过微机控制直通式电空来制动系统,这种控制手段无论是高速动车组还是城市铁路都是通过微机来实现控制功能的,具体情况为每4节车厢为一个制动控制单元其中的2节是由动力提供,另外2节车厢是拖动,微机控制系统中的制动控制器和自动控制单元将对各个控制单元发出指令并将指令转为PWM模拟信号,各个车厢的微机自动控制单元接收到指令以后开始执行并完成制动。
        高速动车组的制动控制系统有几种方式,最重要的为直通电制动与空气制动两种制动方式。在以上两种方式中也是以直通电制动是最常用的制动方式,如果直通电制动方式出现问题时后,系统会立即采用空气制动方式,也可以说空气制动方式是备用方式,当时一旦车辆发生突发情况就需要两种方式同时进行。直接制动和间接制动分别采用压力模拟装置和制动分配阀来触发,工作原理都是依靠制动缸产生预控压力。如果列车在出现紧急制动时需要采取组合制动的方式,双向止回阀可以将气压转换为力完成制动动作。
        2制动系统的组成介绍
        高速动车组制动系统的组成主要有以下四部分为主:
        2.1电制动系统。动车组的电制动系统的工作情况为动车常用制动和列车保持一定速度运行的情况,他的组成比较复杂,与牵引系统的组成类似。
        2.2空气制动系统。动车组的制动系统主要为直通电空制动系统,当直通电系统正常状态下是时其余制动系统均不启用。但是当直通电系统发生故障或失效后,系统自动启用自动空气系统。自动空气制动系统经常用作备用,通常在动车组发生质量故障救援时采用并完成制动要求。
        2.3基础制动装置。制动系统中制动装置的制动盘数量、材质、结构位置十分重要。在一个制动单元的4节车厢中,动力车厢采用的是两个制动盘,拖动车厢采用的是三个制动盘,且动力车厢使用轮装制动盘也就是在轮子上进行制动,拖动车厢使用轴装制动盘在轮轴上进行制动。
        2.4防滑系统。防滑系统的结构组成比较复杂,主要作用是为了避免出现车轮打滑。安装传感器用来监控车轴速度,保持车轮和车轴的速度是为了提高车轮的防滑效果,同时也需要采用高性能的防滑装置,控制系统采用微处理器为了保障车轮的速度,并保持车轮良好的痛风性。
        3制动系统故障原因及处理
        制动系统故障主要有紧急制动不缓解和常用制动不缓解。下面我们分类探讨:
        3.1紧急制动不缓解
        紧急制动不缓解也是有多种原因导致的,首先需要对动车组故障原因进行检查,查找原因后在对其进行处理。若紧急制动缓解那么同时系统将建立安全环路,也就是说安全环路中断,紧急制动将立即开启。

可以得出如果安全环路断开,所有的与报警相关的电磁阀都不通电,反之如果安全环路被建立则与报警相关的电磁阀均得电,列车的管风压也必须达到一定的值。
        3.1.1故障原因
        (1)安全环路断开导致紧急制动失效;
        (2)紧急制动控制单元等部件出现质量故障导致紧急制动不缓解。
        3.1.2故障处理
        (1)将ATP进行隔离,如果列车的管风压达到一定的允许值,则列车就在ATP被隔离的状态下运行;
        (2)关闭转向架监控回路,如果列车的管风压也达到一定的允许值,则列车就在没有转向架监控回路的状态下运行;
        (3)将紧急制动回路关闭使管风压在合格值范围内,动车在没有紧急制动回路的状态下运行。
        假如还是不正常,则继续关闭紧急制动阀,如果情况正常,则列车就在没有紧急制动回路和关闭紧急制动阀的状态下运行。
        3.2常用制动不缓解
        当制动手柄处在REL位置的时候导致常用制动不缓解,当动车组管风压为合格状态下时,且安全回路处于建立状态。
        3.2.1故障原因
        (1)制动WTB网络线出现故障导致无法正常工作;
        (2)车或0车主BCU故障(包括BCU卡板故障);
        (3)ATP施加最大常用制动并且不缓解;
        (4)制动施加持续过大。
        3.2.2故障处理
        (1)当动车组出现常用制动不缓解时,需要通过手动调节手柄来完成缓解;
        (2)检查ASC(恒速)速度设定的关闭状态,如果ASC为关闭状态可以确定为ATP产生故障;
        (3)对BCU进行复位处理,查看是否可以完成制动不缓解。
        4结语
        可以说制动系统是车辆的核心组成部分,制动系统的核心技术也是重要的保密技术,制动系统的组成缜密繁杂,风险系数较高,一旦出现故障需要当做第一紧急问题来处理。降低制动系统的故障率就需要对其出现的质量故障进行解决,判断其出现故障的原因进行解决,对其产生故障的风险进行预判,合理有效的规避。我国轨道行业相关部门必须对制动系统的工作原理透彻掌握,对其产生问题风险点进行识别和管理,尽力排除可能产生故障的隐患,保证高速动车组高效稳定的运营。
        参考文献:
        [1]朱子旺.CRH380BL型动车组制动系统的检修与维护[J].工程技术:全文版,2016(11):00210-00210.
        [2]陈子卿.CRH380B型动车组制动系统关键部位功能简介.铁道車辆.第54卷第4期2016年4月.
        [3]徐光致.CRH380BL型动车组制动原理及常见故障处理[J].中国机械,2014(4):24-25.
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