淺析BP救援轉換裝置故障模式及解決措施

摘要：城際動車組在回送過程中，電磁閥因長時間處于得電工況失效，從而影響BP救援轉換裝置的正常工作和使用壽命。本文針對此故障模式進行分析，并對此故障提出具體的改進措施和優化方案，對后續動車組BP救援轉換裝置的設計具有指導意義。

關鍵詞：城際動車組 BP救援轉換裝置；回送；模式切換電磁閥

1引言

動車組安裝BP救援轉換裝置，實現列車的被救援/回送以及救援功能。本文針對某城際動車組模式切換電磁閥故障導致列車BP救援裝置無法正常行使功能，通過對BP救援轉換裝置的工作原理進行全面研究，提出具體的解決優化方案，對后續的設計工作具有一定的指導意義。

2技術方案：

城際動車組每個頭車設置一套救援轉換裝置，BP救援轉換裝置具備在救援模式下將列車電氣指令轉換為BP管壓力、在被救援模式下將BP管壓力轉換為電氣制動指令的功能，實現電氣指令與列車管減壓指令的雙向傳送，滿足7級常用制動和緊急制動的指令轉換要求。

BP救援轉換裝置主要由氣路板、電空轉換閥（EP閥）、中繼閥、緊急電磁閥、氣動閥、模式切換電磁閥、壓力傳感器、壓力開關等部件組成。

圖1為BP救援轉換裝置的原理圖，為實現各型動車組間的互相救援，該裝置集成了動車組的救援轉換裝置、BP救援裝置的功能，實現了救援與被救援的兩種制動指令轉換功能。

3工作原理：

（一）本車作為被救援車時

被救援時，模式切換電磁閥截斷上游氣路，由BP電子制動控制單元根據BP管壓力值直接轉換為電氣式制動指令，控制本車制動。

通過BP救援轉換裝置中的壓力開關檢測BP管壓力，一旦BP管壓力低于220kPa，緊急電磁閥失電，BP管與大氣導通，觸發緊急制動EB制動。

（二）本車作為救援車時

救援時，由BP電子制動控制單元控制模式切換電磁閥，使得氣路導通，在接收到制動指令后，控制電空變換閥輸出BP壓力，BP壓力經過中繼閥的流量放大作用后將所需壓力空氣充入BP管，傳輸到被救援車輛。

4運行中出現的問題：

城際動車組無火回送途中，BP救援裝置模式切換電磁閥失效，使得氣動閥與中繼閥之間的氣路導通并直接通向大氣，氣動閥工作原理見圖3，引起BP救援裝置異常漏風，引發全列緊急制動，具體失效模式見圖2。現車應急處理時需通過切除全列制動力，限速5km/h運行至車站，嚴重影響了行車秩序。

5原因分析：

1）車輛在長時間無火回送過程中，模式切換電磁閥長時間處于得電狀態，它的作用是控制氣動閥截斷BP管路與中繼閥的通路，當電磁閥故障時，BP管直接排風引起制動，從而影響正常行車。

2）根據電磁閥失效因素分析，目前電磁閥的工作機制，會使線圈長時間處于通電狀態，從而降低電磁閥線圈工作的可靠性。

6解決措施：

1）綜合考慮城際動車組救援與被救援/回送功能的使用頻次，將模式切換電磁閥在被救援/回送模式下工作狀態由得電改為失電（救援時由失電改為得電），降低長時通電對電磁閥性能的影響。

2）同時可以在BP救援裝置內增加可以手動隔離BP管與中繼閥的截斷塞門，作為漏風時的應急處理措施，降低BP救援裝置故障對列車正常運行產生的影響。改進后原理圖參見圖4。

7結論

本文通過對城際動車組BP救援轉換裝置的氣路及控制原理進行研究，深入分析了BP救援轉換裝置的故障模式，提出相應的改進措施和優化方案，對后續BP救援裝置的設計具有指導借鑒意義。

參考文獻

[1] 王月明.動車組制動技術.北京.中國鐵道出版社.2014.

[2] 王紅旗.高速列車制動救援轉換裝置[J].鐵道車輛.2015.53（6）：29-32.

作者簡介：劉倩倩（1988-），女，漢，山東青島，碩士研究生，中車青島四方機車車輛股份有限公司，動車組制動系統研究。

（作者單位：中車青島四方機車車輛股份有限公司）