動車組制動不緩解故障分析及解決方法

0 引言

CRH

型動車組是由中車青島四方機車車輛股份有限公司引進日本川崎重工的新干線E2系1000型車技術，為滿足中國鐵路第六次大提速而設計和制造的高速列車。制動系統是動車組高速運行的安全保障，是動車組的核心技術之一

。自2007年投入運營以來，發生了多起單車常用制動不緩解故障，造成動車組在運營過程中停車，對鐵路系統的正常運營造成不良影響

。CRH

型動車組目前已有A、B、C、E、G等五種型號，除編組和速度等級不同之外，五種型號的動車組制動系統組成和工作原理基本相同。本文以CRH

C型動車組為例，介紹其制動系統原理，對該型號動車組典型的制動不緩解故障案例進行分析，從原理上提出針對制動不緩解故障的解決方案，從而降低類似故障發生的概率，也為接下來的設計、研發和檢修工作提供借鑒意義。

1 CRH2型動車組制動系統簡介

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型動車組制動系統在車上的布置如圖1所示。司機制動控制器安裝在駕駛室內便于司機操縱的位置；空氣壓縮機、干燥裝置、制動控制裝置和增壓缸等部件布置在車下。

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型動車組制動系統是一種微機控制的直通式電空制動系統，具有常用制動1-7級、非常制動、緊急制動、備用制動、耐雪制動等功能。采用再生制動與空氣制動聯合作用、再生制動優先的復合制動模式。空氣制動實行延遲控制，以減少制動閘片的機械磨損。動車組在高速運行時優先采用再生制動，低速運行時再生制動力不足或再生制動故障時由空氣制動進行補充。制動控制裝置內部集成了電子制動控制單元EBCU(Electronic Brake Control Unit)和氣動制動控制單元PBCU(Pneumatic Brake Control Unit)，來接收、發送和傳輸制動指令，實施空氣制動力控制，并以整體集成方式將其吊裝在每輛車的地板下

。

以上為碳酸鎂在亞氨基二乙酸鹽體系中的溶解熱力學平衡方程及其相應的溶解熱力學模型。在該模型中，當達到平衡狀態時，溶液中共存在和[OH-]等8個未知數，其中和[OH-]由碳酸鎂的溶解平衡制約，而[H+]和[OH-]由水的電離平衡制約。

據2005年長江泥沙公報顯示，進入20世紀90年代以后，長江上游來沙量明顯減少。據長江委水文局研究成果表明，水庫攔沙和水土保持減沙是導致三峽水庫輸沙量減小的主要原因。人類活動是導致三峽水庫近期沙量大幅度減小的主要因素。與1990年前相比，1991—2005年人類活動年新減沙量為1.187億t，占總減沙量的75%。

2 CRH2型動車組制動不緩解故障原理概述

2.1.1 制動施加原理

混合式教學是傳統的課堂教學與在線教育的有機結合，并且不斷優化資原配置，最大限度發揮現代科技在教學中的作用。與傳統教學相比，混合式教學有助于教師及時了解學生的需求，從而根據學生的需求，進行教學過程重構，調整教學方法，提高教學質量。每個學生的成長經歷不同，學習能力、接受能力不同，因材施教就是要根據學生的實際情況為其提供適合的教學資源，就是個性化教學。要滿足學生的個性化學習需求，教師一方面要收集大量數據，另一方面要從數據中挖掘出學習的學習狀態，學習需求，并且提出合理合學習資源組合，為師生的教學提供幫助。

初步確定為BCU內部壓力傳感器偶發性故障或中繼閥、EP閥偶發性機械卡滯導致。更換05車BCU、中繼閥、EP閥后進行多次制動試驗恢復正常。按照表1步驟進行故障排查。

此時，BCU根據所需施加的制動缸壓力換算為EP閥控制電流并輸出對應的EP閥控制電流，EP閥線圈得電后向中繼閥輸出預控壓力，中繼閥進行流量放大后向制動缸輸出所需的制動壓力。CRH

型動車組制動施加原理如圖2(a)所示

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2.1.2 制動緩解原理

制動緩解時，BCU輸出EP閥的控制電流為147mA，EP閥關閉向中繼閥的預控輸出并將既有的預控壓力排向大氣，中繼閥無預控壓力后，關斷向制動缸的壓力輸出并將既有的后端壓力排向大氣，此時理論上BC壓力值為0kPa。CRH

型動車組制動緩解原理如圖2(b)所示

。

2.2 制動不緩解故障邏輯

(1)制動不緩解故障檢測邏輯

檢查BCU的外觀無異常，連接器無松動，檢查中繼閥、EP閥的外觀無異常，檢查05車制動夾鉗外觀，輪對踏面均無異常。

394 Value of high-definition magnetic resonance imaging in preoperative evaluation of stage ⅠB-ⅡB cervical cancer

(2)拆解檢查

4.3.2 FD-1中繼閥檢查

3 CRH2型動車組制動不緩解故障處理方法

當動車組出現制動不緩解故障時，空氣制動不緩解，列車無法繼續運行。動車組停車后，司機可操作手柄緩解制動，確認BC壓力是否正常。當BC壓力有殘余時，將該車廂的制動控制裝置NFB空開斷開，再重新投入；通過緊急復位操作緩解制動，若再次確認BC壓力有殘余時，可切除該車空氣制動，匯報調度后繼續運行

。

彭佳學副省長來到省信息化測繪創新基地，先后參觀了測繪成果服務大廳、測繪無人機裝備，以及浙江省衛星導航定位基準服務平臺。

車輛回庫后，可下載該車故障數據進行分析，同時對制動系統各部件進行檢查，詳細檢查步驟如表1所示。

以往凈水器在安裝上需要兩個水龍頭的搭配，直飲與生活用水需要分別獨立安裝，常規水龍頭主要洗菜、淘米，直飲水龍頭則方便用戶飲用。但雙水管不僅增添安裝工作量，有些臺盆也并沒有雙水管的設計，還需專業人員打孔作業。有了這款智能龍頭，只需一個位置就可以實現兩個功能。

4 CRH2型動車組制動不緩解故障案例分析

4.1 制動不緩解故障現象描述

以2018年5月17日發生的一次制動不緩解故障為例，制動不緩解故障報出時，查看制動信息界面05車BC壓力為100kPa，其余車均為0kPa。復位05車制動控制空開后故障未消除，將05車空氣制動切除后繼續行車。

4.2 制動不緩解故障數據分析

制動不緩解故障由BCU進行檢測，分別通過光纖通信和硬線上報故障。BCU進行制動不緩解故障檢測的條件為：在無制動指令(常用制動1-7級、非常制動、緊急制動、備用制動、耐雪制動等)狀態下，BC壓力40kPa以上持續5s以上

。

下載制動不緩解故障發生時刻的數據，并繪制成曲線如圖3所示。

分析故障時刻數據，常用制動61線指令為緩解狀態，BCU輸出的目標BC壓力為0kPa，采集到的BC壓力為132kPa超過5秒以上，符合制動不緩解故障報出條件

。

4.3 制動不緩解故障現場排查

司機操作手柄施加制動時，BCU根據當前速度和制動級位計算對應的制動減速度，根據空簧壓力計算車重，基于車重和制動減速度計算車輛所需的制動力，再通過電空演算計算出所需施加的制動缸壓力。

(1)試驗檢查根據現場故障排查情況，FD-1中繼閥存在漏風現象，故針對更換下的FD-1中繼閥，在例行試驗臺上進行了手動性能試驗，如表2所示。可以判定，進氣口處供給閥組件無法密封，存在異常。

4.3.1 EPLA電空變換閥檢查

(1)試驗檢查

針對更換下的EPLA電空變換閥，首先在例行試驗臺上進行制動性能試驗，項點包括電阻測試、泄漏試驗、作用試驗及容量試驗，試驗結果發現對EP閥輸出147mA，檢測其有AC1壓力。

(2)制動不緩解故障復位邏輯

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試驗完成后，對EPLA電空變換閥逐步拆解檢查，發現閥體閥口和供給閥組件密封處無雜質及異常，將EPLA閥體倒置后發現有金屬碎屑，如圖4所示。

(3)第三方成分檢測

將EPLA電空變換閥內出現的8件金屬屑進行成分分析，主要含有C、Fe、Zn、O、Al、Cr等元素，由于金屬屑體積小(均為1mm左右)，表面存在潤滑脂等雜質不易清除，通過掃描電子顯微鏡分析檢測，元素占比與實際的元素比例存在較大差異，金屬碎屑應為碳鋼或不銹鋼材質。

BCU檢測制動不緩解故障的復位條件為：在無制動指令狀態下，BC壓力低于30kPa或檢測到有制動指令

。

“移動互聯網+智慧醫聯體多端應用建設”，是以上目標的重要實現手段，也成為大醫二院的亮點工程和行業標桿。

(2)拆解檢查

我國中南地區土壤重金屬污染狀況及其空間分布研究……………………………………… 徐啟勝，李雨晴，陳 燕，馬秀花（93）

例行試驗完成后，對FD-1中繼閥進行拆解檢查，發現供給閥組件的硫化橡膠存在破損和開膠現象，如圖5所示。

（1）混凝土在冬季進行澆筑，因此混凝土初始溫度設置為 12.7℃。左右兩側設置為絕熱邊界條件，并且考慮熱固耦合將四周及底部設置為固定約束。為了將混凝土裂縫降到最少，結合 COMSOL 參數化掃描，將導熱系數設置為變量 T1（2.3(W/(m.k))-10.3(W/(m.k))）。

4.4 制動不緩解故障分析結論

(1)EPLA電空變換閥異物卡滯造成

供給閥桿與導程之間有異物卡滯，制動緩解時，由于供給閥口無法正常關閉，總風壓力將持續供給AC1預控腔，由于AC1壓力的存在，中繼閥無法將BC壓力完全排出至零，導致制動不緩解故障，如圖6所示。EP閥內部出現異物，根據既往故障分析，推測可能來源于管路，建議加強管路系統質量控制。

(2)FD-1中繼閥異常漏風造成

對FD-1中繼閥進行拆解檢查，發現供給閥組件的硫化橡膠存在嚴重開膠，在總風的作用下，其開膠部位張開，與閥口接觸并使閥口處于開啟狀態。制動控制裝置接收到緩解指令時，BCU控制將AC1壓力排空，排閥桿下移使排氣口打開，在總風異常充風的作用下，BC壓力無法完全緩解，致使存在殘余空氣壓力，如圖7所示。針對FD-1中繼閥內閥組件出現質量問題，分析應為個例偶發性故障。

5 結語

本文介紹了CRH

型動車組制動系統的基本組成和制動不緩解故障的基本原理，從理論和實踐的角度出發，提出了相應故障的解決方案，并通過一個制動不緩解故障的典型案例，對制動不緩解故障的排查步驟和故障原因進行了詳細分析。

由于制動不緩解故障產生的原因很多，涉及到制動系統的各個環節和節點，對技術人員的專業能力要求較高。日常工作中為保障動車組的正常運營和降低動車組制動不緩解故障發生的概率，應該定期對制動系統進行維修保養和常規檢查，并對制動不緩解故障的風險點進行重點檢查，建立風險隱患排查機制，發現問題及時采取行之有效的措施進行處理

。

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