CRH2C型動(dòng)車組緊急制動(dòng)故障原因分析及對(duì)策

CRH2C型動(dòng)車組緊急制動(dòng)故障原因分析及對(duì)策權(quán)毅【摘要】通過(guò)簡(jiǎn)述CRH2C型動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理，對(duì)該型動(dòng)車組發(fā)生全列緊急制動(dòng)故障的原因進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的對(duì)策.【期刊名稱】《上海鐵道科技》【年(卷)，期】2014(000)004【總頁(yè)數(shù)】3頁(yè)(P50-51,35)【關(guān)鍵詞】動(dòng)車組;緊急制動(dòng)源因分析;對(duì)策【作者】權(quán)毅【作者單位】上海鐵路局車輛處【正文語(yǔ)種】中文CRH2型動(dòng)車組的制動(dòng)系統(tǒng)具有多種制動(dòng)控制方式，可以滿足不同運(yùn)行條件下對(duì)列車制動(dòng)的需求。行車中，動(dòng)車組制動(dòng)控制裝置接收列車信息網(wǎng)絡(luò)或司機(jī)操作等指令，可分別進(jìn)行常用制動(dòng)、快速制動(dòng)、緊急制動(dòng)、耐雪制動(dòng)等相應(yīng)的制動(dòng)動(dòng)作。隨著動(dòng)車組運(yùn)行里程的增加，制動(dòng)系統(tǒng)中也出現(xiàn)了一些典型的故障，現(xiàn)結(jié)合該型動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)原理針對(duì)其發(fā)生的緊急制動(dòng)故障進(jìn)行分析并提出相應(yīng)對(duì)策，和大家進(jìn)行共同探討。1.1制動(dòng)供風(fēng)系統(tǒng)原理CRH2C型動(dòng)車組配置3臺(tái)活塞式空氣壓縮機(jī)組，分別布置在03、05和07車。其主要作用向列車制動(dòng)系統(tǒng)及空氣彈簧、側(cè)門、廁所等輔助設(shè)備提供壓縮空氣，詳見(jiàn)圖1所示。1.2動(dòng)車組供排風(fēng)情況通過(guò)整車供排風(fēng)計(jì)算，3臺(tái)空壓機(jī)同時(shí)工作時(shí)，在開(kāi)關(guān)車門、AS晃動(dòng)補(bǔ)風(fēng)、踏面清掃動(dòng)作、便器開(kāi)動(dòng)、快速制動(dòng)動(dòng)作的情況下，MR壓力由780kPa打風(fēng)至880kPa約需1分鐘10秒，供風(fēng)能力（3683.4nL/min）遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于耗風(fēng)需求（845.4nL/min）。列車空氣壓縮機(jī)組打風(fēng)能力能滿足用風(fēng)要求。1.3防滑控制原理當(dāng)BCU檢測(cè)到制動(dòng)滑行時(shí)，BCU通過(guò)減小電制動(dòng)模式（電制動(dòng)請(qǐng)求）信號(hào)，使主變流器消減電制動(dòng)力來(lái)減小制動(dòng)滑行，以恢復(fù)輪軌間的粘著。電制滑行控制中參照各軸電制滑行特征，電制滑行中用600ms一次延遲演算將再生模式降至0V，如果解除滑行則用2s一次延遲演算恢復(fù)再生模式。此時(shí)BCU不鎖定EP閥電流，總風(fēng)通過(guò)中繼閥向制動(dòng)缸充氣，同時(shí)BCU通過(guò)控制防滑排風(fēng)閥的保壓（HV）排風(fēng)（RV）動(dòng)作來(lái)減小滑行軸的制動(dòng)力，使滑行軸的速度得以恢復(fù)。復(fù)合制動(dòng)防滑控制時(shí)序如圖2所示。（1） 2012年12月初，CRH2098C動(dòng)車組運(yùn)用至滄州西-德州東之間，動(dòng)車組反饋制動(dòng)力不足，MON屏“牽引變流器信息編”頁(yè)面制動(dòng)燈亮。17:17動(dòng)車組停車，動(dòng)車組司機(jī)室操作臺(tái)1、2、3單元燈亮，緊急制動(dòng)燈亮。后續(xù)進(jìn)行緊急復(fù)位操作后，緊急制動(dòng)燈滅，確認(rèn)制動(dòng)緩解后，動(dòng)車組于17:21開(kāi)車。（2） 2012年12月底，CRH2142C動(dòng)車組運(yùn)行至天津南-廊坊區(qū)間報(bào)全列緊急制動(dòng)停車，停車后RS復(fù)位后緊急緩解，停車30s，查看MON無(wú)故障信息，之后運(yùn)行正常。（3） 2013年1月底，CRH2102C動(dòng)車組運(yùn)行至北京南~廊坊區(qū)間時(shí)動(dòng)車組緊急制動(dòng)停車，緊急復(fù)位操作。3.1MON數(shù)據(jù)分析（1） CRH2098C動(dòng)車組MON數(shù)據(jù)故障記錄：3、5、7車在故障發(fā)生時(shí)報(bào)“MR壓力下降”、1車報(bào)緊急制動(dòng)（JTR）、M車報(bào)“牽引變流器RBF”。（2） CRH2142C動(dòng)車組MON數(shù)據(jù)故障記錄：3、5、7車在故障發(fā)生時(shí)報(bào)“MR壓力下降（代碼079）"，其余各車無(wú)故障記錄；查看主故障記錄，18:34分全列緊急制動(dòng)，制動(dòng)級(jí)別快速。（3） CRH2102C動(dòng)車組MON數(shù)據(jù)故障記錄:3、5、7車在故障發(fā)生時(shí)報(bào)“MR壓力下降”、1車報(bào)緊急制動(dòng)（JTR）、M車報(bào)“牽引變流器RBF”。上述3列車均報(bào)出“MR壓力下降”，基本能判定其故障由總風(fēng)風(fēng)壓不足觸發(fā)動(dòng)車組緊急制動(dòng)，造成動(dòng)車組停車。3.2BCU下載數(shù)據(jù)分析通過(guò)分析BCU數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)緊急制動(dòng)故障發(fā)生前各車均發(fā)生了頻繁滑行情況，其中，中間M車在各級(jí)位下均發(fā)生了全軸滑行，各車BC壓力在滑行過(guò)程中均發(fā)生了較大的波動(dòng)現(xiàn)象，電制動(dòng)力同樣出現(xiàn)了較大的波動(dòng)現(xiàn)象。在滑行控制和恢復(fù)過(guò)程中，各車BCU需要不斷的進(jìn)行滑行控制。3.3牽引制動(dòng)數(shù)據(jù)記錄裝置（TBDR）數(shù)據(jù)下載分析我們對(duì)CRH2098C、CRH2142C、CRH2102C動(dòng)車組TBDR數(shù)據(jù)進(jìn)行下載（見(jiàn)圖3、4、5），具體情況如下：（1） CRH2098C動(dòng)車組TBDR數(shù)據(jù)分析（2） CRH2142C動(dòng)車組TBDR數(shù)據(jù)分析（3） CRH2102C動(dòng)車組TBDR數(shù)據(jù)分析從5圖可見(jiàn)，CRH2102C動(dòng)車組發(fā)生緊急制動(dòng)時(shí)，前一小時(shí)內(nèi)空氣壓縮機(jī)組啟停13次。從圖中可以看出，總風(fēng)下降的過(guò)程中有壓力回復(fù)現(xiàn)象，列車制動(dòng)過(guò)程中有再生制動(dòng)，當(dāng)時(shí)列車運(yùn)行在非分相區(qū)，空氣壓縮機(jī)組處于正常打風(fēng)狀態(tài)。12時(shí)16分15秒司機(jī)開(kāi)始施加B3制動(dòng)，總風(fēng)壓力以每秒1.89kPa的速率下降；16分43秒，總風(fēng)壓力下降至812kPa，轉(zhuǎn)為B2制動(dòng)，總風(fēng)壓力以每秒1.1kPa的速率下降；17分06秒總風(fēng)壓力為788kPa，切換為B3制動(dòng)，總風(fēng)壓力以每秒1.8kPa的速率下降；17分26秒總風(fēng)壓力下降為752kPa，制動(dòng)緩解，總風(fēng)壓力緩慢上升至760kPa；17分31秒切換B5制動(dòng)，總風(fēng)以每秒2.7kPa的速率下降；17分56秒，總風(fēng)壓力下降為692kPa，切換至快速制動(dòng)，總風(fēng)壓力以每秒1.75kPa的速率下降，18分51秒總風(fēng)壓力下降至596kPa觸發(fā)緊急制動(dòng)。CRH2142C動(dòng)車組BC壓力與再生反饋數(shù)據(jù)見(jiàn)圖6。從圖中可以看出，列車因總風(fēng)欠壓觸發(fā)緊急制動(dòng)的前段時(shí)間內(nèi)，由于當(dāng)天雨雪天氣，輪軌間的粘著條件較差，出現(xiàn)了頻繁滑行后恢復(fù)的情景。在滑行控制的過(guò)程中，中繼閥不停的充排風(fēng)，BC壓力不停上下波動(dòng)，即使在空氣壓縮機(jī)組打風(fēng)的情況下，也未有效抑制總風(fēng)壓力的下降。當(dāng)總風(fēng)壓力降至596kPa（調(diào)整值590±10kPa）時(shí)，觸發(fā)全列緊急制動(dòng)停車。3.4現(xiàn)車模擬試驗(yàn)2013年2月2日晚在虹橋動(dòng)車所對(duì)CRH2102C進(jìn)行模擬排風(fēng)試驗(yàn)，當(dāng)總風(fēng)壓力低于780kPa時(shí)，司機(jī)操作制動(dòng)手柄置EB檔位，然后進(jìn)行緩解操作，在切除一臺(tái)空壓機(jī)進(jìn)行頻繁制動(dòng)緩解試驗(yàn)（模擬滑行過(guò)程BC壓力頻繁波動(dòng)工況），兩臺(tái)空壓機(jī)啟動(dòng)的情況下，總風(fēng)壓力持續(xù)下降；在三臺(tái)空壓機(jī)均啟動(dòng)的工況下，總風(fēng)壓力緩慢上升。試驗(yàn)表明在空氣壓縮機(jī)組啟動(dòng)的情況下，若列車頻繁出現(xiàn)滑行工況，列車其他用風(fēng)設(shè)備正常供風(fēng)時(shí)，有可能會(huì)導(dǎo)致總風(fēng)壓力下降的情況發(fā)生。綜上所述，造成CRH2098C、CRH2102C、CRH2142C動(dòng)車組途中總風(fēng)欠壓引起列車緊急制動(dòng)的原因是：在冬季雨雪天氣軌面濕滑條件下，列車踏面與軌道粘著系數(shù)較低，在實(shí)施較大級(jí)別的制動(dòng)操作后，列車極易出現(xiàn)頻繁滑行，制動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行頻繁的滑行控制，雖有效抑制了列車滑行狀態(tài)避免了車輪擦傷，但由于頻繁滑行控制導(dǎo)致BC壓力的波動(dòng)，列車耗風(fēng)量增加，總風(fēng)壓力下降至590kPa時(shí)，會(huì)觸發(fā)緊急制動(dòng)停車。為防止此類故障的發(fā)生，可采取以上措施：（1） 由于雨雪天氣造成輪軌粘著差，為了降低制動(dòng)時(shí)車輛產(chǎn)生滑行的幾率，減少總風(fēng)壓力的異常消耗，在雨雪霧等惡劣天氣下，動(dòng)車組調(diào)速或停車時(shí)，建議參考以下操作：在對(duì)動(dòng)車組進(jìn)行制動(dòng)調(diào)速時(shí)，盡量使用B4級(jí)及以下小級(jí)位制動(dòng)操作。車輛停車時(shí)盡量采用B4級(jí)及以下的制動(dòng)級(jí)位，根據(jù)停車位置逐步減檔置B1級(jí)停車，動(dòng)車組停車后將制動(dòng)手柄置B7