城市軌道-城軌交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)故障與檢修

摘要：近年來(lái)，城市軌道交通快速發(fā)展，運(yùn)行速度逐步上升。地鐵站之間間距較短，啟動(dòng)、停車頻繁，為保障列車運(yùn)行效率和安全，要求車輛具有較大的啟動(dòng)加速度和制動(dòng)減速度。地鐵在告訴運(yùn)行中以來(lái)制動(dòng)系統(tǒng)鐵姐列車運(yùn)行速度和及時(shí)準(zhǔn)確地在預(yù)定地點(diǎn)停車，就必須要求地鐵具有很高的制動(dòng)性能。因此，制動(dòng)系統(tǒng)是城市軌道交通必不可少的組成部分，而制動(dòng)系統(tǒng)的檢修和故障處理是對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)最根本的保障。關(guān)鍵詞：軌道交通；地鐵車輛；制動(dòng)系統(tǒng)ABSTRACT:Inrecentyears,urbanrailtransithasdevelopedrapidlyanditsoperationspeedhasbeenincreasinggradually.Inordertoensuretheefficiencyandsafetyoftrainoperation,itisrequiredthatthevehicleshavealargestartingaccelerationandbrakingdecelerationbecauseoftheshortdistancebetweenmetrostationsandfrequentstart-upandparking.SincetheMetrotellstherunningspeedofthebrakesystemTiejietrainandstopsatthescheduledplaceintimeandaccurately,itmustrequiretheMetrotohavehighbrakingperformance.Therefore,thebrakingsystemisanindispensablepartofurbanrailtransit,andtheoverhaulandfaulttreatmentofthebrakingsystemisthemostfundamentalguaranteeforthebrakingsystem.Keywords:railtransit;Metrovehicles;brakingsystem

目錄一、緒論 4（一）研究背景 4（二）研究現(xiàn)狀 5（三）應(yīng)用現(xiàn)狀 6二、制動(dòng)原理 6（一）制動(dòng)力分配 6（二）和諧型電力機(jī)車CCB-11型制動(dòng)機(jī)組成部分 7（三）CCB-II型空氣制動(dòng)機(jī)的構(gòu)成 8三、檢修內(nèi)容 11（一）城軌車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建立 111.城軌車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)故障樹(shù)構(gòu)建 112.城軌車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 11（二）城軌車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)診斷推理 121.構(gòu)建城軌車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)合樹(shù) 122.消息傳播 123.設(shè)置證據(jù)及故障診斷推理 13四、常見(jiàn)故障分析 13（一）故障分析的一般方法 131.分析階段 132.反饋與處理階段 13（二）常見(jiàn)故障分析與處理 14（三）故障原因 15（四）解決措施 15五、結(jié)論 16致謝 17參考文獻(xiàn) 18一、緒論（一）研究背景近年來(lái)，新型現(xiàn)代軌道交通在國(guó)內(nèi)外蓬勃發(fā)展?！秶?guó)家十二五規(guī)劃綱要》中提到“有序推進(jìn)輕軌、地鐵、有軌電車等城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)”。隨后國(guó)家發(fā)改委出臺(tái)了《關(guān)于發(fā)展現(xiàn)代有軌電車的指導(dǎo)意見(jiàn)》，國(guó)家住建部也聯(lián)合部分主機(jī)廠發(fā)布了《CJ417-2012低地板有軌電車車輛通用技術(shù)條件》。根據(jù)國(guó)家在“十二五”期間的布局，多個(gè)城市已經(jīng)開(kāi)展了現(xiàn)代有軌電車、新型單軌車和磁懸浮等新型城市軌道交通的示范線建設(shè)工作。隨著示范效應(yīng)顯現(xiàn)和放大，由現(xiàn)代有軌電車、單軌車、中低速磁懸浮等類型車輛構(gòu)成的多樣化新型現(xiàn)代軌道交通市場(chǎng)將在“十三五”期間得到快速發(fā)展。預(yù)計(jì)至2020年，新型輕軌線路通車?yán)锍虒⒊^(guò)3000公里。僅京津冀地區(qū)，北京已在2017年開(kāi)通香山線有軌電車，順義區(qū)、通州區(qū)、豐臺(tái)區(qū)、房山區(qū)以及亦莊經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)也都完成了有軌電車線路的規(guī)劃；天津已有1條在運(yùn)營(yíng)有軌電車；河北唐山、秦皇島等地也進(jìn)行了有軌電車的規(guī)劃。北京磁懸浮S1線也建成投入使用。新型城軌列車出于空間尺寸的限制以及對(duì)于列車關(guān)鍵系統(tǒng)輕量化、小型化和低能耗的追求，一般不安裝空氣制動(dòng)系統(tǒng)。而液壓制動(dòng)系統(tǒng)由于其在相同制動(dòng)效果下具有體積小、重量輕，輸出制動(dòng)缸壓力大，安全性能好的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種新型城軌列車。當(dāng)前階段液壓制動(dòng)產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)尚處于運(yùn)用初期，國(guó)內(nèi)一些科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)也正在開(kāi)展此項(xiàng)技術(shù)的研究工作。然而與國(guó)際主流產(chǎn)品相比，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的產(chǎn)品相對(duì)單一，多為國(guó)外產(chǎn)品替代性開(kāi)發(fā)；原始創(chuàng)新能力不強(qiáng)；缺乏基礎(chǔ)理論的深入研究；試驗(yàn)驗(yàn)證方法條件不足。為解決上述問(wèn)題，在對(duì)國(guó)外產(chǎn)品功能和國(guó)內(nèi)目前研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)液壓控制理論和液壓制動(dòng)控制方法進(jìn)行深入研究，并對(duì)液壓制動(dòng)防滑策略進(jìn)行研究，完善液壓制動(dòng)產(chǎn)品使用功能和測(cè)試手段。電力機(jī)車故障診斷系統(tǒng)主要包括兩個(gè)方面:一是及時(shí)提取和檢測(cè)電力機(jī)車在運(yùn)行狀態(tài)下的特性和參數(shù);二是當(dāng)電氣系統(tǒng)無(wú)法獲得診斷結(jié)果時(shí)，及時(shí)分析故障現(xiàn)象。這個(gè)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要使用車輛設(shè)備收集的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)和地面設(shè)備實(shí)時(shí)跟蹤和檢測(cè)列車運(yùn)行,并使用列車故障診斷系統(tǒng)分析,發(fā)現(xiàn)和判斷錯(cuò)誤,所以的障礙清除操作可以可靠地、高效地完成。目前，隨著這些技術(shù)的不斷成熟，為故障診斷技術(shù)的發(fā)展提供了一個(gè)新的發(fā)展方向。解決這一問(wèn)題的唯一途徑是開(kāi)放與軟件包兼容的選擇性診斷方法，它不僅可以用一種方法診斷所識(shí)別的故障類型。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)的鐵路行業(yè)也在經(jīng)歷著快速的變化。鐵路提速范圍的不斷擴(kuò)大和新建鐵路的不斷增加，表明我國(guó)鐵路工業(yè)發(fā)展迅速。在高速發(fā)展的同時(shí)，如何保證機(jī)車的安全高速運(yùn)行和在復(fù)雜路況下的正常運(yùn)行，已成為當(dāng)前鐵路部門(mén)關(guān)注的焦點(diǎn)。列車的運(yùn)行不僅關(guān)系到乘客的安全，而且對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有很大的影響。鐵路作為我國(guó)運(yùn)輸業(yè)的主要運(yùn)輸方式，一直發(fā)揮著十分重要的作用。（二）研究現(xiàn)狀中車四方所郝保國(guó)叫等對(duì)液壓制動(dòng)系統(tǒng)系統(tǒng)用比例減壓閥進(jìn)行AMESim仿真，為產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)，得出減小壓力出口容腔體積及管路長(zhǎng)度可縮短響應(yīng)時(shí)間和對(duì)比例閥施加脈沖激勵(lì)可提高比例閥斜坡響應(yīng)速度的結(jié)論。長(zhǎng)春軌道車輛廠李紅軍l等介紹了長(zhǎng)春輕軌車輛的所采用液壓制動(dòng)系統(tǒng)中制動(dòng)電子控制單元結(jié)構(gòu)組成、功能、作用原理和特點(diǎn)，得出液壓制動(dòng)效果具有平穩(wěn)、快速、準(zhǔn)確的結(jié)論。并提出液壓制動(dòng)替代空氣制動(dòng)是未來(lái)軌道車輛補(bǔ)充制動(dòng)的發(fā)展方向。西南交大鄭志超對(duì)100%低地板輕軌車制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了建模和仿真的研究。得到制動(dòng)距離曲線，制動(dòng)減速度曲線，制動(dòng)力分配曲線和制動(dòng)缸壓力曲線等性能曲線圖。東北大學(xué)王學(xué)慶叫對(duì)火車的液壓制動(dòng)系統(tǒng)建立了數(shù)學(xué)模型以滿足理論研究和仿真驗(yàn)證的需要，針對(duì)比例液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)的PID和智能控制系統(tǒng)以獲得最佳的制動(dòng)效果。中車唐車公司的杜慧杰等國(guó)兇也結(jié)合160km/h的磁浮列車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，闡述了中低速磁懸浮用液壓制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成和工作原理，并分析了油量變化關(guān)系和制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間。JenGalander1介紹了KB的液壓制動(dòng)系統(tǒng)工作原理及組成。MatthiasLicrmannl研究了一種利用自激勵(lì)效應(yīng)的新型液壓制動(dòng)裝置（SEHB），將制動(dòng)力反饋到支撐缸，能夠在黏著系數(shù)發(fā)生變化時(shí)，直接控制實(shí)際的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。并根據(jù)故障導(dǎo)向安全原則，設(shè)計(jì)了具有預(yù)應(yīng)力彈簧的制動(dòng)缸。ThiHoThuaiVul對(duì)高速動(dòng)車組的液壓制動(dòng)系統(tǒng)做了研究，建立了系統(tǒng)模型，并使用MATLAB/SIMULINK進(jìn)行了仿真，為高速列車安全運(yùn)行提供了理論依據(jù)。KunsooHuh0l研究了電液制動(dòng)（EHB）提供的功能，并提出了一種基于模型的故障診斷系統(tǒng)，分析了正常和異常制動(dòng)狀態(tài)下的振動(dòng)信號(hào)，對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)，并在模擬故障的條件下，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的有效性。其中高校多對(duì)液壓制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行模型仿真研究，而主機(jī)廠多對(duì)成熟的液壓制動(dòng)系統(tǒng)的功能原理以及應(yīng)用進(jìn)行研究。本文針對(duì)上述研究現(xiàn)狀，從成熟制動(dòng)系統(tǒng)出發(fā)，通過(guò)模型分析，進(jìn)一步優(yōu)化液壓制動(dòng)系統(tǒng)控制方法，提出防滑控制方法，并在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行測(cè)試。（三）應(yīng)用現(xiàn)狀液壓制動(dòng)系統(tǒng)在軌道交通上的應(yīng)用主要集中在低地板有軌電車和部分中低速磁懸浮上。當(dāng)前主流的液壓制動(dòng)系統(tǒng)提供商是德國(guó)H&K、克諾爾、捷克DAKO，另外法維萊也推出了自己的液壓制動(dòng)系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)四方所、上海龐豐（江西華伍）開(kāi)發(fā)了自己的液壓系統(tǒng)，常州鐵馬開(kāi)發(fā)了液壓夾鉗單元和摩擦副產(chǎn)品。低地板有軌電車車軸重輕，但由于在道路上與汽車共享路權(quán)，路面交通環(huán)境復(fù)雜，所以需要更大的減速度。而且100%低地板車車底空間有限，轉(zhuǎn)向架體積較小，這就需要更小的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置。而液壓制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)缸壓力大（制動(dòng)缸壓力可達(dá)到100bar），結(jié)構(gòu)緊湊，故適合應(yīng)用在低地板有軌電車上。長(zhǎng)春70%低地板車采用德國(guó)H&K液壓制動(dòng)系統(tǒng)作為補(bǔ)充制動(dòng)，采用單比例閥控壓。其中動(dòng)車使用被動(dòng)式液壓制動(dòng)系統(tǒng)，拖車使用主動(dòng)式液壓制動(dòng)系統(tǒng)。同時(shí)配備緊急緩解單元，用于強(qiáng)制緩解制動(dòng)狀態(tài)。蘇州有軌電車一號(hào)線采用knorr液壓制動(dòng)系統(tǒng)，采用雙高速開(kāi)關(guān)閥結(jié)構(gòu)控制壓力。所有轉(zhuǎn)向架采用基于的彈簧施加的被動(dòng)式制動(dòng)，符合故障導(dǎo)向安全設(shè)計(jì)原則。中車唐車集團(tuán)生產(chǎn)的160km/h磁浮列車采用了單換向閥+減壓閥結(jié)構(gòu)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)。其液壓制動(dòng)力通過(guò)減壓閥預(yù)調(diào)節(jié)，液壓制動(dòng)不參于電制動(dòng)協(xié)調(diào)。二、制動(dòng)原理（一）制動(dòng)力分配（1）電和空氣兩個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)混合提供動(dòng)車組實(shí)施制動(dòng)時(shí)所需提供的的制動(dòng)力；（2）電制動(dòng)可以滿足司機(jī)控制器發(fā)出的低制動(dòng)力指令的制動(dòng)力要求。假設(shè)出現(xiàn)電制動(dòng)失效的情況，動(dòng)軸互鎖閥將斷電，空氣制動(dòng)力立即施加于四軸，從而補(bǔ)償電制動(dòng)力的損失；（3）空氣制動(dòng)力呈線性增加，一直達(dá)到拖軸最大常用制動(dòng)壓力。如果出現(xiàn)電制動(dòng)失效的情況，動(dòng)軸上將立即被施加制動(dòng)力，從而補(bǔ)償制動(dòng)力的損失。（二）和諧型電力機(jī)車CCB-11型制動(dòng)機(jī)組成部分在以上各部件中,EBV、EPCU、RIM、IPM之間通過(guò)LON網(wǎng)線進(jìn)行通信,IPM、LCDM間通過(guò)RS422數(shù)據(jù)線進(jìn)行通信,TCMS、RM通過(guò)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行通信。1本機(jī)一運(yùn)轉(zhuǎn)位ERCP模塊接收自動(dòng)制動(dòng)手柄指令,給均衡風(fēng)缸充風(fēng)到設(shè)定值;BPCP模塊響應(yīng)均衡風(fēng)壓力變化,制動(dòng)管被充風(fēng)至均衡風(fēng)缸設(shè)定壓力;16CP/DBTV模塊響應(yīng)列車管壓力變化,將用管(16號(hào)管/16TV管)壓力排放;BCCP模塊響應(yīng)作用管壓力變化,機(jī)車制動(dòng)缸排風(fēng)解同時(shí)車輛副風(fēng)缸充風(fēng),車輛制動(dòng)機(jī)緩解。2.這臺(tái)機(jī)器的剎車位置氣缸壓降量達(dá)到目標(biāo)后，氣缸壓降量達(dá)到平衡。當(dāng)機(jī)車處于貨車模式時(shí)，自動(dòng)制動(dòng)手柄可以在制動(dòng)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)制動(dòng)作用，但只能實(shí)現(xiàn)一次釋放功能。在乘用車模式下，自動(dòng)制動(dòng)手柄可在制動(dòng)區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)級(jí)制動(dòng)和級(jí)制動(dòng)解除功能。ERCP模塊接收自動(dòng)制動(dòng)手柄指令，將平衡氣缸降至目標(biāo)值。BPCP模塊響應(yīng)均衡氣缸壓力的變化，制動(dòng)管向均衡氣缸壓力下壓;16.CPIDBTV模塊響應(yīng)列車管路壓力的變化，向動(dòng)作管路(no。16管，16電視管)。BCP模塊響應(yīng)機(jī)車作用管和制動(dòng)缸的壓力變化;同時(shí)，車輛輔助氣缸將車輛制動(dòng)缸內(nèi)的空氣充滿，車輛制動(dòng)各制動(dòng)EPCU模塊的內(nèi)部路徑。3.緊急此位置用于列車運(yùn)行中需要緊急停車時(shí)。在這個(gè)位置和自動(dòng)制動(dòng)桿,管減壓很快就為零,常見(jiàn)的制動(dòng)速度的平衡氣缸壓力減少到零,16cp模塊響應(yīng)列車管壓力變化,快速效應(yīng)(16)充電最大許用應(yīng)力,BCP模塊反應(yīng)管的壓力增加,機(jī)車制動(dòng)缸滿雞緊急制動(dòng)效果,與此同時(shí),車輛、副氣缸缸收費(fèi),車輛剎車制動(dòng)。4.單針自動(dòng)制動(dòng)實(shí)施制動(dòng)后，認(rèn)為需要單獨(dú)降低機(jī)車的制動(dòng)力位置，僅靠制動(dòng)手柄的側(cè)壓力就可以實(shí)現(xiàn)這一功能。閘把側(cè)壓力,僅13cp模塊響應(yīng)指令,13#管充電、控制DBTV模塊電視管減壓,16的cp模塊和20cp模塊還應(yīng)對(duì)指令,允許16#管,平均20#管減壓,BCCP模塊16#管壓力變化的反應(yīng),使機(jī)車制動(dòng)缸排氣減壓,緩解由自動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)始制動(dòng)作用的影響。5.補(bǔ)充機(jī)器的一個(gè)運(yùn)行位置輔助機(jī)(重聯(lián)機(jī)車)的自動(dòng)制動(dòng)手柄用銷釘固定在重聯(lián)位置，單獨(dú)的制動(dòng)手柄放置在運(yùn)行位置。當(dāng)機(jī)車處于運(yùn)行位置時(shí)，灌裝機(jī)(重聯(lián)機(jī)車)由制動(dòng)管軟管、總風(fēng)管和機(jī)車間平均軟力控制，動(dòng)作電位與機(jī)車同步。機(jī)車制動(dòng)管的充氣、16根釋放管和20根平均管的卸壓應(yīng)能減輕制動(dòng)效果。補(bǔ)氣機(jī)(重新聯(lián)機(jī))接收制動(dòng)管的增壓，通過(guò)DBTV模塊將16TV動(dòng)作管排空，同時(shí)向補(bǔ)氣機(jī)輔助氣缸提供空氣;對(duì)灌裝機(jī)的響應(yīng)進(jìn)行平均。通過(guò)BCCP排放制動(dòng)缸壓力，補(bǔ)充機(jī)級(jí)解決方案。（三）CCB-II型空氣制動(dòng)機(jī)的構(gòu)成1、CCB-II型空氣制動(dòng)機(jī)組成CCB-II型空氣制動(dòng)器由電子制動(dòng)閥、擴(kuò)展集成處理模塊、繼電器接口模塊和動(dòng)力空氣控制單元四大部分組成。2.電子制動(dòng)閥(EBV)電子制動(dòng)閥(EBV)設(shè)有自動(dòng)制動(dòng)手柄(主制動(dòng))和獨(dú)立制動(dòng)手柄(小制動(dòng))。電子制動(dòng)閥(EBV)與DPLON網(wǎng)絡(luò)相連接，與電動(dòng)氣動(dòng)制動(dòng)屏(EPCU)中的五個(gè)“智能”模塊實(shí)時(shí)通信。電子制動(dòng)閥(EBV)上，左側(cè)為自動(dòng)制動(dòng)手柄(主制動(dòng))，右側(cè)為獨(dú)立制動(dòng)手柄(小制動(dòng))，手柄位置在中間板上用中文標(biāo)示。自動(dòng)制動(dòng)手柄（制動(dòng)器）的檔位包括行駛位置，初始制動(dòng)位置，全制動(dòng)位置，制動(dòng)約束位置，重新連接位置和緊急制動(dòng)位置。制動(dòng)區(qū)域在初始制動(dòng)位置和完整制動(dòng)位置之間。單制動(dòng)手柄(小制動(dòng))的齒輪位置包括運(yùn)行位置和全制動(dòng)位置。在運(yùn)行位置和完全制動(dòng)位置之間為制動(dòng)面積。制動(dòng)時(shí)制動(dòng)地區(qū)或緊急的位置,和剎車制動(dòng)地區(qū)也小,如果大型制動(dòng)器的制動(dòng)缸壓力超過(guò)壓力小的剎車,壓力的右側(cè)剎車單獨(dú)處理(小剎車),超出這部分的壓力將緩解。電子制動(dòng)閥(EBV)中有一個(gè)凸輪驅(qū)動(dòng)的空氣閥。無(wú)論制動(dòng)系統(tǒng)壓力或機(jī)車功率狀況如何，只要將自動(dòng)制動(dòng)手柄(制動(dòng)器)移動(dòng)到“緊急”位置，電子制動(dòng)閥就會(huì)使列車管在緊急情況下排出空氣，并使整個(gè)列車產(chǎn)生緊急制動(dòng)。自動(dòng)剎車手柄(主剎車)上的過(guò)充位置、單獨(dú)剎車手柄(小剎車)上的釋放位置和緊急剎車都用紅色標(biāo)示。3、自動(dòng)制動(dòng)手柄（大閘）的功用⑴運(yùn)轉(zhuǎn)位此位置為機(jī)車正常運(yùn)行所放的位置，列車管進(jìn)行充風(fēng)至均衡風(fēng)缸定壓值，此時(shí)整個(gè)列車制動(dòng)處于緩解狀態(tài)。⑵初制動(dòng)位最小減壓量。均衡風(fēng)缸、列車管減壓50kpa。。⑶常用制動(dòng)區(qū)在常用制動(dòng)區(qū)內(nèi)，手柄所處位置，對(duì)應(yīng)列車管減壓量的大小。列車管減壓量隨著手柄在這個(gè)區(qū)域的位置而變。⑷全制動(dòng)位此時(shí)均衡風(fēng)缸、列車管達(dá)到最大減壓量。⑸抑制位產(chǎn)生懲罰制動(dòng)后，自動(dòng)制動(dòng)手柄（大閘）必須先放于此位置來(lái)復(fù)位懲罰邏輯后，再將手柄拉回到運(yùn)轉(zhuǎn)位，列車緩解。⑹重聯(lián)非操縱節(jié)機(jī)車在補(bǔ)機(jī)位時(shí)大閘應(yīng)放的位置，大閘放在此位置時(shí)均衡風(fēng)缸壓力會(huì)以常用速度下降到0。⑺緊急制動(dòng)列車管壓力以緊急速度排風(fēng)到0。此時(shí)列車制動(dòng)缸壓力大于全制動(dòng)壓力。自動(dòng)制動(dòng)手柄（大閘）在各制動(dòng)位的減壓量及機(jī)車制動(dòng)缸壓力4、單獨(dú)制動(dòng)手柄（小閘）的功用⑴運(yùn)轉(zhuǎn)此位置為機(jī)車正常運(yùn)行所放的位置，機(jī)車制動(dòng)狀態(tài)取決于大閘所處的位置。⑵制動(dòng)區(qū)在運(yùn)轉(zhuǎn)和全制動(dòng)位之間，機(jī)車單獨(dú)制動(dòng)，機(jī)車制動(dòng)缸壓力隨著手柄在這個(gè)區(qū)域的位置而變。⑶全制動(dòng)機(jī)車最大單獨(dú)制動(dòng)。機(jī)車制動(dòng)缸完全充風(fēng)到300kPa。制動(dòng)缸壓力應(yīng)在4秒以內(nèi)從0上升到280kPa。當(dāng)自動(dòng)制動(dòng)手柄（主制動(dòng)器）和單制動(dòng)手柄（小制動(dòng)器）都處于制動(dòng)區(qū)域時(shí)，如果主制動(dòng)器給定的制動(dòng)缸壓力超過(guò)小制動(dòng)器給定的壓力，則右制動(dòng)手柄（小制動(dòng)器）可以釋放該部分上方的壓力。而單獨(dú)制動(dòng)手柄給定產(chǎn)生壓力則保持不變，釋放手柄已經(jīng)緩解的這部分制動(dòng)缸壓力不會(huì)再恢復(fù)。5、電空制動(dòng)屏（EPCU）電空制動(dòng)屏（EPCU）安裝有各種電空閥，用來(lái)控制和檢測(cè)機(jī)車的空氣制動(dòng)功能。這些電空閥按功能分組，封裝在各個(gè)可換單元(LRU)內(nèi)。其中5個(gè)LRU是智能化的，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與電子制動(dòng)閥(EBV)和X-IPM進(jìn)行通訊。⑴各模塊的作用風(fēng)分別為：①均衡風(fēng)缸控制模塊(ERCP)控制均衡風(fēng)缸的壓力（包括過(guò)充功能）。②16控制模塊(16CP)控制制動(dòng)缸壓力，并作為均衡風(fēng)缸（ER）后備模塊，在均衡風(fēng)缸控制模塊(ERCP)故障時(shí)投入運(yùn)用。③火車管道控制模塊（BPCP），包括火車管道繼動(dòng)閥，用于控制平衡氣缸（主閘門(mén)）的輸入、拆卸，火車管道的壓力供氣/不供氣以及啟動(dòng)緊急制動(dòng)功能。④20控制模塊(20CP)在重聯(lián)模式下，控制補(bǔ)機(jī)的平均管壓力。⑤13控制模塊(13CP)控制機(jī)車單獨(dú)緩解。⑵電空制動(dòng)屏（EPCU）還包括：①制動(dòng)缸控制模塊(BCCP)（包含制動(dòng)缸中繼閥）。②電源模塊(PSJB)包括電空制動(dòng)屏（EPCU）電源。③DB三通閥(DBTV)是空氣制動(dòng)系統(tǒng)的后備控制單元，在電子系統(tǒng)失效的情況下，控制空氣制動(dòng)。此外，電控氣閘濾網(wǎng)（EPCU）配備有非點(diǎn)火裝置（DER）。當(dāng)添加和懸掛機(jī)車時(shí)，不點(diǎn)火裝置（DER）處于“不點(diǎn)火”位置，空氣可以通過(guò)火車管注入機(jī)車的主氣缸中。電空制動(dòng)屏（EPCU）帶有過(guò)濾器，對(duì)進(jìn)入總風(fēng)缸和列車管控制模塊(BPCP)的空氣進(jìn)行過(guò)濾，而進(jìn)入列車管中繼閥的空氣用過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾。位于電空制動(dòng)屏上的EMV電空閥在運(yùn)器等設(shè)備給出緊急制動(dòng)信號(hào)時(shí)啟動(dòng)產(chǎn)生緊急制動(dòng)。三、檢修內(nèi)容（一）城軌車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)建立1.城軌車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)故障樹(shù)構(gòu)建城軌車輛的空氣制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部部件多，相互關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，直接構(gòu)建診斷貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的有一定困難。通過(guò)前面第三章第三節(jié)的介紹，針對(duì)這類內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰，模塊和單元數(shù)量有限的復(fù)雜系統(tǒng)，我們可以通過(guò)故障樹(shù)來(lái)構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)。因此我們總結(jié)構(gòu)建空氣制動(dòng)系統(tǒng)故障診斷貝葉斯網(wǎng)絡(luò)流程如圖所示：圖3.1城軌車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)故障診斷貝葉斯網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建流程2.城軌車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建以上海地鐵型列車為原型，列車的空氣制動(dòng)系統(tǒng)主要由供氣單元、制動(dòng)控制單元以及基礎(chǔ)制動(dòng)單元組成。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，制動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分都有可能發(fā)生故障，并表現(xiàn)出不同的故障征兆，最終導(dǎo)致制動(dòng)失效或者制動(dòng)異常。制動(dòng)控制單元的模擬量轉(zhuǎn)換閥，應(yīng)急閥，稱量閥和平衡閥均安裝在合金塊上。同時(shí)提供壓力測(cè)試接口，分別測(cè)試模擬轉(zhuǎn)換閥輸出的預(yù)控制壓力，應(yīng)急閥輸出的預(yù)控制壓力，稱重閥輸出的氣壓和平衡閥輸出的氣壓。進(jìn)入制動(dòng)彩虹的氣壓和由負(fù)載傳感器測(cè)得的車軸負(fù)載壓力。在每個(gè)壓力測(cè)試點(diǎn)，不同的故障將具有不同的故障性能。根據(jù)北京地鐵，廣州地鐵列車制動(dòng)系統(tǒng)及故障分析文獻(xiàn)，上海地鐵1號(hào)線制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性分析以及地鐵空氣制動(dòng)系統(tǒng)的分析與故障診斷，總結(jié)了故障的原因和癥狀。最后，給出了城市軌道車輛空氣制動(dòng)仿真系統(tǒng)制動(dòng)控制單元的故障仿真結(jié)果。（二）城軌車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)診斷推理1.構(gòu)建城軌車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)合樹(shù)聯(lián)合樹(shù)的構(gòu)建方法在節(jié)己經(jīng)詳細(xì)介紹，根據(jù)流程圖我們能夠得到如下聯(lián)合樹(shù)，具體構(gòu)建方法這里不再贅述：圖3.2城軌車輛空氣制動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)合樹(shù)模型2.消息傳播對(duì)于建好的聯(lián)合樹(shù)模型，需要將診斷貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中的消息在各團(tuán)節(jié)點(diǎn)和分割集中傳播。由于篇幅有限，這里不介紹所有團(tuán)節(jié)點(diǎn)及分割集的具體傳播過(guò)程，只介紹包含分割集以及的兩個(gè)團(tuán)節(jié)點(diǎn)以及分割集之間的消息傳播過(guò)程。如此，當(dāng)消息傳播完畢之后，若一個(gè)每個(gè)團(tuán)節(jié)點(diǎn)與它的相鄰分割集滿足下面等式：則該聯(lián)合樹(shù)滿足全局一致性。3.設(shè)置證據(jù)及故障診斷推理對(duì)于一個(gè)診斷貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，給定證據(jù)之后就可以運(yùn)用公式—處理證據(jù)，進(jìn)行診斷推理。這里我們假設(shè)主風(fēng)紅的壓力顯示不足，即，那么我們來(lái)看一下引起這個(gè)故障的什么原因概率最大，最終導(dǎo)致制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)虹壓力不足的概率又是多少？基于公式（—，計(jì)算得出：由此結(jié)果可以看出，若主風(fēng)虹的壓力不足，很有可能是空氣壓縮機(jī)發(fā)生了故障。在檢修故障時(shí)，應(yīng)該先排查空氣壓縮機(jī)的故障，若空氣壓縮機(jī)無(wú)故障，再選擇排查主風(fēng)虹是否有漏氣現(xiàn)象。并且，假如主風(fēng)虹壓力顯示不足，制動(dòng)儲(chǔ)風(fēng)紅的壓力不足的概率為以上，一定要對(duì)故障進(jìn)行檢修合格之后列車才可以運(yùn)行。四、常見(jiàn)故障分析（一）故障分析的一般方法1.分析階段首先進(jìn)行邏輯分析，觀察故障現(xiàn)象，全面深入地分析了和諧電力機(jī)車CCB-11型電空制動(dòng)器的控制關(guān)系和動(dòng)作原理。實(shí)際的操作程序如下:從電路,然后檢查空氣管道部分,電路,氣道相關(guān)設(shè)備和氣動(dòng)部分進(jìn)行了分析,特別是一些脆弱的部分,或有重要影響的關(guān)鍵部分系統(tǒng),提高故障分析的效率和效果。其次，確定故障范圍。通常，同一故障現(xiàn)象可能有多種原因。只有進(jìn)一步縮小范圍，才能準(zhǔn)確、全面地分析每一個(gè)原因，及時(shí)、不疏忽地處理故障。再次進(jìn)一步查找故障點(diǎn)，確定以上步驟的范圍后，在定義的范圍內(nèi)查找故障點(diǎn)。最后，檢查并確認(rèn)排除方法可以用來(lái)仔細(xì)檢查不同的故障點(diǎn)，確定故障的根本原因。2.反饋與處理階段經(jīng)過(guò)分析后如果無(wú)法確定故障點(diǎn)，則要對(duì)分析思路做出及時(shí)的調(diào)整，然后進(jìn)行二次分析與判斷，直至找到故障點(diǎn)為止。針對(duì)確認(rèn)好的故障點(diǎn)要進(jìn)行處理、恢復(fù)，如果一些故障修復(fù)困難，為不妨礙鐵路運(yùn)輸?shù)臅惩ㄐ?，可以暫時(shí)維持故障運(yùn)行，當(dāng)然不能過(guò)于牽強(qiáng)，否則易出現(xiàn)行車事故。（二）常見(jiàn)故障分析與處理故障1:氣瓶和火車管在沒(méi)有表壓的情況下均壓。造成這種故障的主要原因有:電源開(kāi)關(guān)未關(guān)閉;電氣空間轉(zhuǎn)換板鍵不應(yīng)處于電氣空位;緊急閥門(mén)電氣聯(lián)鎖出現(xiàn)問(wèn)題;解除電動(dòng)氣閥防鎖的虛擬連接或停滯;或停止后動(dòng)作沒(méi)有恢復(fù)正常。為解決上述問(wèn)題，可以采取以下措施:關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)，保證電控制動(dòng)控制器在各個(gè)位置的正常工作;將空氣制動(dòng)閥更換到安全閥位置。如果不能達(dá)到恒壓，則切斷電氣空位的開(kāi)關(guān)鍵。緊急閥電聯(lián)鎖問(wèn)題，需檢查相關(guān)部件，如不能在短時(shí)間內(nèi)修復(fù)，可將其轉(zhuǎn)換為空級(jí)進(jìn)行操作;其他電動(dòng)氣閥反向聯(lián)鎖虛接、卡死等，如檢查后不能在短時(shí)間內(nèi)修復(fù)，則轉(zhuǎn)換為氣液面控制。故障2:均壓氣缸有壓力，火車管沒(méi)有壓力。造成這種現(xiàn)象的主要原因是中性電氣閥下閥口沒(méi)有及時(shí)復(fù)位或堵塞。也有可能繼電閥出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，無(wú)法復(fù)位。針對(duì)這類問(wèn)題，可以嘗試將電動(dòng)空氣制動(dòng)手柄置于空檔位置。如果無(wú)法恢復(fù)靜態(tài)位置，并且工作位置的中性電動(dòng)氣閥沒(méi)有停止，則可以預(yù)測(cè)排氣情況?？蓪⒉迦T(mén)關(guān)閉并切斷至空氣位置進(jìn)行操作，然后將中性電氣閥拆卸更換。如果在液位控制后，列車管路仍然處于無(wú)壓狀態(tài)，則應(yīng)將其拆卸下來(lái)，并用截止閥進(jìn)行檢查。如果不能及時(shí)處理故障，則應(yīng)將截止閥從維護(hù)系統(tǒng)中取出，使其正常運(yùn)行，然后再進(jìn)行處理。故障3：平衡氣缸追逐總風(fēng)量。造成此問(wèn)題的主要原因可能是操作端的調(diào)壓閥出現(xiàn)故障，并且壓力上升無(wú)法滿足所需的壓力值。此時(shí)，需要更換調(diào)壓閥。如果不更換壓力調(diào)節(jié)閥，則不能操縱第一更換壓力調(diào)節(jié)閥的控制端。調(diào)壓閥用于使系統(tǒng)保持良好狀態(tài)，以便以后進(jìn)行更換。故障4:放一個(gè)中立的立場(chǎng)出現(xiàn)在制動(dòng)壓力的開(kāi)始,這是因?yàn)槌鯄毫﹂_(kāi)關(guān)是一個(gè)問(wèn)題,這個(gè)時(shí)候來(lái)緩解電氣動(dòng)閥檢查以判斷電,如果乳頭恢復(fù)正常壓力開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖,證明壓力開(kāi)關(guān)問(wèn)題發(fā)生時(shí),操作系統(tǒng)可以維持的問(wèn)題當(dāng)哲,放一個(gè)中立的立場(chǎng)在減壓的開(kāi)始,其余的正?？諝庵苿?dòng)器維護(hù)DK-1空氣制動(dòng),做好日常維護(hù)和定期維護(hù),可以有效地減少失敗,日常維護(hù)的主要內(nèi)容如下:制動(dòng)單元的每個(gè)部分的性能,消除管道連接或安裝固定松動(dòng)現(xiàn)象;及時(shí)排干水箱內(nèi)的水;定期檢查空壓機(jī)緊固安裝螺栓，及時(shí)了解油位變化情況，確保油位在極限范圍內(nèi);每天檢查壓縮空氣壓力，確保其在限定值范圍內(nèi);檢查手剎車的有效性，在操作過(guò)程中有問(wèn)題必須停車解決;每天檢查閘瓦磨損情況，確保閘瓦間隙不超過(guò)5-10mm范圍。及時(shí)更換斷裂或嚴(yán)重磨損的閘瓦，如不符合要求及時(shí)調(diào)整間隙。在定期維護(hù)日常維護(hù)的基礎(chǔ)上,根據(jù)機(jī)車運(yùn)行里程制定一個(gè)合理的修復(fù)過(guò)程,根據(jù)修復(fù)過(guò)程的機(jī)車制動(dòng)過(guò)程的一系列完整的檢查和維護(hù),及時(shí)解決制動(dòng)系統(tǒng)的故障,故障排除隱患。（三）故障原因1)微處理器(IPM)質(zhì)量問(wèn)題突出了IPM是建行-Ⅱ剎車核心組件,也失敗部分。IPM的各種質(zhì)量故障一旦在列車運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生，乘務(wù)人員無(wú)法處理好電源故障，勢(shì)必會(huì)引起機(jī)器故障或事故。目前，鄭州機(jī)務(wù)段因各種故障更換ipms37臺(tái)，變化率為21.5%，其中HXD1B型機(jī)車更換19臺(tái)，HXD3型機(jī)車更換15臺(tái)，HXD3C型機(jī)車更換3臺(tái)。如HXD30833、HXD30823、HXD3C027、HXD3C092等均為D型事故，制動(dòng)IPM質(zhì)量問(wèn)題對(duì)其影響較大。另外，在處理故障時(shí)，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)knorr公司提供的IPM備件經(jīng)GE公司檢測(cè)合格，上車后再次出現(xiàn)故障。HXD30833在IPM故障后更換了IPM，一個(gè)月后由于IPM故障幾乎報(bào)廢。HXD1B361和HXD1B278無(wú)法啟動(dòng)IPM，更換了knorr公司提供的備件，導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)多次臨時(shí)維修。根據(jù)分析，IPM內(nèi)部零件存在嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，需要進(jìn)行整改。另外，多次退回IPM同樣失敗，說(shuō)明工廠的質(zhì)量管理體系存在漏洞。2)制動(dòng)管控制模塊(BPCP)質(zhì)量問(wèn)題BPCP是電-氣控制單元(EPCU)的一個(gè)模塊。組裝建行-Ⅱ和諧型機(jī)車制動(dòng)緩解緩慢緊急制動(dòng)后,不利影響和諧機(jī)車的正常使用。由于鄭州機(jī)務(wù)段在寒冷的冬季頻繁發(fā)生故障，對(duì)21個(gè)BPCP模塊進(jìn)行了更換。對(duì)BPCP模塊中MV53應(yīng)急電磁閥的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行了分析和判斷，并對(duì)該批次的114個(gè)BPCP模塊進(jìn)行了更換。3)中國(guó)北車集團(tuán)大連機(jī)車車輛有限公司生產(chǎn)的繼電器接口模塊(RIM)型HXD3機(jī)車和HXD3C機(jī)車K5繼電器在運(yùn)行過(guò)程中無(wú)壓力、無(wú)電流故障，存在質(zhì)量問(wèn)題。這類故障是機(jī)車運(yùn)行中典型的動(dòng)態(tài)故障，很難在故障恢復(fù)段檢測(cè)到當(dāng)前的故障狀態(tài)。目前，輪輞更換K5繼電器已處理32組，但更換K5繼電器后，機(jī)車仍不時(shí)報(bào)告此類故障。分析表明，K5繼電器在機(jī)車實(shí)際應(yīng)用中存在潛在的質(zhì)量問(wèn)題，可靠性不高。為了徹底解決這些問(wèn)題，制造商需要采取進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn)措施。4)制動(dòng)顯示(LCDM)的早期階段質(zhì)量問(wèn)題的鄭州機(jī)車附件HXD3機(jī)車LCDM花屏,黑色屏幕由于懲罰導(dǎo)致機(jī)破碎的剎車,應(yīng)該剎車溝通失敗分析,機(jī)車LCDM的一部分有質(zhì)量問(wèn)題同時(shí),制造商和通過(guò)改變的存在隱藏顯示制動(dòng)和剎車升級(jí)軟件來(lái)減少此類故障發(fā)生頻繁。（四）解決措施(1)針對(duì)IPM、BPCP模塊、RIM中K5繼電器部件存在的質(zhì)量問(wèn)題，經(jīng)與制造商協(xié)商，制造商同意召回所有缺陷部件，并更換質(zhì)量良好的部件。(2)對(duì)于LCDM屏，黑屏產(chǎn)生懲罰制動(dòng)，采用機(jī)車制動(dòng)軟件升級(jí)的方法進(jìn)行控制。鄭州機(jī)務(wù)段與科諾爾公司合作，對(duì)和諧電力機(jī)車所有制動(dòng)軟件進(jìn)行升級(jí)。和諧電力機(jī)車制動(dòng)軟件升級(jí)后，在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)畫(huà)面涂黑或涂黑時(shí)，不再產(chǎn)生懲罰制動(dòng)，可以維持運(yùn)行。該措施的效果很好，剎車軟件升級(jí)沒(méi)有發(fā)生，因?yàn)槠聊怀霈F(xiàn)黑屏，導(dǎo)致機(jī)器出現(xiàn)故障。然而，制動(dòng)軟件的升級(jí)僅僅解決了因制動(dòng)屏、黑屏的懲罰而導(dǎo)致機(jī)器斷裂的問(wèn)題，并沒(méi)有徹底根除黑屏、黑屏的根本原因。五、結(jié)論我國(guó)的城市軌道交通正處在迅猛發(fā)展階段，但城軌車輛關(guān)鍵裝備狀態(tài)監(jiān)控等技術(shù)方法