CRH3型动车组空气制动系统的两种控制模式

CRH3型动车组空气制动系统的两种控制模式

刘峰

北京铁路集团天津动车客车段天津动车所 天津 300000

摘要：本文简单概述了CRH3型动车组制动系统的内容，详细分析了直通式电空制动系统的常用和紧急制动的实现过程，同时分析了在故障情况下使用的后备自动式制动系统，这两种控制系统在功能上相互补充，能够依照列车运行所需转化使用，保障动车组的安全制动操作。

关键词：CRH3型动车组；空气制动系统；控制模式

引言：

制动系统是支持动车运行的关键技术，其中主要包括直通式控制系统，主要保障列车的常规状态下的制动操作。另外就是后备制动系统，主要应用于紧急制动或者缓解的情况。两种系统在制动操作中会相互配合和补充，而且具有故障诊断的功能，能够极大地保障列车安全。

一、相关概述

当前，CRH3型动车组的相关技术持续进步，支持更多运营线路的发展，这主要是源于其稳定的控制系统和车体结构，也包括可靠的空气制动系统。这是支持动车组运营的核心技术，其中以CRH3型动车组的技术发展最为成熟，主要是依赖于微机控制作为支持，当动车进行制动操作时就能够实施电制动，当电制动无法完成的时候，比如动力不足或者存在切除时，就可以发挥空气制动的作用，以此来保障顺利的制动过程。

整个操作系统主要依赖于微机控制，控制中心所发展的制动信息会由总线输送给各个控制模块，然后系统会按照列车运营实际的动力需求来获得足够的电制动力，同时准确地分析出各个车厢必需的空气制动力，主要是借助空气压力的方式来实施制动操作^[1]。

二、直通式电空制动

这是最为基本的制动方式，主要是依赖各个控制单元间的协调，完成制动指令的传输与实施过程，在制动环节中主要是确保气路稳定和畅通，为制动操作提供足够的空气压力。

（一）常用制动的实现

这个过程必须保障制动单元的稳定运行，在接受制动指令之后，就要及时调节制动操作必需的空气压力，这主要依赖于非常精密的调压设施来完成，其中的关键设备为电磁阀和传感器等，依赖于传感器能够精准地获知预控压力的数值，如果检测到其与相关控制单元所需求的压力值存在出入，就可以借助电磁阀来加以调节，这样就能确保预控压力的稳定性和精准度。具体而言，如果在常用制动的过程中存在失电问题，由此而来的空气会流入中继阀，然后完成动车的制动过程。另外，在常用制动的情况下，传感器也能够为相关的控制单元提供压车内的压力信息，全面控制制动力，避免出现制动力不足或者过多的情况。

（二）紧急制动的实现

这是动车运营中无法完全防范的问题，一旦需要紧急制动，必须重视故障导向的操作要点，尽快将相应的电磁阀和安全环路切断，这样就能保障压缩空气的稳定流通，为空气压力的调节提供保障。总体而言，当出现紧急制动的状况时，制动操作所必须的制动力非常大，所以就会缺乏连续调节压力的操作，可能会损耗部分基础部件的性能，想要保护制动设施的安全，就要分下述两步来完成施加压力的过程：

主要是依据动车的速度来调节压力，以200ｋｍ／ｈ为标准，如果动车当下的运行速度大于此标准，往往要进行低减速度，但是当动车当下的速度小于此标准时，就需要进行高速度。这就需要保障电磁阀的科学设计，当动车必须紧急制动时，能够提供稳定高效的制动力，保障制动操作的安全性^[2]。

三、后备的自动式制动系统

这是上述制动系统的补充，当上述的制动操作无法完成时，就必须要实施后备的制动操作，保障稳定的空气压力，保障安全的空气制动过程。

（一）实现过程

该制动系统主要发挥制动或者缓解的作用，在制动设施的设计方面会选择用小流量进行控制，这样就能保障控制环节的精准度。也就是让控制设施输出小流量的空气压力，在经过中继阀的过程中流量会被放大，并且完成对于排风或者充分过程的控制，此时操作人员就能够从压力表上获知可靠的预控压力，并且据此来调节压力数值，完成降压或者升压的操作，然后中继阀也会完成压力调节。此时的分配阀会根据中继阀的调节情况进行预控压力的输入，进而完成缓解或者制动的过程^[3]。

该制动系统主要是依赖于机械完成控制过程，整体的调节和控制过程用时更长，为了防范制动环节的危险因素，在利用该系统实施控制操作时往往需要动车进行减速慢行，以适应整体的制动操作过程。

（二）直通式制动下的后备制动

在前者的控制模式里，列车管内的控制压力较为平稳，而且足够支持制动操作的过程。但是在紧急制动的状况中，管内的定压往往会低于标准压力，所以在这样的控制模式下，就能够对后备制动实施下述操作：

借助于相关的控制单元来调节电磁阀，完成给管内充风的过程，在没有出现紧急制动的时候，必须保障列车管的定压达到相应标准，在节流阀、调节阀等设施的协调控制下，就可以保障后备制动的有序实施。在紧急制动的状况中，动车内部的排风阀都会被及时开启，完成迅速的排风过程，支持稳定的紧急制动过程。这时相关的控制单元也会开启后备控制系统，一旦直通式控制出现障碍，该系统就能够立刻开启制动操作。

四、故障诊断功能

这是制动系统最为关键的功能，即通过网络化的控制完成故障信息收集和分析的过程，实现对于动车运营的监管。

第一，故障诊断，在现实的情况中，制动环节会存在压力施加不足或者无法缓解的问题，这部分故障信息往往会被储存于相关的控制单元中，然后再传输的诊断系统^[4]。

第二，状态诊断，这是为了防范故障而做的系统设计，因为部分设施的当前状态虽然并无故障问题，但非常容易在特定环境下引发安全风险，比如紧急拉环或者隔离塞门的细节问题，这些隐患也会被转换成问题代码然后传输到诊断系统。

五、结束语

综上所述，制动系统的功能设计与动车安全息息相关，在CRH3型动车组中，采取两种基本的制动系统，主要就是直通式的制动操作，当该系统无法发挥作用时，就可以启动后备制动系统作为补充，实现两种系统的互补，而且系统设计中考虑了故障的诊断问题，这对于监管动车运行非常有益。

参考文献：

[1]白周瑞. CRH3型动车组故障诊断[J]. 科技创新与应用(11):105-106.

[2]于经国. 探讨CRH3型动车组制动技术的原理和运用[J]. 智能城市(3):87.

[3]李健. 浅析CRH3型和谐号动车组空气制动及供风系统检修技术[J]. 科技创新与应用, 2015(27):9-10.

[4]徐杰, 曹梓楠, 呙林锋. CRH3型动车组空气制动系统的两种控制模式[J]. 上海工程技术大学学报, 2017(1).