CRH380BL型动车组制动系统的检修与维护

CRH380BL型动车组制动系统的检修与维护

王洋,谢羽,刘凯

中车唐山机车车辆有限公司  河北省唐山市  064000

摘要：在现今高速动车组快速发展期，对车组舒适性和安全性提出了乘客较高要求。当车速平稳上升时，车辆的平稳性要求大大提高，从而更高地要求车辆制动性能能够随时、随地、安全、平稳地停车。CRH380BL汽车制动系统满足各项要求。CRH380BL汽车以300km/H的速度行驶，为确保汽车的安全行驶，制动系统必须保证100%的正常运行。CRH380BL空车品质965T要想把这个庞然大物100%安全停好并不容易。在这篇论文中，主要探讨的是制动系统的空气制动这一部分内容。

    关键词：CRH380BL型动车组；制动系统；检修维护

    前言：

高速动车组制动时难免m现车轮滑行，轮轨之间黏着系数随车速增加而减小，车轮滑行概率增加。动车组滑行时车轮被“抱死”,轮对间的下滑将使制动距离加长，造成踏面擦伤等事故，同时降低动车组乘坐舒适性，还可能对转向架部件产生额外冲击力而危害行车安全。防滑阀在现行CRH380BL动车组制动系统中属故障率很高的元件，本文通过对防滑保护系统和防滑阀工作原理进行了研究，建立科学高效的故障诊断，排查方法对指导动车组运用检修T作有着积极的意义。

一、CRH380BL动车组防滑保护系统

CRH380BL型机车防滑保护系统包括制动控制单元（BCU），齿盘速度传感器和防滑阀。其中，以BCU为控制核心。防滑控制基本原理是动车组在转向架各轴上经过速度传感器向BCU发送电压脉冲信号,BCU依据脉冲信号频率来计算出车轮速度。车轮因某些原因使制动力超过了所能达到的最大粘着力，车轮制动力就会急剧减小，车轮转速就会相应减小，如果不对其进行干预和控制，轮轨间最后会出现滑行现象。BCU采集到各轴速度传感器反馈信号之后，通过计算速度差和减速度判断车轮滑行情况。如果探测到滑行则会给防滑阀下达命令，使得防滑阀工作后降低对制动夹钳的作用力，从而最终实现滑行控制。

二、防滑阀原理

防滑阀是防滑保护系统中的执行机构的作用。防滑阀受制动控制器控制，可影响制动缸压力（C压力），使制动力逐级减小或再升至制动控制器设定值。

在防滑阀内设有一小型功率阀用电磁铁，可用一半导体元件辅助电子装置控制其。一般阀的电磁铁是不通的。列车滑行过程中，防滑阀利用内部电磁铁得电与失电来控制阀芯运动，定时向制动缸排风或者再充风实现防滑。

三、防滑阀的失效原因和诊断流程

（一）故障现象和可能的原因

CRH380BL型动车组防滑阀在使用过程中出现故障，将报告以下四种故障代码:1713,1723,1733,1743。四种代码所表达的意思是：车载信息显示屏（HMI）报轴1防滑阀（G01/1）断路或短路故障，HMI报轴2防滑阀（G01/2）断路或者短路故障,HMI报轴3防滑阀（G01/3）断路或者短路故障,HMI报轴4防滑阀（G01/4）断路或者短路故障。

控制板卡在BCU中向防滑阀发出控制指令以控制防滑阀，并在收到防滑阀反馈电流时监测其状态。当存在控制输出时，若没有发现电流则确定防滑阀断开；如果发现电流较大，确定防滑阀发生短路。出现防滑阀失效的原因可能是如下四种。

（1）防滑阀的三芯线内部短路，电磁阀芯卡及其它本身的故障。

（2）防滑阀插座因变形，进水及插头上氧化腐蚀，扩孔造成接触不良。

（3）所述防滑阀的电气连接线路中断或者短路。

（4）BCU内部主控板卡（MBO3B板卡）失效。

（二）故障排查的设想

动车组白天线上运行、晚上调到动车所内检修的绝大部分故障都要在晚上分析和处理，所以如何减少故障排查的时间就显得非常重要。结合多年动车组运用检修工作经验，采用故障排除法进行故障原因锁定是检修部门普遍采用的一种有效方法。排除故障时，要按照先易后难，分步排除故障的方法进行，既要保证故障分析严密，又要保证故障范围短。

四、防滑阀失效的检查案例

（一）故障数据下载分析和防滑测试

利用STO3A软件对车组的BCU数据进行下载，查看故障是否发生闪报或连续报出。

确认闪报故障后执行防滑阀功能试验列车加8级普通制动开启故障车BCU控制柜并按S2黑按钮执行防滑试验。然后对故障车防滑阀周围进行辨音处理，如果听到连续两次排风则表明防滑阀运行正常，并初步判断防滑阀自身故障；如果防滑阀的排风不畅就基本判定是防滑阀自身出现了问题，需要对出现问题的防滑阀进行替换，替换之后再做一次功能测试以确认故障代码被排除。

（二）有关零件的外观检查

如果有关故障代码始终不能排除，就对防滑阀的各个零件进行外观检查，排除明显位置的异常。

（1）检查防滑阀阀体和防滑阀插头的状态：阀体外观未见明显机械损伤、本体插头未见弯曲变形、氧化腐蚀及其他异常情况。

（2）检查防滑阀两端头连接线的情况：连接线的外观情况完好，接线拧紧不松，电气连接处未出现烧灼，扩孔及氧化腐蚀的异常现象。

（3）检查BCU箱背板插头--X4:插头外观完好，内部金属接触片未见变形，烧灼及氧化腐蚀不良情况。

（4）对BCU控制箱MBO3B板卡正面插针情况进行了检查：正面插针外观情况完好，未出现松脱，缩针，烧灼等异常情况。

（三）有关零件的线路阻值测试

如有关零件外观检查未见异常时，采用分段排除法测有关电气线路，接头阻值并检查。按照先易后难依次进行测量：由防滑控制终端MBO3B板卡出发，经过制动控制箱-X4b插拔，最后到达防滑阀与插拔相连。

第一，将测量BCU控制柜中与MBO3B板卡连接的有关端子从MBO3B-A4板卡中取出连接插头，并将公针转换适配器装于插头中进行测量。检查端子b（2,4,6,8）、d（2,4,6,8）和z（2,4,6,8），先测量b和d之间的电阻，再测量b和z之间的电阻。它的额定电阻值在80Ω,75Ω~90Ω之间属于正常值。如果这一测量结果正常，则表明从MBO3B板卡的连接插头到防滑阀之间电气连接情况正常，可以判定是由于MBO3B-A4板卡失效而需要对失效板卡进行替换。替换后再次做功能试验以证实故障代码的排除。（端子b与防滑阀的间接位置相对应，端子d与防滑阀的充风使能信号相对应，端子z与防滑阀的排风使能信号相对应，数字2,4,6,8与四个轴相对应）。

第二，实测-X4b插头插接件。如果前一步骤的测量值在正常值范围之外，制动控制柜背板底座上的-X4插头被拔出。以一轴举例，测插接件2点与插接件3点间电阻（2点和3点控制防滑阀排气）。额定电阻值80Ω、75Ω~90Ω在正常范围内。如果测量值恢复正常，则表明-X4b接线插头与防滑阀电气连接情况正常，可以判定故障点应该位于MBO3B板卡接线插头与-X4b底座电气布线之间，并需要更换或者维修有关电气连接线。

结语：

CRH380BL型动车组检修维护期间，对防滑阀进行故障排查和分析的流程比较复杂，且故障处理通常需要花费很多时间，且易出现故障分析判断不准，检查不彻底等现象。通过对CRH380BL型动车组防滑控制和防滑阀工作原理进行研究，分析了导致防滑阀失效的潜在因素，并提出了行之有效的故障诊断和排查方法。实际使用情况表明，所提方法能快速准确锁定故障点，缩短故障分析时间和降低故障处置分析不足风险，提升动车组运用检修部门效率。

参考文献：

[1]左建勇，任利惠，吴萌岭．铁道车辆制动系统防滑控制仿真与试验研究 [J]．同济大学学报 (自然科学版)，2010，38

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[2]黄学文，刘春明，冯璨，等．CRH3高速动车组故障诊断系统[J]．计算机集成制造 系统 ，2010，16(1O)：231-23l8

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