动车组制动系统典型故障诊断及处理

动车组制动系统典型故障诊断及处理

梅晗

武汉中车四方维保中心有限公司            湖北武汉       430000  

摘要：制动系统作为动车组的重要组成部分，对铁路运输的安全性起着至关重要的作用。文章基于某型动车组制动系统的结构组成和系统功能，结合长期运用及检修经验，对2类典型故障进行了分析总结，提出相应诊断及处理方法，有助于提高制动系统的故障处理效率，保障动车组的运行安全。

关键词：制动系统；典型故障；诊断方法

某型动车组制动系统是一种微机控制的直通式电空制动系统，具有常用制动、非常制动、紧急制动、辅助制动、耐雪制动等功能。采用再生制动与空气制动联合作用、再生制动优先的复合制动模式。空气制动实行延迟控制，以减少制动闸片的机械磨损。动车组在高速运行时优先采用再生制动，低速运行时再生制动力不足或再生制动故障时由空气制动进行补充。保证动车组制动过程中能够平稳减速、停车。

1 典型故障

统计近年检修及运用故障数据，挑选出2类典型故障：（1）非制动工况时，列车制动不缓解。（2）再生制动工况下，单车厢空气制动力偏大。

2 原因分析

2.1制动不缓解

2.1.1原理分析

非制动工况时：（1）制动控制装置输出一定电流对电空变换阀进行偏流控制，电空变换阀关闭向中继阀的预控输出并将既有的预控压力排向大气，中继阀无预控压力后，关断向制动缸的压力输出并将既有的后端压力排向大气（如图a所示），此时理论上制动控制装置压力值为０KPa。（2）紧急制动指令线加压状态，紧急电磁阀衔铁被铁芯吸引，衔铁前端克服压簧的压力，下阀关闭进气通道，使出气口与排气口相通。

制动控制装置此时若检测到制动管残留压力40KPa以上持续5S，就判定为制动不缓解故障，将故障信息通过网络和硬线上传列车网络监控系统，网络监控系统报出制动不缓解故障。

（a）制动缓解原理图示

2.1.2故障原因

根据原理分析非制动工况时，单辆车厢制动不缓解原因有：（1）电空变换阀异常输出。（2）制动控制装置的电空变换阀电流输出异常。（3）中继阀故障。（4）紧急电磁阀电气回路故障。（5）紧急电磁阀故障。

2.2再生制动异常

2.2.1原理分析

列车再生制动时，动车通过减算指令线传送给拖车减算指令电流信号，拖车通过制动控制装置减算指令输入回路接收到电流信号，拖车必要的制动力的一部份或者全部由动车的再生制动力来负担，负担不了的部分由空气制动来补足，减算电流值越大动车负担的拖车再生制动力越多，相应的拖车空气制动值越小。

2.2.2故障原因

根据原理分析再生制动工况下，单辆拖车空气制动力偏大原因有：(1)减算指令线路异常。(2)制动控制装置故障。

3 诊断方法

3.1制动不缓解排查

（1）下载制动控制装置数据及列车记录存储数据。对比制动不缓解车厢的电空变换阀电流值、制动风管压力目标值及反馈值，辅助分析可能原因。

（2）检查制动控制装置连接器、车辆网络装置连接器状态及针脚状态，有无缩针、扩孔、毛刺等异常情况。

（3）检查中继阀、电空变换阀、紧急电磁阀、压力传感器安装状态，管路内部有无异物卡滞。

（4）检查紧急电磁阀电源插头连接情况及线圈阻值，线圈阻值异常时进行更换。

（5）测量紧急电磁阀线圈电压，判断缓解状态下线圈电压是否异常。异常时对紧急控制回路进行排查。

（6）检查制动管压力传感器。车辆制动缓解状态下，在故障车辆制动控制装置管路气压测试口处连接压力表，通过变换制动指令使制动压力变化，进行测量，确认显示制动压力值和实测值一致。不一致时可判定为传感器异常。             

（7）排除压力传感器故障后，车辆制动缓解状态下，在故障车辆制动控制装置管路气压测试口处连接压力表进行压力测量，如均为零，则表示中继阀、电空变换阀输出正常。

（8）车下检查故障车辆轮对踏面有无擦伤，制动夹钳动作有无异常。

3.2 再生制动异常排查

（1）下载车辆记录存储数据，分析对比故障时刻车辆制动压力、制动极位、再生信号及反馈信号，辅助分析可能原因。

（2）在动车制动控制装置拨码模拟减算指令输出，对应拖车制动控制装置处拨码查看减算指令输入电流。如果电流异常可判断两车厢之间减算指令传输信号异常。

（3）查看故障对应拖车及动车制动控制装置电气连接器针脚状态，有无缩针、扩孔、毛刺等异常情况。

（4）测量故障对应拖车与动车间指令传输线通断、绝缘有无异常。

（5）检查制动控制装置减算指令输入、输出回路的板卡有无异常，异常时更换部件。

4 结束语

本文结合某平台动车组制动系统异常日常诊断积累经验，就此开展问题分析和预诊断方法制定，可有效提高动车组制动系统故障排查效率，预防故障发生，提高相关产品生产制造质量，保证车辆正常运行。

由于制动系统故障产生的原因很多，涉及到制动系统的各个环节和节点，对技术人员的专业能力要求较高。日常工作中为保障动车组的正常运营和降低动车组制动系统故障发生的概率，应该加强对制动系统进行维修保养和常规检查，并对制动系统故障的风险点进行重点检查，建立风险隐患排查机制，发现问题及时采取行之有效的处理措施。

参考文献

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[2]曹楚君．动车组制动系统检修［Ｍ］．第１版．成都：西南交通大学出版社，2020年3月：118－181.

[3]姚小青. 高速动车组制动技术[J]. 铁道机车车辆,2008(12):246-247.