CCB Ⅱ制動(dòng)機(jī)常用全制動(dòng)"起緊急"原因探索

任佳玉

（中國(guó)鐵路沈陽(yáng)局集團(tuán)有限公司錦州機(jī)務(wù)段，遼寧 錦州 121000）

1 關(guān)于CCB Ⅱ制動(dòng)機(jī)

CCB Ⅱ制動(dòng)機(jī)是世界上最先進(jìn)的制動(dòng)機(jī)，其非常適合被用在牽引重載列車的機(jī)車中。這種制動(dòng)系統(tǒng)是第二代微機(jī)控制制動(dòng)系統(tǒng)，為了更好地在機(jī)車和列車中使用而設(shè)計(jì)。同時(shí)，其也是基于微處理器的的電控制動(dòng)控制系統(tǒng)。它采用了管路柜集成組裝，將IPM、停車制動(dòng)、踏面清掃、EPCU、升弓控制等模塊放進(jìn)制動(dòng)柜內(nèi)，檢修和維護(hù)工作更加便利。而且管路采用了走廊底板下集中布置法，管路連接則使用的是滾壓式螺紋連接方式，從而能達(dá)到制動(dòng)系統(tǒng)的氣密性要求。此外，CCB Ⅱ制動(dòng)機(jī)采用了微機(jī)控制模式，也就是IPM。EPCU 中不同部件都具有一定的智能性，能夠?qū)δK進(jìn)行替換。

2 關(guān)于CCB 制動(dòng)“起緊急”

2.1 什么是CCB 制動(dòng)“起緊急”

A 市有99 臺(tái)HXD3 型交流傳動(dòng)電力機(jī)車，這些機(jī)車在運(yùn)行的一年時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生了32 件制動(dòng)系統(tǒng)常用全制動(dòng)起緊急故障，更換了16 個(gè)NB11 閥，產(chǎn)生了10 件臨修事件。因此，帶來了諸多安全隱患。

機(jī)車在運(yùn)行過程中，EBV 自動(dòng)制手柄由“運(yùn)轉(zhuǎn)位”調(diào)整至“全制動(dòng)位”，在常用制動(dòng)減壓時(shí)，從而形成緊急制動(dòng)。技術(shù)人員進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)，不是電磁閥的誤動(dòng)作，而是兩端司機(jī)室EBV 下面的NB11 閥產(chǎn)生了故障。這樣的故障導(dǎo)致機(jī)車的速度減緩，而且穩(wěn)定性降低。如果遇到魚背形線路，甚至可能導(dǎo)致機(jī)車斷鉤，威脅到乘客的生命安全。所以，要搞清楚故障產(chǎn)生的原因，更好地采取措施應(yīng)對(duì)。

2.2 CCB 制動(dòng)控制的原則

第一，優(yōu)先采用機(jī)車再生制動(dòng)，司控器發(fā)出制動(dòng)指令。第二，如果再生制動(dòng)產(chǎn)生了常用制動(dòng)操作，機(jī)車制動(dòng)缸的壓力是零，機(jī)車會(huì)再次進(jìn)行制動(dòng)，保持原空氣制動(dòng)壓力。第三，在緊急制動(dòng)時(shí)，機(jī)車要實(shí)施最大的空氣制動(dòng)力。第四，機(jī)車再生制動(dòng)和單獨(dú)制動(dòng)閥形成的機(jī)車空氣制動(dòng)能同時(shí)存在于機(jī)車中。

3 CCB Ⅱ制動(dòng)機(jī)常用全制動(dòng)“起緊急”的原因

根據(jù)NB11 閥的實(shí)際情況可了解到：如果不分析活塞、活塞桿的重力，也不考慮活塞移動(dòng)的摩擦阻力。那么在常用制動(dòng)列車管減壓的時(shí)候，僅僅需要在活塞中空氣壓力朝下的作用下，以及彈簧朝下的推力、超過K 室壓力空氣朝上的綜合作用下，關(guān)閉下部的閥口。這樣一來，就不容易形成緊急制動(dòng)。在運(yùn)行過程中，該閥門經(jīng)常產(chǎn)生誤動(dòng)作，其原因有這樣幾個(gè)：第一，NB11 閥到EBV 間21#管線接口有泄漏，導(dǎo)致活塞上面的減壓效率提升。第二，NB11 閥K 室在常用制動(dòng)的時(shí)候減壓速度不快，這個(gè)地方的K 環(huán)4 和控制口C 形成了縫隙，使得閥的緊急制動(dòng)太過于敏感。第三，NB11 閥彈簧3 的預(yù)壓力達(dá)不到一定的要求。第四，因?yàn)楣收隙鴮?dǎo)致ER、BP 控制減壓效率越來越高。

總的來說，在以上幾個(gè)原因中，由于NB11 閥至EBV 之間21#管線接口漏風(fēng)而產(chǎn)生的故障，占總產(chǎn)生數(shù)量的41%左右。為此，可以采取加強(qiáng)密封處理的辦法來解決。由于后面幾個(gè)原因所導(dǎo)致的故障則占所有故障數(shù)量的59%。在2018 年期間，產(chǎn)生過該故障的列車有26 臺(tái)，占當(dāng)?shù)豀XD3 列車數(shù)量的26%。一樣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，一樣的技術(shù)和環(huán)境，大概有74%的機(jī)車未產(chǎn)生這樣的故障。由此可看出，這種故障存在一定的局限性。很多產(chǎn)生故障的列車在試驗(yàn)過程中進(jìn)行了制動(dòng)試驗(yàn)，其中沒有產(chǎn)生緊急制動(dòng)。故障列車在試驗(yàn)中再次產(chǎn)生故障的機(jī)率非常小，甚至為零。一部分故障機(jī)車在試驗(yàn)時(shí)常用制動(dòng)產(chǎn)生了緊急，后來的常用制動(dòng)中也會(huì)產(chǎn)生緊急，這帶有一定的偶然性。有故障的列車在更換了NB11 閥之后，在后面的運(yùn)行中再次產(chǎn)生故障，或者其他端口的NB11 閥產(chǎn)生了故障，所以非常難判斷。

在進(jìn)行操作的過程中，要分析機(jī)車的哪個(gè)端口NB11 閥誤動(dòng)作，具有一定的難度。也因此，可認(rèn)為NB11 閥彈簧預(yù)應(yīng)力太小并非造成常用制動(dòng)起緊急的因素。真實(shí)因素是NB11閥K 環(huán)4 和控制口C 堵塞，以及另外的故障導(dǎo)致了ER、BP控制減壓效率提升。

在列車中，和CCB Ⅱ制動(dòng)機(jī)系統(tǒng)相匹配的E-3 閥，屬于AAR 標(biāo)準(zhǔn)的元素，而NB11 閥則屬于UIC 標(biāo)準(zhǔn)的元素。在該列車內(nèi)使用NB11 閥來取代E-3 閥，容易產(chǎn)生互相兼容的問題，所以必須進(jìn)行深入的研究。

4 解決CCB Ⅱ制動(dòng)機(jī)常用全制動(dòng)“起緊急”的方法

4.1 進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)

為了保證緊急制動(dòng)的穩(wěn)定性、安全性，該列車普遍采用了冗余設(shè)計(jì)。不但在兩個(gè)操作臺(tái)的下面配有1 個(gè)NB11 閥，和這個(gè)部分EBV 的氣動(dòng)緊急功能相符，而且也在EPCU 的BPCP 模塊內(nèi)，促使EMV 與MVEM 緊急制動(dòng)電磁閥進(jìn)行結(jié)合，并且備份，從而更好地控制PVEM 氣動(dòng)緊急閥。此外，Z10 模塊中有緊急電磁閥，其在EBV 自動(dòng)制手柄產(chǎn)生緊急制動(dòng)位的時(shí)候，形成反應(yīng)。列車的兩個(gè)司機(jī)室后墻都安裝了手動(dòng)緊急制動(dòng)閥。不僅如此，在機(jī)車中部安裝了被動(dòng)緊急N97 閥。分析我國(guó)開發(fā)制造的DK-2 型、JZ-8 型制動(dòng)機(jī)對(duì)緊急制動(dòng)的處理，發(fā)現(xiàn)HXD3 列車為緊急制動(dòng)所設(shè)計(jì)的冗余非常多，所以能提高穩(wěn)定性、可靠性。

4.2 對(duì)動(dòng)作靈敏范圍進(jìn)行調(diào)整

第一，要由專業(yè)的技術(shù)公司對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)NB11 閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，促使其動(dòng)作靈敏范圍得到調(diào)整。這樣能避免緊急靈敏度向常用制動(dòng)范圍的轉(zhuǎn)移過多，促使列車在常用制動(dòng)減壓效率的區(qū)域中，保持閥的穩(wěn)定性、安全性。第二，對(duì)于經(jīng)常產(chǎn)生故障的列車，可以采取先進(jìn)的技術(shù)來測(cè)試其中的ER、BP，避免減壓速率越來越高。第三，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)閥的控制管路接口的密封處理，尤其是EBV 氣動(dòng)閥，不能使其產(chǎn)生漏氣的現(xiàn)象。因?yàn)橐坏┊a(chǎn)生漏氣，就容易形成閥的誤動(dòng)作。

4.3 改進(jìn)IPM

可改進(jìn)IPM 的結(jié)構(gòu)，提升電路板固定架強(qiáng)度，固定在之前的IPM 殼體中，通過卡扣固定在電路板中，避免板子在高頻振動(dòng)環(huán)境產(chǎn)生移動(dòng)。也可改變IPM 的固定方式，把底座改為帶減振墊安裝托盤的系統(tǒng)，從而避免IPM 箱體產(chǎn)生移位的現(xiàn)象，也防止產(chǎn)生振動(dòng)。最后，為了防止產(chǎn)生CCB Ⅱ制動(dòng)機(jī)常用全制動(dòng)“起緊急”，必須要做好以上處理工作。但不能過于頻繁地通過EBV 進(jìn)行常用制動(dòng)試驗(yàn)，因?yàn)檫@會(huì)減少制動(dòng)系統(tǒng)的零部件工作壽命。也因此，要進(jìn)行深入研究，制定出針對(duì)NB11 閥的檢查試驗(yàn)制度。

5 結(jié)語(yǔ)

筆者結(jié)合HXD3C 型列車的運(yùn)用情況，詳細(xì)分析了經(jīng)常產(chǎn)生的CCB Ⅱ制動(dòng)機(jī)用全制動(dòng)“起緊急”故障。這種故障在列車運(yùn)行較為常見，必須了解產(chǎn)生故障的原因，以及解決故障的對(duì)策。只有解決了這些故障，才能促使制動(dòng)機(jī)保持穩(wěn)定、安全的運(yùn)行狀態(tài)，提升機(jī)車的總體質(zhì)量。