復(fù)興號(hào)動(dòng)車組列車重聯(lián)操作原理及故障分析

劉利國(guó)，李尚宇，金 沖，尚大偉

(中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130000)

目前，在復(fù)興號(hào)動(dòng)車組運(yùn)行中,單列動(dòng)車組往往滿足不了運(yùn)輸?shù)囊?這就需要兩列重聯(lián)運(yùn)行，以增加線路通過能力,提高鐵路運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。動(dòng)車組重聯(lián)，即將日常運(yùn)行的、同型號(hào)的、具有八節(jié)車廂的兩列動(dòng)車連接在一起運(yùn)行，方法是通過動(dòng)車兩端部車鉤將列車機(jī)械電氣線路連接起來，由一名司機(jī)操縱2列動(dòng)車組。列車重聯(lián)操作涉及動(dòng)車組前開閉機(jī)構(gòu)和全自動(dòng)車鉤兩部分，以下對(duì)操作方式及相關(guān)故障處理方法作簡(jiǎn)要總結(jié)。

1 前開閉機(jī)構(gòu)

前開閉機(jī)構(gòu)的功能是優(yōu)化車體前端空氣動(dòng)力學(xué)性能，同時(shí)保護(hù)前端車鉤[1]。復(fù)興號(hào)動(dòng)車組前開閉機(jī)構(gòu)：自動(dòng)操作和手動(dòng)操作2種模式，當(dāng)自動(dòng)操作模式失敗時(shí)或氣動(dòng)軟管或閥門損壞等原因出現(xiàn)氣路系統(tǒng)故障時(shí)，進(jìn)入手動(dòng)操作模式。

1.1 自動(dòng)操作

在司機(jī)室監(jiān)控屏上，通過點(diǎn)擊連掛式解鎖菜單可實(shí)現(xiàn)車鉤連掛前準(zhǔn)備和解編，此時(shí)司機(jī)室監(jiān)控屏顯示開閉機(jī)構(gòu)打開或關(guān)閉畫面。圖1為司機(jī)室監(jiān)控屏車鉤連掛準(zhǔn)備狀態(tài)顯示界面。

圖1 司機(jī)室監(jiān)控屏車鉤連掛準(zhǔn)備狀態(tài)顯示界面

1.2 手動(dòng)操作

手動(dòng)解鎖與鎖定操作時(shí)，解鎖工具操作使艙門打開或關(guān)閉、鎖定。

在下次自動(dòng)操作前，需確保上述手動(dòng)操作的所有閥門開關(guān)恢復(fù)至正常工況。

2 全自動(dòng)車鉤

全自動(dòng)車鉤主要由連掛系統(tǒng)、電氣車鉤及推送裝置、緩沖系統(tǒng)、解構(gòu)系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)等零部件組成。圖2為全自動(dòng)車鉤結(jié)構(gòu)圖。

圖2 全自動(dòng)車鉤結(jié)構(gòu)

動(dòng)車組2頭車 (Tc01 /Tc08)都配置了全自動(dòng)車鉤。兩列車對(duì)準(zhǔn)后，在無需人工協(xié)助的情況下，即使兩車存在水平和垂直角度差也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)機(jī)械連掛電氣及氣動(dòng)連掛。

機(jī)械連掛系統(tǒng)如圖3所示，該系統(tǒng)保證兩車的機(jī)械連接，其表面配有一個(gè)凸錐和一個(gè)凹錐，且在水平和垂直2個(gè)方向都有足夠的活動(dòng)范圍，使車鉤可以自動(dòng)對(duì)正以實(shí)現(xiàn)連掛。

圖3 機(jī)械連掛系統(tǒng)

全自動(dòng)車鉤有3種狀態(tài)：

(1)待掛位置:連掛桿末端靠近凸錐邊緣，定位桿被連掛組成塊鎖住，拉簧處于拉伸狀態(tài)。

(2)連掛位置:在連接過程中，車鉤的凸錐導(dǎo)入相對(duì)車鉤的凹錐，觸發(fā)器將定位桿推出連掛組成塊，在拉簧作用下連掛桿與鉤舌的凹口聯(lián)鎖。連掛后，兩邊連掛組成塊聯(lián)鎖，形成一個(gè)平行四邊形并保持作用力平衡，避免意外解鎖。

(3)解鉤位置:解鉤裝置使連掛桿與鉤舌分離，定位桿與觸發(fā)器嚙合，并使連掛組成塊固定，達(dá)到解鉤位置；車輛移動(dòng)分離時(shí)，彈簧負(fù)荷的定位桿和觸發(fā)器向前移動(dòng)，定位桿與連掛組成塊嚙合，在拉簧作用下連掛桿重新回到凸錐邊緣，連掛組成塊再次回到待掛位置。

3 動(dòng)車組重聯(lián)

2列動(dòng)車組重聯(lián)時(shí)需要明確主動(dòng)車與被動(dòng)車，假設(shè)列車A為主動(dòng)車，列車B為被動(dòng)車(圖4)。

圖4 重聯(lián)列車主從順序

3.1 重聯(lián)準(zhǔn)備

(1)列車B 升弓，閉合主斷路器，在列車B主控端司機(jī)室監(jiān)控屏上點(diǎn)擊“重聯(lián)從車”“后車”選項(xiàng)[2];

(2)列車 A 升弓，閉合主斷路器，在列車 A 主控端司機(jī)室監(jiān)控屏點(diǎn)擊“重聯(lián)前車”“前車”選項(xiàng)。

3.2 動(dòng)態(tài)重聯(lián)

(1)首先確認(rèn)列車B已連掛準(zhǔn)備就緒，同時(shí)在列車A左監(jiān)控屏上確認(rèn)“連掛準(zhǔn)備就緒”顯示為綠色，然后點(diǎn)擊“2 km/h”選項(xiàng),使動(dòng)車組以2 km/h的速度進(jìn)行連掛。機(jī)械鉤連掛完成后，電氣車鉤自動(dòng)伸出，確認(rèn)監(jiān)控屏上“連掛完成”顯示為綠色，則車輛重新配置。圖5為司機(jī)室監(jiān)控屏車鉤連掛完成狀態(tài)界面，此時(shí)牽引手柄 0位，確認(rèn)主斷路器斷開，受電弓降下，退出列車A司機(jī)室占用。

圖5 司機(jī)室監(jiān)控屏車鉤連掛完成狀態(tài)界面

(2)占用列車 A 非重聯(lián)端的司機(jī)室，即主控鑰匙在占用位，將方向開關(guān)(22-S02)置于“向前”位置，確認(rèn)在監(jiān)控屏上為新的列車配置，升起受電弓，接通主斷路器。檢查列車重聯(lián)后的狀態(tài)，包括牽引、制動(dòng)、門系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等，同時(shí)在車輛靜止?fàn)顟B(tài)下檢查全列車內(nèi)外顯示屏的車號(hào)顯示是否正確，主動(dòng)車輛顯示 1～8 車，被動(dòng)車輛顯示 9～16 車。如果各系統(tǒng)正常，則車輛重聯(lián)成功。

4 動(dòng)車組重聯(lián)故障分析及解決方案

4.1 電氣車鉤引起的故障

電氣車鉤引起的故障主要有2種情況：兩列車重聯(lián)后升不起受電弓和兩列車重聯(lián)后緊急制動(dòng)不緩解，都是列車環(huán)路出了問題。如果單組車獨(dú)立運(yùn)行時(shí)功能正常，說明環(huán)路在重聯(lián)端車鉤出了問題，重聯(lián)后車輛出現(xiàn)環(huán)路故障，應(yīng)檢查涉及環(huán)路的電氣車鉤線和涉及車鉤重聯(lián)的繼電器是否出現(xiàn)問題及其觸點(diǎn)是否正確。

4.1.1 兩列車重聯(lián)后受電弓不升起

故障現(xiàn)象為兩列車重聯(lián)主斷路器跳閘后，受電弓降下，重新占用司機(jī)室后受電弓不升起。

如果兩列車在單列狀態(tài)下功能正常，但重聯(lián)后有故障，可重點(diǎn)查升弓環(huán)路電氣車鉤線。首先斷開兩列車的重聯(lián)，由于升不了受電弓，車輛沒有牽引，所以沒法正常斷開重聯(lián)車鉤，只能手動(dòng)斷開。斷開車鉤后，兩列車分別斷開蓄電池，重啟列車后升弓，將兩列車分開10 m后對(duì)車鉤線進(jìn)行檢查：分別測(cè)量?jī)闪熊囍芈?lián)端車鉤母針101針和102針之間的電壓，如果電壓為110 V說明21-K42繼電器電源線與車鉤101針和102針相通并且正常；如果電壓正常，分別測(cè)量車鉤公針001針和002針電阻值，如果電阻值為4.9 kΩ左右說明21-K41繼電器電源線與車鉤001針和002針相通并正常，如果其中1輛車沒有阻值，則檢查這輛車的21-K41繼電器的正負(fù)線是否與車鉤001針和002針的導(dǎo)通，對(duì)于不通的地方進(jìn)行處理后故障將會(huì)消除。圖6為車鉤電氣連接功能圖[3]。

圖6 車鉤電氣連接功能圖

4.1.2 兩列車重聯(lián)后緊急制動(dòng)不緩解

故障現(xiàn)象為兩列車重聯(lián)后緊急制動(dòng)不緩解，重聯(lián)分開后兩列車制動(dòng)都能夠緩解。

斷開緊急制動(dòng)環(huán)路后進(jìn)行檢查，如果是兩列車連掛端的74-K60繼電器常開觸點(diǎn)出現(xiàn)故障，更換74-K60繼電器后緊急制動(dòng)將能夠緩解。

4.2 列車重聯(lián)后電氣車鉤未連接

故障現(xiàn)象為列車重聯(lián)后機(jī)械鉤已連接，電氣車鉤未伸出。

(1)氣路原因。氣路無風(fēng)，可能是閥門截?cái)鄬?dǎo)致電氣車鉤無法伸出。此時(shí)打開截?cái)嚅y門或檢查風(fēng)源，使電氣車鉤有風(fēng)即可消除故障。

(2)電路原因?？刂齐姎廛囥^伸出的74-K09電磁閥未得電也可導(dǎo)致電氣車鉤無法伸出。曾出現(xiàn)過電氣車鉤縮回后74-K08電磁閥卡住始終得電的情況，因74-K09與74-K08電磁閥互鎖，導(dǎo)致74-K09電磁閥無法得電。此時(shí)更換卡住的電磁閥即可消除故障。

4.3 列車重聯(lián)后PIS信息通信異常

對(duì)于列車重聯(lián)后PIS信息通信故障，如果是在單列運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)正常、在重聯(lián)后出現(xiàn)問題的情況，則可能是涉及PIS信息通信的車鉤線故障，或者PIS系統(tǒng)的設(shè)置或編碼錯(cuò)誤。

4.3.1 兩列車重聯(lián)后車號(hào)沒有變化

故障現(xiàn)象為兩列車重聯(lián)后被動(dòng)車車號(hào)應(yīng)該由1～8變?yōu)?～16，結(jié)果車號(hào)未變。

在重聯(lián)前應(yīng)在主動(dòng)車與被動(dòng)車的車長(zhǎng)室設(shè)置前車與后車，如果設(shè)置錯(cuò)誤或未設(shè)置，車號(hào)將不會(huì)變化。車號(hào)未變時(shí)可解編后再重新連掛。

4.3.2 重聯(lián)后司機(jī)之間無法互聯(lián)通話

故障現(xiàn)象為重聯(lián)后司機(jī)之間無法在PIS固定通話站互聯(lián)通話。

在檢查并確保車鉤內(nèi)所有線路無異常后，檢查固定通話站，如果其地址編碼錯(cuò)誤，將正確地址編碼輸入后故障將排除。

4.4 列車重聯(lián)后列車管、總風(fēng)管風(fēng)壓不一致

故障現(xiàn)象為列車重聯(lián)后兩列車的列車管、總風(fēng)管風(fēng)壓不一致，導(dǎo)致制動(dòng)緩解不一致，有的車已經(jīng)緩解，有的車仍保持制動(dòng)。

在確保重聯(lián)后車鉤連接無異常的情況下，需將車輛解編檢查。車鉤內(nèi)部列車管與總風(fēng)管連接部分密封圈破損將導(dǎo)致車鉤風(fēng)壓無法互通，致使總風(fēng)管列車管風(fēng)壓出現(xiàn)差異，此時(shí)更換連接密封圈或車鉤后即可消除故障。

5 結(jié)束語

本文結(jié)合介紹復(fù)興號(hào)動(dòng)車組前開閉機(jī)構(gòu)和自動(dòng)車鉤的工作原理和列車重聯(lián)方式，分析了重聯(lián)故障及其產(chǎn)生的原因。故障發(fā)生后，需要根據(jù)其工作原理進(jìn)行具體分析采取如前述的檢查電氣回路中的故障點(diǎn)、檢查風(fēng)管連接器密封圈、檢查電氣車鉤控制電磁閥等環(huán)節(jié)，必要時(shí)實(shí)施解編準(zhǔn)確判斷故障并排除后重新連掛，以解決故障，從而保證重聯(lián)列車的安全使用，縮短故障處理時(shí)間。