動(dòng)車(chē)組制動(dòng)不緩解故障分析及解決方法

0 引言

CRH

型動(dòng)車(chē)組是由中車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司引進(jìn)日本川崎重工的新干線(xiàn)E2系1000型車(chē)技術(shù)，為滿(mǎn)足中國(guó)鐵路第六次大提速而設(shè)計(jì)和制造的高速列車(chē)。制動(dòng)系統(tǒng)是動(dòng)車(chē)組高速運(yùn)行的安全保障，是動(dòng)車(chē)組的核心技術(shù)之一

。自2007年投入運(yùn)營(yíng)以來(lái)，發(fā)生了多起單車(chē)常用制動(dòng)不緩解故障，造成動(dòng)車(chē)組在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中停車(chē)，對(duì)鐵路系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)造成不良影響

。CRH

型動(dòng)車(chē)組目前已有A、B、C、E、G等五種型號(hào)，除編組和速度等級(jí)不同之外，五種型號(hào)的動(dòng)車(chē)組制動(dòng)系統(tǒng)組成和工作原理基本相同。本文以CRH

C型動(dòng)車(chē)組為例，介紹其制動(dòng)系統(tǒng)原理，對(duì)該型號(hào)動(dòng)車(chē)組典型的制動(dòng)不緩解故障案例進(jìn)行分析，從原理上提出針對(duì)制動(dòng)不緩解故障的解決方案，從而降低類(lèi)似故障發(fā)生的概率，也為接下來(lái)的設(shè)計(jì)、研發(fā)和檢修工作提供借鑒意義。

1 CRH2型動(dòng)車(chē)組制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

CRH

型動(dòng)車(chē)組制動(dòng)系統(tǒng)在車(chē)上的布置如圖1所示。司機(jī)制動(dòng)控制器安裝在駕駛室內(nèi)便于司機(jī)操縱的位置；空氣壓縮機(jī)、干燥裝置、制動(dòng)控制裝置和增壓缸等部件布置在車(chē)下。

CRH

型動(dòng)車(chē)組制動(dòng)系統(tǒng)是一種微機(jī)控制的直通式電空制動(dòng)系統(tǒng)，具有常用制動(dòng)1-7級(jí)、非常制動(dòng)、緊急制動(dòng)、備用制動(dòng)、耐雪制動(dòng)等功能。采用再生制動(dòng)與空氣制動(dòng)聯(lián)合作用、再生制動(dòng)優(yōu)先的復(fù)合制動(dòng)模式?？諝庵苿?dòng)實(shí)行延遲控制，以減少制動(dòng)閘片的機(jī)械磨損。動(dòng)車(chē)組在高速運(yùn)行時(shí)優(yōu)先采用再生制動(dòng)，低速運(yùn)行時(shí)再生制動(dòng)力不足或再生制動(dòng)故障時(shí)由空氣制動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)充。制動(dòng)控制裝置內(nèi)部集成了電子制動(dòng)控制單元EBCU(Electronic Brake Control Unit)和氣動(dòng)制動(dòng)控制單元PBCU(Pneumatic Brake Control Unit)，來(lái)接收、發(fā)送和傳輸制動(dòng)指令，實(shí)施空氣制動(dòng)力控制，并以整體集成方式將其吊裝在每輛車(chē)的地板下

。

以上為碳酸鎂在亞氨基二乙酸鹽體系中的溶解熱力學(xué)平衡方程及其相應(yīng)的溶解熱力學(xué)模型。在該模型中，當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，溶液中共存在和[OH-]等8個(gè)未知數(shù)，其中和[OH-]由碳酸鎂的溶解平衡制約，而[H+]和[OH-]由水的電離平衡制約。

據(jù)2005年長(zhǎng)江泥沙公報(bào)顯示，進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，長(zhǎng)江上游來(lái)沙量明顯減少。據(jù)長(zhǎng)江委水文局研究成果表明，水庫(kù)攔沙和水土保持減沙是導(dǎo)致三峽水庫(kù)輸沙量減小的主要原因。人類(lèi)活動(dòng)是導(dǎo)致三峽水庫(kù)近期沙量大幅度減小的主要因素。與1990年前相比，1991—2005年人類(lèi)活動(dòng)年新減沙量為1.187億t，占總減沙量的75%。

2 CRH2型動(dòng)車(chē)組制動(dòng)不緩解故障原理概述

2.1.1 制動(dòng)施加原理

混合式教學(xué)是傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與在線(xiàn)教育的有機(jī)結(jié)合，并且不斷優(yōu)化資原配置，最大限度發(fā)揮現(xiàn)代科技在教學(xué)中的作用。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，混合式教學(xué)有助于教師及時(shí)了解學(xué)生的需求，從而根據(jù)學(xué)生的需求，進(jìn)行教學(xué)過(guò)程重構(gòu)，調(diào)整教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量。每個(gè)學(xué)生的成長(zhǎng)經(jīng)歷不同，學(xué)習(xí)能力、接受能力不同，因材施教就是要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況為其提供適合的教學(xué)資源，就是個(gè)性化教學(xué)。要滿(mǎn)足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，教師一方面要收集大量數(shù)據(jù)，另一方面要從數(shù)據(jù)中挖掘出學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，學(xué)習(xí)需求，并且提出合理合學(xué)習(xí)資源組合，為師生的教學(xué)提供幫助。

初步確定為BCU內(nèi)部壓力傳感器偶發(fā)性故障或中繼閥、EP閥偶發(fā)性機(jī)械卡滯導(dǎo)致。更換05車(chē)BCU、中繼閥、EP閥后進(jìn)行多次制動(dòng)試驗(yàn)恢復(fù)正常。按照表1步驟進(jìn)行故障排查。

此時(shí)，BCU根據(jù)所需施加的制動(dòng)缸壓力換算為EP閥控制電流并輸出對(duì)應(yīng)的EP閥控制電流，EP閥線(xiàn)圈得電后向中繼閥輸出預(yù)控壓力，中繼閥進(jìn)行流量放大后向制動(dòng)缸輸出所需的制動(dòng)壓力。CRH

型動(dòng)車(chē)組制動(dòng)施加原理如圖2(a)所示

。

2.1.2 制動(dòng)緩解原理

制動(dòng)緩解時(shí)，BCU輸出EP閥的控制電流為147mA，EP閥關(guān)閉向中繼閥的預(yù)控輸出并將既有的預(yù)控壓力排向大氣，中繼閥無(wú)預(yù)控壓力后，關(guān)斷向制動(dòng)缸的壓力輸出并將既有的后端壓力排向大氣，此時(shí)理論上BC壓力值為0kPa。CRH

型動(dòng)車(chē)組制動(dòng)緩解原理如圖2(b)所示

。

2.2 制動(dòng)不緩解故障邏輯

(1)制動(dòng)不緩解故障檢測(cè)邏輯

檢查BCU的外觀無(wú)異常，連接器無(wú)松動(dòng)，檢查中繼閥、EP閥的外觀無(wú)異常，檢查05車(chē)制動(dòng)夾鉗外觀，輪對(duì)踏面均無(wú)異常。

394 Value of high-definition magnetic resonance imaging in preoperative evaluation of stage ⅠB-ⅡB cervical cancer

(2)拆解檢查

4.3.2 FD-1中繼閥檢查

3 CRH2型動(dòng)車(chē)組制動(dòng)不緩解故障處理方法

當(dāng)動(dòng)車(chē)組出現(xiàn)制動(dòng)不緩解故障時(shí)，空氣制動(dòng)不緩解，列車(chē)無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行。動(dòng)車(chē)組停車(chē)后，司機(jī)可操作手柄緩解制動(dòng)，確認(rèn)BC壓力是否正常。當(dāng)BC壓力有殘余時(shí)，將該車(chē)廂的制動(dòng)控制裝置NFB空開(kāi)斷開(kāi)，再重新投入；通過(guò)緊急復(fù)位操作緩解制動(dòng)，若再次確認(rèn)BC壓力有殘余時(shí)，可切除該車(chē)空氣制動(dòng)，匯報(bào)調(diào)度后繼續(xù)運(yùn)行

。

彭佳學(xué)副省長(zhǎng)來(lái)到省信息化測(cè)繪創(chuàng)新基地，先后參觀了測(cè)繪成果服務(wù)大廳、測(cè)繪無(wú)人機(jī)裝備，以及浙江省衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)服務(wù)平臺(tái)。

車(chē)輛回庫(kù)后，可下載該車(chē)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)各部件進(jìn)行檢查，詳細(xì)檢查步驟如表1所示。

以往凈水器在安裝上需要兩個(gè)水龍頭的搭配，直飲與生活用水需要分別獨(dú)立安裝，常規(guī)水龍頭主要洗菜、淘米，直飲水龍頭則方便用戶(hù)飲用。但雙水管不僅增添安裝工作量，有些臺(tái)盆也并沒(méi)有雙水管的設(shè)計(jì)，還需專(zhuān)業(yè)人員打孔作業(yè)。有了這款智能龍頭，只需一個(gè)位置就可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能。

4 CRH2型動(dòng)車(chē)組制動(dòng)不緩解故障案例分析

4.1 制動(dòng)不緩解故障現(xiàn)象描述

以2018年5月17日發(fā)生的一次制動(dòng)不緩解故障為例，制動(dòng)不緩解故障報(bào)出時(shí)，查看制動(dòng)信息界面05車(chē)BC壓力為100kPa，其余車(chē)均為0kPa。復(fù)位05車(chē)制動(dòng)控制空開(kāi)后故障未消除，將05車(chē)空氣制動(dòng)切除后繼續(xù)行車(chē)。

4.2 制動(dòng)不緩解故障數(shù)據(jù)分析

制動(dòng)不緩解故障由BCU進(jìn)行檢測(cè)，分別通過(guò)光纖通信和硬線(xiàn)上報(bào)故障。BCU進(jìn)行制動(dòng)不緩解故障檢測(cè)的條件為：在無(wú)制動(dòng)指令(常用制動(dòng)1-7級(jí)、非常制動(dòng)、緊急制動(dòng)、備用制動(dòng)、耐雪制動(dòng)等)狀態(tài)下，BC壓力40kPa以上持續(xù)5s以上

。

下載制動(dòng)不緩解故障發(fā)生時(shí)刻的數(shù)據(jù)，并繪制成曲線(xiàn)如圖3所示。

分析故障時(shí)刻數(shù)據(jù)，常用制動(dòng)61線(xiàn)指令為緩解狀態(tài)，BCU輸出的目標(biāo)BC壓力為0kPa，采集到的BC壓力為132kPa超過(guò)5秒以上，符合制動(dòng)不緩解故障報(bào)出條件

。

4.3 制動(dòng)不緩解故障現(xiàn)場(chǎng)排查

司機(jī)操作手柄施加制動(dòng)時(shí)，BCU根據(jù)當(dāng)前速度和制動(dòng)級(jí)位計(jì)算對(duì)應(yīng)的制動(dòng)減速度，根據(jù)空簧壓力計(jì)算車(chē)重，基于車(chē)重和制動(dòng)減速度計(jì)算車(chē)輛所需的制動(dòng)力，再通過(guò)電空演算計(jì)算出所需施加的制動(dòng)缸壓力。

(1)試驗(yàn)檢查根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)故障排查情況，F(xiàn)D-1中繼閥存在漏風(fēng)現(xiàn)象，故針對(duì)更換下的FD-1中繼閥，在例行試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了手動(dòng)性能試驗(yàn)，如表2所示?？梢耘卸ǎM(jìn)氣口處供給閥組件無(wú)法密封，存在異常。

4.3.1 EPLA電空變換閥檢查

(1)試驗(yàn)檢查

針對(duì)更換下的EPLA電空變換閥，首先在例行試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行制動(dòng)性能試驗(yàn)，項(xiàng)點(diǎn)包括電阻測(cè)試、泄漏試驗(yàn)、作用試驗(yàn)及容量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)EP閥輸出147mA，檢測(cè)其有AC1壓力。

(2)制動(dòng)不緩解故障復(fù)位邏輯

酸奶揮發(fā)性物質(zhì)成分與酶活的研究進(jìn)展為酸奶品質(zhì)的提高和品質(zhì)的控制提供了依據(jù)。通過(guò)調(diào)節(jié)酸奶中的酶活，為控制雙乙酰、乙醛在酸奶中的量提供一個(gè)新的方法，能有助于我們進(jìn)一步研究酸奶在貯藏、運(yùn)輸過(guò)程中風(fēng)味物質(zhì)的變化機(jī)理，生產(chǎn)出口感更好的酸奶產(chǎn)品。

試驗(yàn)完成后，對(duì)EPLA電空變換閥逐步拆解檢查，發(fā)現(xiàn)閥體閥口和供給閥組件密封處無(wú)雜質(zhì)及異常，將EPLA閥體倒置后發(fā)現(xiàn)有金屬碎屑，如圖4所示。

(3)第三方成分檢測(cè)

將EPLA電空變換閥內(nèi)出現(xiàn)的8件金屬屑進(jìn)行成分分析，主要含有C、Fe、Zn、O、Al、Cr等元素，由于金屬屑體積小(均為1mm左右)，表面存在潤(rùn)滑脂等雜質(zhì)不易清除，通過(guò)掃描電子顯微鏡分析檢測(cè)，元素占比與實(shí)際的元素比例存在較大差異，金屬碎屑應(yīng)為碳鋼或不銹鋼材質(zhì)。

BCU檢測(cè)制動(dòng)不緩解故障的復(fù)位條件為：在無(wú)制動(dòng)指令狀態(tài)下，BC壓力低于30kPa或檢測(cè)到有制動(dòng)指令

。

“移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+智慧醫(yī)聯(lián)體多端應(yīng)用建設(shè)”，是以上目標(biāo)的重要實(shí)現(xiàn)手段，也成為大醫(yī)二院的亮點(diǎn)工程和行業(yè)標(biāo)桿。

(2)拆解檢查

我國(guó)中南地區(qū)土壤重金屬污染狀況及其空間分布研究……………………………………… 徐啟勝，李雨晴，陳 燕，馬秀花（93）

例行試驗(yàn)完成后，對(duì)FD-1中繼閥進(jìn)行拆解檢查，發(fā)現(xiàn)供給閥組件的硫化橡膠存在破損和開(kāi)膠現(xiàn)象，如圖5所示。

（1）混凝土在冬季進(jìn)行澆筑，因此混凝土初始溫度設(shè)置為 12.7℃。左右兩側(cè)設(shè)置為絕熱邊界條件，并且考慮熱固耦合將四周及底部設(shè)置為固定約束。為了將混凝土裂縫降到最少，結(jié)合 COMSOL 參數(shù)化掃描，將導(dǎo)熱系數(shù)設(shè)置為變量 T1（2.3(W/(m.k))-10.3(W/(m.k))）。

4.4 制動(dòng)不緩解故障分析結(jié)論

(1)EPLA電空變換閥異物卡滯造成

供給閥桿與導(dǎo)程之間有異物卡滯，制動(dòng)緩解時(shí)，由于供給閥口無(wú)法正常關(guān)閉，總風(fēng)壓力將持續(xù)供給AC1預(yù)控腔，由于AC1壓力的存在，中繼閥無(wú)法將BC壓力完全排出至零，導(dǎo)致制動(dòng)不緩解故障，如圖6所示。EP閥內(nèi)部出現(xiàn)異物，根據(jù)既往故障分析，推測(cè)可能來(lái)源于管路，建議加強(qiáng)管路系統(tǒng)質(zhì)量控制。

(2)FD-1中繼閥異常漏風(fēng)造成

對(duì)FD-1中繼閥進(jìn)行拆解檢查，發(fā)現(xiàn)供給閥組件的硫化橡膠存在嚴(yán)重開(kāi)膠，在總風(fēng)的作用下，其開(kāi)膠部位張開(kāi)，與閥口接觸并使閥口處于開(kāi)啟狀態(tài)。制動(dòng)控制裝置接收到緩解指令時(shí)，BCU控制將AC1壓力排空，排閥桿下移使排氣口打開(kāi)，在總風(fēng)異常充風(fēng)的作用下，BC壓力無(wú)法完全緩解，致使存在殘余空氣壓力，如圖7所示。針對(duì)FD-1中繼閥內(nèi)閥組件出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，分析應(yīng)為個(gè)例偶發(fā)性故障。

5 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了CRH

型動(dòng)車(chē)組制動(dòng)系統(tǒng)的基本組成和制動(dòng)不緩解故障的基本原理，從理論和實(shí)踐的角度出發(fā)，提出了相應(yīng)故障的解決方案，并通過(guò)一個(gè)制動(dòng)不緩解故障的典型案例，對(duì)制動(dòng)不緩解故障的排查步驟和故障原因進(jìn)行了詳細(xì)分析。

由于制動(dòng)不緩解故障產(chǎn)生的原因很多，涉及到制動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)和節(jié)點(diǎn)，對(duì)技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)能力要求較高。日常工作中為保障動(dòng)車(chē)組的正常運(yùn)營(yíng)和降低動(dòng)車(chē)組制動(dòng)不緩解故障發(fā)生的概率，應(yīng)該定期對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行維修保養(yǎng)和常規(guī)檢查，并對(duì)制動(dòng)不緩解故障的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)檢查，建立風(fēng)險(xiǎn)隱患排查機(jī)制，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取行之有效的措施進(jìn)行處理

。

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