关于动车制动系统的研究与讨论

关于动车制动系统的研究与讨论

李君,庄绪龙,宋吉卿

中车青岛四方机车车辆股份有限公司   山东省   青岛市  266111

摘要：随着高铁建设的普及，列车运行速度在不断提高，在此进程中，为了提升铁路运行的安全系数，对动车组自身的制动性能提出了更高的要求，只有加强制动装置的快速反应，具备良好的制动能力和效果，才能保障动车组安全运行。结合CRH380B型动车组制动系统工作原理，分析常用制动系统和紧急制动系统故障成因，并给出处理措施。

关键词：CRH380B型动车组；制动系统；应急处置

1概述

目前国内使用的动车组主要以自主研发的新一代CRH380型动车组为主，其中CRH380B型动车组在各条高铁线上广泛使用，但因制动系统发生故障，造成后续交路动车组晚点，影响运营秩序的情况时有发生。因此，掌握了常见制动故障，并采用先进的制动控制系统，可以方便我们今后快速处置CRH38OB型动车组制动故障，尽快恢复运行秩序。本文通过介绍动车组的制动系统，并分析常见制动故障，提出解决办法，尽快恢复运行秩序。

2.制动控制原理

CRH380B型高速动车组具有较好的科技保障效果，也具有极为舒适的运行平稳性能。该高速动车组采用先进的科学技术，提升了微机的控制水平和保障性能，系采用微机控制直通式电空制动系统进行制动控制，可根据实际情况进行科学的调节，有效调控和限定列车的运行速度，提高列车的平稳性。

（1）常用制动：是列车最基本的制动方式，列车在正常控速和进站时使用的频率较高，它由司机控制器或列车自动控制系统（ATP）发出制动指令，通过制动系统作用，达到使动车组减速甚至停车的目的。常用制动的制动力具有较好的物理性能，由摩擦制动和电制动两种技术手段实施制动效果。

（2）紧急制动：列车在紧急情况下，为使动车组迅速停车而采取的一种制动方式。一般采用安全可靠的摩擦制动方式。通过列车自动控制系统或紧急制动装置发出紧急制动指令，通过切除牵引、快速排出列车管风压、直通电空制动和备用空气制动冗余产生紧急制动。

（3）停放制动：为了防止列车在无动力停放时发生溜逸事故，采用弹簧蓄能自动装置，大幅提升了制动效果。停放制动的工作原理主要就是依靠制动缸充风缓解、排风实施有效制动。

（4）备用制动：只是一套有效的补充装置，在直通电空制动发生故障时，及时启动备用制动，通过操纵备用制动手柄来进行备用制动，进而达到限制速度的作用和效果。

3.常用制动故障分析及紧急处理措施

3.1常用制动不缓解

常用制动不缓解主要是常用制动电磁阀B60.02未正确得电导致，主要原因有：①相关制动板卡故障，导致未发出制动电磁阀动作指令；②ATP触发1、4级制动指令的工作效能；③ASC自动速度控制系统的实际状态，避免运行中触发常用制动。当列车开启ASC功能，恒速手柄设定为非零位，制动手柄在缓解位，当牵引手柄处于牵引位时，列车便会自动缓解常用制动（此功能主要是防止列车在坡道时溜车）。当列车开启ASC功能，恒速手柄设定为零位，此时即便列车牵引手柄的状态处于牵引位，保障有效缓解常用制动所处位置，也不能缓解制动，只能通过HMI屏关闭ASC功能。

3.2常用制动不缓解应急处置流程

（1）首先查看是否为ATP引起的常用制动不缓解，查看ATP屏左侧是否有制动施加符号及相关制动施加信息。

（2）如果ATP的DMI屏上有常用制动符号，则表示是ATP触发的常用制动，通知司机重启ATP或通知电务部门处理。如果排除ATP，执行第三步。

（3）查看HMI屏是否有相关故障代码，如果有，按相关故障代码表处置，如果无故障代码，执行第四步。

（4）检查ASC（恒速）的工作状状态，保障这一设备的设定保持关闭状态，避免开启状态的干扰，通过关闭ASC（恒速）速度设定维护设备状态运行平稳。如果制动未缓解，执行第五步。

（5）复位占用端头车主BCU（在HMI屏上“维护”界面“软件和硬件版本”选项确认主BCU并进行复位，BCU1）BCU1为主BCU，复位28-F11空开，BCU2为主BCU，复位28-F12空开。如果还未缓解，执行第六步。（6）采取备用制动，限速120km/h，限速维持到具备换车的条件车站更换热备动车组。

4.紧急制动故障成因分析及处理措施

4.1紧急制动施加原理

紧急制动是通过紧急制动排风阀N04将列车管压力排空，列车管压力为0kPa时，备用制动控制比例中继阀DV将输出最大压力（约600kPa），输出的压力经过双向阀给到中继阀的预控制压力，从而依靠输出压力使夹钳制动夹紧，产生紧急制动。紧急制动排风阀N04受紧急制动电磁阀N05控制，当紧急制动电磁阀N05得电后，紧急制动排风阀N04将会排空列车管风压。

紧急制动电磁阀得电，触发紧急制动的条件：①非拖拽模式下，头尾车紧急制动环路状态继电器43-K24失电；②拖拽模式下，头尾车停放制动环路状态继电器失电；③非紧急驾驶模式条件下，网络通过SKS1常开触点发出紧急制动指令（如间接制动试验时，尾端紧急制动阀排风，就是通过这里实现的）。

4.2紧急制动缓解原理

CRH380B（L）型动车组通过头车的C01模块实现列车管压力控制。这时需要严格控制总风管风压，经过减压阀的综合调节作用，协调数值经过C01.04阀减至0.6MPa，经单向阀通过列车管充风电磁阀，最终达到向列车管充风的工作流程，风压达到0.6MPa时停止充风。

列车管充风电磁阀C01.02受占用端头车主BCU控制，当满足司机室占用、制动手柄处于充风位、C14塞门处于断状态3个条件后，占用端头车主BCU的EB01B（A9）板卡输出BP_Y_Filling指令，使列车通过综合调控使充风电磁阀C01.02得电，进而科学地保障列车管充风。

4.3应急处置程序

（1）应急处置思路

首先排查出列车管压力为0kPa的原因，是因为紧急制动安全环路未建立，导致列车管紧急制动电磁阀N05得电排风，还是因为列车管充风电磁阀未得电或损坏导致无法向列车管充风。

（2）故障现象

运行途中或换端后，发现列车管风压发生变化，监管数值如果达到0，就可以综合判定紧急制动不缓解，实施下一步干预手段。

（3）应急处置流程

①首先查看是否为ATP引起的紧急制动不缓解，查看ATP屏左侧是否有制动施加符号及相关制动施加信息。②如果ATP的DMI屏上有紧急制动符号，则表示是ATP触发的紧急制动，通知司机重启ATP或通知电务部门处理。如果排除ATP，执行第三步。③查看HMI屏是否有相关故障代码，如果有，按相关故障代码表处置，如果无故障代码，查看HMI屏是否有禁止充风标识，如果有则代表紧急制动环路未建立，执行第四步；如果没有禁止充风标识则执行第五步。

④如果有禁止充风标识，则表示紧急制动环路没有建立，排查环路故障，值得注意的是，ATP系统上制动试验时，必须在紧急制动阀没有隔离的情况下进行。⑤如果没有禁止充风标识，则复位占用端主BCU，（查看维护界面—软件和硬件版本—查看哪个是主BCU），BCU1为主BCU，复位28-F11空开，BCU2为主BCU，复位28-F12空开。如果还未缓解，执行下一步。⑥启用备用制动，通过分配阀给列车管充风，换端时如果需要进行ATP制动测试，此时ATP制动测试无法通过，需隔离ATP限速120km/h，如果过分相有困难可以临时解除限速40标识，最高可维持80km/h，限速维持到具备换车的条件车站更换热备动车组。

5.结语

综上所述，本文结合CRH380B型动车组制动系统工作原理，分析常用制动系统和紧急制动系统故障成因，并给出处理措施，以减少应急处置时间，最大程度减小对高铁运输秩序的影响。制动系统作为动车组重要组成部分，制动性能的问题直接影响列车型车安全，是安全行车的一道屏障，因此对制动性能的要求也就更高。

参考文献：

[1]徐小勇,李永柳.CRH2型动车组制动系统故障分析改进[J].铁道运营技术,2022,28(04):7-9.

[2]邓文明,师光州,蔡董等.动车组制动不缓解故障分析及解决方法[J].内燃机与配件,2022(11):74-77.

[3]温煦圆,章阳,付波.动车组制动系统用压力传感器的寿命研究[J].铁道机车车辆,2022,42(02):62-67.