crh5型动车组制动系统故障分析及处理.doc

毕业设计（论文）中文题目： CRH5型动车组制动系统故障分析及处理 学习中心： 沈阳铁路局学习中心 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 吴远鹏 学 号： 12621470 指导教师： 霍胜贵 2014 年 9 月 20 日远程与继续教育学院北京交通大学毕业设计(论文)承诺书本人声明：本人所提交的毕业论文 CRH5型动车组制动系统故障分析及处理 是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果。论文中所引用的他人无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在论文中明确标注；有关教师、同学及其他人员对本论文的写作、修订提出过且为本人在论文中采纳的意见、建议均已在本人致谢辞中加以说明并深致谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本毕业论文 CRH5型动车组制动系统故障分析及处理 是本人在读期间所完成的学业的组成部分，同意学校将本论文的部分或全部内容编入有关书籍、数据库保存，并向有关学术部门和国家相关教育主管部门呈交复印件、电子文档，允许采用复制、印刷等方式将论文文本提供给读者查阅和借阅。论文作者：_吴远鹏_（签字）_2014_年_9_月_20 _日指导教师已阅：_ 霍胜贵_（签字）_2014_年_ _月_ _ _日 北京交通大学毕业设计(论文)成绩评议年级2012层次本科专业机械设计制造及其自动化姓名吴远鹏题目CRH5型动车组制动系统故障分析及处理指导教师评阅意见成绩评定： 指导教师：年 月 日答辩小组意见答辩小组负责人： 年 月 日北京交通大学毕业设计(论文)任务书本任务书下达给：12秋 级 本 科 机械设计制造及其自动化 专业 学生 吴远鹏 设计（论文）题目： CRH5型动车组制动系统故障分析及处理一、设计（论述）内容国外对动车组的研究运用比较早，目前已经有很多国家拥有成熟的动车组技术，如德国、法国和日本等国。我国的第六次铁路大提速也通过“引进吸收再创新”的方式增添了动车组，其中CRH5型动车组就是由原铁道部向法国阿尔斯通引进并由我国国产化的高速动车组。列车制动是人为利用制动力使列车减速、停车、阻止其运动或加速的系统，是列车安全运行的保障，也是动车组技术的关键组成部分。二、基本要求CRH5型动车组采用空气制动和电制动联合制动的方式，并且优先采用再生制动。电制动与摩擦制动相比，能够减少制动装置的机械磨损，延长装置的寿命，还能将列车的动能返还给电网，做到节能环保，是理想的制动方式。而动车组在制动过程中，电制动和空气制动的分配与制动的控制制动所必需的。三、重点研究的问题CRH5型动车组安装有一套成熟、稳定、可靠的制动系统，但在近8年的运营时间里，CRH5型动车组发生了不少制动故障，占发生故障总数的一半以上，应引起足够的重视。发生制动故障不但会造成动车组途中停车晚点，如果处理不得当还会导致动车组救援，严重影响运输秩序。只有准确地对动车组的制动故障进行判断，及时排除故障，才能减少动车组途中停车，避免对运输秩序的干扰。下达任务日期：2014年7月21日要求完成日期：2014年9月25日答辩日期： 2014年11月 指导教师： 霍胜贵开 题 报 告题 目：CRH5型动车组制动系统故障分析及处理报告人：12秋 机械设计制造及其自动化 吴远鹏 2014 年 7 月 22 日 一、文献综述近年来，随着我国铁路跨越式发展的深入，大规模铁路建设的兴起，列车的速度等级越来越高。以“（CRH）和谐号”为代表的中国高速铁路动车组，如梭箭般穿行于大江南北，将中国铁路带入高速时代，铁路运输事业呈现飞速发展的全新局面。高速动车组是在现代科学技术的基础上发展起来的，具有安全，准时，快速，舒适，节能，环保等诸多优点。制动系统是动车组至关重要的安全部位,所谓制动就是人为利用制动力使列车减速、停车、阻止其运动或加速的系统，是动车组安全运行的保障，也是动车组技术的关键组成部分，必须时刻保持良好的状态和反应，制动系统是行车安全的重中之重。二、选题的目的和意义制动：人为的制止物体的运动，包括使其减速，阻止其运动或加速运动。制动的实质：（作用力的观点）制动装置产生与列车运行方向相反的力，使列车尽快减速或停车；（能量的观点）将列车的动能变成别的能量或转移走。在现代高速铁路飞速发展的阶段，高速动车组成为时下的宠儿，在人们一味追求速度的今天，为确保乘客和动车组安全，我们需要不断的完善制动安全性能和人性化的融合，为打造更安全，更舒适，更智能，更人性的制动系统奠定了基础。三、研究方案（框架）由于CRH5型动车组的制动系统结构比较复杂，发生制动故障时判断困难，停车时间较长，不但会造成动车组途中停车晚点，还会耽搁后续交路动车组的运行，严重影响整个运行秩序。对动车组制动故障进行准确迅速的判断，及时排除，减少影响，避免损失。本文将以CRH5型动车组制动系统的故障分析及处理做为研究对象，从故障现象与故障原因入手,将动车组制动故障分为紧急制动不缓解，常用制动不缓解，单车制动不缓解及供风与供风管路故障等几大部分，详细整理研究与之相对应的处理方法，并针对部分技术阐述自己的观点。四、进度计划7月2127日分析题目，查阅资料，学习与毕业设计（论文）相关的知识，做好前期准备工作。7月28日9月10日划分设计（论文）内容，进行内容分析，撰写设计（论文）。9月11日9月25日划分设计（论文）内容，进行内容分析，撰写毕业设计（论文）并征求指导教师意见，修改毕业论文，进行毕业设计（论文）的评议五、指导教师意见题目符合当前铁路的发展要求，研究方案可行，进度安排合理，可以进行下一步工作。指导教师：霍胜贵2014 年 7 月 22 日中 期 报 告题 目：CRH5型动车组制动系统故障分析及处理报告人：12秋 机械设计制造及其自动化 吴远鹏 2014 年 8 月 12 日 一、进展情况毕业设计的两个月来，在导师的帮助以及自己努力下，自己感觉到真正学到了不少东西。进展顺利，不仅强化了自己的理论知识，而且对自己在工作中起到了很好的指导作用，以下是毕设进展的一些概要介绍：一、总体设计近年来，以CRH5型动车组为代表的“和谐号”动车组大规模上线运营，为中国高速铁路的发展发挥着重要作用。随着列车速度等级越来越高，对制动系统安全和制动系统研究就显得尤为重要。研究制动系统，如何让制动系统为铁路运输的安全高效运行提供强有力的保障，重点在于对制动系统故障进行分析和整理，研究一套行之有效的故障处理方法，提高故障处理的效率，同时提出改进建议，从根本上减少制动系统故障的发生。发生制动故障不但会造成动车组途中停车晚点，如果处理不得当还会导致动车组救援，严重影响运输秩序。只有准确地对动车组的制动故障进行判断，及时排除故障，才能减少动车组途中停车，避免对运输秩序的干扰。本文将CRH5型动车组制动系统故障分为紧急制动不缓解，常用制动不缓解，单车制动不缓解及供风与供风管路故障等几大部分，详细整理研究与之相对应的处理方法，并针对部分技术阐述自己的观点。二、框架（框图）1、CRH5型动车组制动系统2、CHR5型动车组制动模式及性能3、CRH5型动车组制动系统故障分析及处理4、总结及改进建议三、指导教师意见论文按照进度计划进行，确定的整体思路符合任务书的要求，框架结构合理，可以进行论文的撰写工作。指导教师：霍胜贵2014年 8月 25 日结 题 验 收一、完成日期二、完成质量三、存在问题四、结论指导教师：年 月 日摘 要我国的铁路第六次大提速通过“引进吸收再创新”的方式增添了动车组列车，CRH5型动车组是由原铁道部向法国阿尔斯通引进并由我国将之国产化的高速动车组列车。列车制动是人为的利用制动力使列车减速、停车、阻止其运动或加速的系统。列车的减速力由本身提供的制动力和列车运行时所受到的阻力组成。减速时制动力不能大于轮轨之间的粘着力，否则会使车轮“抱死”从而对旅客的安全造成威胁。CRH5型动车组采用空气制动和电制动联合制动的方式，制动系统主要由电制动系统、空气制动系统、防滑装置和制动控制系统组成，具有常用制动、紧急制动、保持制动、备用制动和停放制动等功能。研究制动系统，如何让制动系统为铁路运输的安全高效运行提供强有力的保障，重点在于对制动系统故障进行分析和整理，研究一套行之有效的故障处理方法，提高故障处理的效率，同时提出改进建议，从根本上减少制动系统故障的发生。只有准确地对动车组的制动故障进行判断，及时排除故障，才能减少动车组途中停车，避免对运输秩序的干扰。本文将CRH5型动车组制动系统故障分为紧急制动不缓解，常用制动不缓解，单车制动不缓解及供风与供风管路故障等几大部分，详细整理研究与之相对应的处理方法，并针对部分技术阐述自己的观点。关键字：CRH5型动车组 制动 制动故障 故障分析及处理AbstractChina Railway sixth great speed through the introduction of absorption and innovation” mode adds EMU train, CRH5 EMU is the former Ministry of Railways to the French Alston introduced and high-speed EMU train from China will be the localization. Train braking system braking force is the use of artificial to train deceleration, stop, stop the motion or acceleration. By the brake force and train train deceleration force by itself provides the resistance component. Braking force cannot be greater than the adhesion between wheel and rail, or will the wheel locking to the safety of the passengers to pose a threat to.CRH5 EMU uses air brake and electric brake, the brake system is mainly composed of electric braking system, air braking system, anti-skid device and braking control system composition, with brake, emergency brake, brake, brake and maintain spare park brake functions.Study on the brake system, how to provide a strong guarantee for the safe and efficient operation of the railway transportation make brake system.focus on analyzing and arranging the braking system breakdown, to study a set of effective fault handling methods, improve the efficiency of fault handling, and puts forward suggestions for improvement, brake system failure to radically reduce. Only the brake failure on EMU accurate judgment, eliminate the fault in time, can reduce parking EMU on the way, to avoid interference to traffic order. In this paper, the fault of CRH5 EMU brake system is divided into the emergency brake is alleviated, the common brake not relieved the bicycle brake not ease and air supply and air supply pipeline failure of several parts, with finishing processing method of the corresponding, and for part of the technology on their own point of view.Keywords: CRH5 EMU, Brake, Brake fault, Fault analysis and treatment目 录第一章 概论 11.1 制动系统概述 11.2 CRH5型动车组概述 11.3 论文选题的意义 2第二章 CHR5型动车组制动系统 32.1 电制动系统 32.2 空气制动系统 32.2.1 压缩空气供给系统 32.2.2 直通式空气制动系统 32.2.3 自动式空气制动系统 42.3 防滑系统 42.4 基础制动装置 4第三章 制动模式及性能 63.1 常用制动 63.2 紧急制动 63.3 停放制动 63.5 备用制动 63.5 保持制动 73.6 制动系统性能 7第四章 制动系统故障分析及处理 84.1 紧急制动不缓解故障分析及处理 84.1.1 紧急制动的触发方式 84.1.2 紧急制动不缓解故障的分析 84.1.3 各种紧急制动触发方式的区别 84.1.4 紧急制动不缓解故障的现象 84.1.5 紧急制动不缓解故障的原因 94.1.6 紧急制动不缓解故障的处理 94.2 常用制动不缓解故障分析及处理 94.2.1 常用制动不缓解故障的现象 104.2.2 常用制动不缓解故障的原因 104.2.3 常用制动不缓解故障的处理 104.3 单车制动不缓解故障分析及处理 104.3.1 单车制动不缓解故障的原因 104.3.2 预控制压力不能缓解故障分析及处理 114.3.3 紧急电磁阀B60.05没有得电故障分析及处理 114.4 供风系统故障分析及处理 114.4.1 空压机不泵风故障分析及处理 114.4.1.1 空压机不泵风故障的现象 114.4.1.2 空压机不泵风故障的原因 114.4.1.3 空压机不泵风故障的处理 124.4.2 空压机泵风不止故障分析及处理 124.4.2.1 空压机泵风不止故障的现象 124.4.2.2 空压机泵风不止故障的原因 124.4.2.3 空压机泵风不止故障的处理 124.5 列车管不能充风故障分析及处理 124.5.1 总风不能自动向列车管充风故障分析及处理 124.5.2 列车管风压存在泄露故障分析及处理 134.6 供风管路泄漏故障分析及处理 134.6.1 供风管路泄漏故障的现象 134.6.2 供风管路泄漏故障的原因 134.6.3 供风管路泄漏故障的处理 134.6.3.1 总风管、列车管连接软管漏风故障的处理 144.6.3.2 无螺纹管件松脱故障的处理 144.6.3.3 转向架管路泄漏故障的处理 14第五章 总结及改进建议 175.1 总结 175.2 改进建议 175.2.1 故障诊断方面 175.2.2 停放制动故障方面 185.2.3 无螺纹管件松脱方面 185.2.4 轴抱死故障方面 19参 考 文 献 20第一章 概论1.1 制动系统概述人为的制止列车运动，使其减速、阻止其运动或加速，称为制动。反之对已施行制动的列车，解除或减弱其制动作用，称为缓解。列车制动是人为利用制动力使列车减速、停车、阻止其运动或加速的统称。安装在列车上，能够实施制动和缓解制动的一整套设备称为制动装置。对于动力分散型的动车组而言，列车制动装置是指动车制动装置、拖车制动装置组合形成的完整系统。在制动过程中，使其减速或阻止其加速的外力是由列车制动装置产生的，与列车运动方向相反，由轨道制动力于车轮的外力，叫制动力。 从进行制动的瞬间起，到列车完全停止所行的距离即为制动距离。制动距离为制动空走距离与制动有效距离之和。铁路技术管理规程规定：动车组列车，当制动初速度为200km/h时，紧急制动距离为2000m；当制动初速度为250km/h的，紧急制动距离为3200m；当制动初速度为300km/h的，紧急制动距离为3800m；当制动初速度为350km/h的，紧急制动距离为6500m。1.2 CRH5型动车组概述2007年4月18日，我国铁路进行第六次大提速，同时推出CRH系列的高速动车组CRHl、CRH2和CRH5，运营速度达到250km/h。CRH5型动车组是长春轨道客车股份有限公司和法国的阿尔斯通公司合作，以ALSTOM为芬兰制造的SM3型摆式动车组为原型车，通过技术引进，消化吸收，制造60列CRH5型动车组，其中3列整车进口、6列CKD散件进口国内组装、51列国内制造。CRH5型动车组采用世界上先进的高速动车组技术，在设计时又充分考虑到我国的实际情况。动车组拥有九项关键技术，分别是动车组总成、车体、转向架、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、牵引控制系统、列车网络控制系统和制动系统。具体参数如下:编组形式：8辆编组（5辆动车和3辆拖车），可两辆编组联挂运行动力配置：（3M+1T）+（2M+2T）最高运营速度（km/h）：200最高试验速度（km/h）：250适应轨距（mm）：1435传动方式：交直交牵引功率（KW）：5500受流电压：AC25KV,50Hz转向架轴重（t）：17（动轴）16（拖轴）制动方式：直通式空气制动，自动式空气制动CRH5型动车组在正常运行时采用单弓受流，受电弓将25kV的交流电通过高压电缆传给牵引变压器，列车共有2台牵引变压器给5台牵引/辅助变流器供电。牵引变流器通过整流逆变将交流电变换为电压和频率均可调的交流电供给牵引电机。每台牵引变流器带动2台牵引电动机，全车共有10台牵引电动机。制动系统有空气制动系统和电制动系统两种。电制动系统即牵引传动系统的另一个工作模式。空气制动系统由基础制动系统及空气供给系统组成。制动控制系统由司机室操纵，司机室发出电气指令经列车的信息系统传送到每辆车的制动控制装置，由BCU(制动控制单元)进行计算，按速度进行减速度的控制，送出与速度相应的压力到制动盘上，进行制动。1.3 论文选题的意义随着铁路运输速度的提高，列车制动所起到的作用越来越大。如果列车不具有优秀的制动能力，便不能保障列车的运行安全，还极有可能发生生命事故，因此列车的制动是技术列车技术的重要组成部分，没有很好的制动功能的列车不能称为合格的列车。CRH5型动车组采用空气制动和电制动联合制动的方式。电制动与摩擦制动相比，能够减少制动装置的机械磨损，延长装置的寿命，还能将列车的动能返还给电网，做到节能环保，是理想的制动方式。而动车组在制动过程中，电制动和空气制动的分配与制动的控制制动所必需的。CRH5型动车组安装有一套成熟、稳定、可靠的制动系统，但在近8年的运营时间里，CRH5型动车组发生了不少制动故障，占发生故障总数的一半以上，应引起足够的重视。发生制动故障不但会造成动车组途中停车晚点，如果处理不得当还会导致动车组救援，严重影响运输秩序。只有准确地对动车组的制动故障进行判断，及时排除故障，才能减少动车组途中停车，避免对运输秩序的干扰。第二章 CHR5型动车组制动系统CRH5型动车组制动系统由电制动系统、空气制动系统、防滑系统和基础制动装置等组成。全列共有10根动轴和22根拖轴。动轴上有电制动装置与空气制动装置，每根轴上安装2套轴盘式制动装置和撒砂装置；拖轴上只有空气制动装置，每根轴上安装3套轴盘式制动装置；MC2、MC1车的1位轴设有撒砂装置；除T2 车外，每辆车的1、4位轴上设有停放制动装置。2.1 电制动系统CRH5型动车组的电制动系统由受电弓、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机及制动电阻等组成。CHR5型动车组使用的电制动以再生制动为主；当再生制动不能起作用时可切换电阻制动。电制动在常用制动和列车恒速运行时使用。制动时，控制系统将三相异步电动机转换为发电机工作，将列车运动的动能转变为电能，反馈回电网或变成热能消耗掉。使用电制动时，电空制动仅供拖轴使用，而对于动轴来说，电空制动仅可用于无法使用电制动力的速度范围内。如果电制动失效，可在有关动轴上使用空气制动系统。电制动可单独使用或与空气制动一起使用。与空气制动一起使用时，将优先运用电制动，减轻拖车的空气制动负荷，从而减少其机械制动部件的磨耗。CRH5型动车组的电制动在29 kV网压以下使用，作用于动轴上，并可在全部速度范围（10km/h- 200km/h）工作；在电分相区段进行电阻制动。2.2 空气制动系统CRH5型动车组的空气制动系统分为压缩空气供给系统、直通式空气制动系统，自动式空气制动系统。2.2.1 压缩空气供给系统CRH5型动车组的压缩空气供给系统配置两套压缩空气供给装置，分别安装在TP和TPB车上。每套设备包括：电动空气压缩机单元、安全阀、空气干燥装置及微孔滤油器等。有两根风管连通全车：一根是总风管，用于向所有连接到空气系统的设备供气，压力保持在8bar到10bar；另一根是制动风管，用于备用的自动式空气制动，压力保持在6bar。2.2.2 直通式空气制动系统CRH5型动车组的直通式空气制动系统采用电子控制，由制动控制单元BCU按制动模式曲线（牵引制动控制手柄的位置或信号系统设定）控制列车减速或停车。安装在每个车上的微机控制的制动控制装置负责执行本车的制动控制功能，包括接收和解码制动命令信号（从制动手柄产生），以及其它用于列车制动控制的重要信息。如果直通制动系统出现故障，系统故障导向安全，必要时实施紧急制动停车，如直通制动系统不能正常工作，通过手动转换后，启动备用空气制动系统。2.2.3 自动式空气制动系统CRH5型动车组的自动式空气制动系统为备用制动系统，其制动指令由列车管传递。由司机室内的备用制动控制阀操纵，也可由采用自动式空气制动系统的既有线机车操纵控制（包括制动与缓解），以满足动车组救援和回送要求。自动式空气制动系统处于热备用状态。2.3 防滑系统CRH5型动车组的防滑系统执行防滑和车轮滑行控制功能，由电控装置、车轴速度传感器及防滑阀组成。电控装置安装在电气控制柜中，速度传感器装在轴箱中，防滑阀安装在车体下方。每根车轴上有两个速度传感器和两个防滑阀，为冗余配置，同时在电控制装置层面上配有采用冗余配置的微处理器。冗余装置包括两个可互相通讯的电气装置。正常运行时，一个是主装置、执行防滑保护（WSP）功能，另外一个执行抱死检测（DNRA）功能。如果主装置出现故障，另外一个就开始执行WSP和DNRA功能。为了避免车轮锁定，防滑系统检测每个车轴的移动并对制动气缸的压力进行控制，以使车轮和轨道之间的附着力达到最佳效果。每个车轴的防滑系统的响应标准是车轮和列车之间的差速，轴加速度和轴速历史记录，包括车轮滑动和加速度的变化。这样，可以获得全面的防滑过程，安全地防止车轮锁定，使车轮永远保持在期望的最佳车轮滑动范围内。2.4 基础制动装置CRH5型动车组的所有车轴均配备有盘形制动，而所有动轴均配有电制动。所有车轴均配备有 640毫米钢制制动盘，并配有减压通风系统，每根拖车轴安装3个轴制动盘，每根动轴安装2个轴制动盘。每个制动盘配备的制动缸及夹钳采用传统型，内置闸调器。停放制动缸为弹簧作用式，并配有防止混合作用装置。CRH5型动车组的制动闸片为烧结的粉末冶金类型，总厚度为24mm，最大允许温度600，磨耗到限的最小厚度为10mm。第三章 制动模式及性能CRH5型动车组制动系统具有常用制动、保持制动、紧急制动、备用制动和停放制动等模式。3.1 常用制动CRH5型动车组的常用制动在正常情况下给列车减速、停车制动时实行,是电子控制的电空直通制动。司机室中的制动手柄将向列车总线发送制动命令，该制动命令将被不同车辆的各制动控制装置读取和编译，并将制动命令发送给牵引单元，进行电制动以及电空制动空气系统进行摩擦制动。常用制动模式下电制动优先使用，首先在动力轴上施加电制动，如电制动力不足时，再在非动力轴上施加空气制动进行补充。当动力轴的电制动不能使用，出现故障时，则用空气制动(摩擦制动)代替。当列车运行速度小于10km/h时，电制动因衰减而减小的数值由空气制动补足。3.2 紧急制动CRH5型动车组的紧急制动在紧急情况下产生作用，制动时只有空气制动。紧急制动时，制动指令同时下达给直通空气制动系统和自动空气制动系统。此时，牵引和电制动都被切断，列车管被快速彻底的排放，所有车辆施加最大的空气制动力。CRH5型动车组配备旅客紧急制动报警系统（每个旅客车厢均应配备有两个报警手柄）。旅客拉动紧急制动手柄后，紧急制动信号被迅速传递到司机室，制动管将迅速排风，列车产生空气紧急制动作用。旅客紧急制动装置具有延时功能，如果司机在3秒内无动作，列车产生紧急制动。3.3 停放制动CRH5型动车组配备有一个从制动风缸供风的弹簧作用的停放制动装置，配有手动缓解装置，动车组转向架上设有足够数量的停放制动缸可保证动车组安全地停放在30的坡道上。3.5 备用制动如果制动控制单元发生故障或列车处于救援/回送模式，动车组可启动备用的自动空气制动系统继续运行。此时列车制动需要操纵备用制动手柄进行，限制速度在120km/h。备用制动控制器通过塞门手动激活。启用备用制动时，列车的制动和缓解通过制动管中的空气压力（600kPa）进行控制，该压力将通过安装在驾驶室中由时间控制的制动控制器进行调节，这一控制器由手动开关激活。备用制动系统具有常用制动和紧急制动功能（都为空气制动），其紧急制动可通过操纵备用制动控制阀或紧急按钮实施。将备用制动控制器拉到紧急制动位时断开安全回路，产生紧急制动功能。3.5 保持制动施加保持制动，允许动车组在斜坡上施加足够大的制动力以使动车组安全可靠的停留在最大坡度30的斜坡上。司机移动牵引杆启动动车组时，一段时间（约1秒）后停车制动自动缓解，以便动车组能在坡上启动，而不发生退行。3.6 制动系统性能CRH5型动车组的常用制动采用电制动和空气制动的复合制动模式，紧急制动仅为空气制动。电制动在200km/h到10km/h的速度范围内工作，在达到最大电制动的情况下，轮周处的最大制动力和功率如下：l轮周处的最大制动力 205kN（最大电制动）l轮周处的最大制动功率 5785kW（最大电制动）l最大常用制动和紧急制动性能相同：初速度200 km/h：平均减速度 0.79 m/s2制动距离 2000 m初速度160 km/h：平均减速度 0.79 m/s2制动距离 1400 m空气制动时轮轨间的最大粘着系数 0.085l 弹簧驱动的停车制动装置能够使一列正常负载的列车停在30坡度上不发生溜逸。第四章 制动系统故障分析及处理由于CRH5型动车组的制动系统结构比较复杂，发生制动故障时判断困难，停车时间较长，不但会造成动车组途中停车晚点，还会耽搁后续交路动车组的运行，严重影响整个运行秩序。对动车组制动故障进行准确迅速的判断，及时排除，减少影响，避免损失，下面我就对CRH5型动车组制动系统故障进行综合分析。4.1 紧急制动不缓解故障分析及处理4.1.1 紧急制动的触发方式紧急制动时牵引和电制动被切断，空气制动施加一个最大的空气制动力。1、通过断开安全环路触发的紧急制动。比如ATP系统、TBC手柄等。此时安全环路断开，列车管的风压通过警惕装置电磁阀N02迅速彻底的排空。安全环路由尾车QCA柜内30Q103空开供电，贯穿全列走到主控车，安全环路建立以后各车的紧急电磁阀B60.05和两头车的警惕装置电磁阀N02得电，主控车的充风电磁阀D12均得电。2、通过断开乘客报警环路触发的紧急制动。比如乘客报警拉手等。此时列车管的风压通过电磁阀N07迅速彻底的排空产生空气制动力，但是并不断开安全环路。3、动车组在运行过程中，停放制动非正常施加，触发动车组起紧急制动，不能缓解。4.1.2 紧急制动不缓解故障的分析如果发生紧急制动不缓解应通过安全环路是否建立判断是何种类型的紧急制动。安全环路建立只是紧急制动缓解的必要条件，安全环路断开列车必然起紧急制动。列车管风压达到6.0bar，各车的紧急制动电磁阀B60.05，两头车的警惕电磁阀N02和乘客报警电磁阀N07均得电，紧急制动才能缓解。4.1.3 各种紧急制动触发方式的区别1、TBC手柄施加紧急：列车管的风压是通过两头车的电磁阀N02排空，各车紧急电磁阀B60.05失电，施加了最大的制动力。2、备用制动手柄施加紧急：列车管的风压是通过两头车的电磁阀N02排空，同时也在将均衡风缸的压力排空。3、紧急制动按钮施加紧急：列车管风压通过电磁阀N03快速排空，排风速度最快。4、通过乘客报警拉手施加的紧急制动：乘客拉动报警拉手3s内司机不按取消按钮，列车就会起紧急制动，列车管压力通过主控车电磁阀N07排空。4.1.4 紧急制动不缓解故障的现象BPS屏制动施加指示灯亮，不能通过主手柄进行缓解。4.1.5 紧急制动不缓解故障的原因1、总风、列车管压力不足。2、1车或8车主BCU故障。3、ATP引起安全环路故障。4、警惕装置引起的紧急制动。5、停放制动压力开关故障；停放制动管路漏风；停放制动单元CAN线通讯故障。6、安全环路故障。7、旅客紧急制动拉手被拉下。4.1.6 紧急制动不缓解故障的处理1、检查总风压力是否低于6bar。如果是，强迫启动空压机进行泵风。如果空压机工作正常但是总风压力不上升或者上升缓慢，可以判断供风系统有泄漏，随车机械师下车检查，进行相应的处理。2、检查安全环路是否断开。按照下列步骤重建列车的安全环路。、确认警惕装置开关是否处于隔离位。如不是，将其置于隔离位。、确认停放制动是否非正常施加（运行过程中，停放制动突然施加）。如果是，停车后，查找施加停放制动的车辆，打开施加停放制动单元的裙板和模块罩板，关闭阀门H01.07，手动缓解停放制动，确认停放制动缓解后，继续运行。如停车后，可以将停放制动缓解，但很难查找具体哪节车施加过停放制动，检查并确认停放制动的施加不是由停放制动管路泄露引起，此种情况可将整列车QEL柜中的空开30Q07关闭，继续运行。、查看ATP系统是否正常工作。如不是，使其恢复正常，如不能恢复，隔离其激发紧急制动的功能。、根据BPS屏旅客报警信息，确认报警位置，随车机械师用三角钥匙将旅客紧急制动拉手复位。、如安全环路恢复正常，但仍存在排风现象，列车管压力不能正常上升。检查两头车电磁阀N02和电磁阀N07，如排风不止，关闭处理。、若仍不缓解，将各车制动单元内的阀门B22.02和两个头车内的电磁阀N02关闭；打开司机室左下方的阀门D03，启用备用制动，限速120km/h运行。 、若仍不缓解，按规定请求救援。 4.2 常用制动不缓解故障分析及处理4.2.1 常用制动不缓解故障的现象BPS屏制动施加指示灯亮，不能通过主手柄进行缓解。列车处于最大常用制动和紧急制动时的区别在于列车管压力和安全回路。在牵引制动手柄处于中立位的前提下，如果列车管风压为6.0bar，安全回路建立，动轴压力4.4bar左右，拖轴压力3.2bar左右，则该故障现象就是常用制动不缓解。4.2.2 常用制动不缓解故障的原因1、制动WTB网络线不通。2、1车或0车主BCU故障（包括BCU卡板故障）。3、ATP施加最大常用制动并且不缓解。4、LKJ故障导致常用制动不缓解。5、保持制动施加。6、网络故障。4.2.3 常用制动不缓解故障的处理1、查看司机台左侧的制动缸压力表，如动轴制动缸压力（红色指针指示动轴制动缸压力）为3.2bar左右，则为常用制动施加。将主手柄推至牵引位进行缓解。2、检查QRK控制柜中制动WTB网络线有无松动、虚接现象。3、进行ATP隔离试验，观察是否缓解。4、如不缓解,关闭主控车BCU1电源空开30Q01，除主控车报BCU故障、制动处于缓解状态，其他车制动缓解正常，并将主控车做关门车处理后开车。5、仍不缓解，恢复30Q01，断开30Q02，制动缓解正常，并将主控车做关门车处理后开车。6、如不能恢复，做断蓄电池复位，并且重新闭合蓄电池的时间间隔至少要30秒。7、若仍不缓解，随车机械师将各车制动单元内的B22.02阀关闭；打开司机室左下方的D03阀，启用备用制动，并将备用制动手柄推至缓解位，缓解后，进行备用制动试验，确认正常后，采用备用制动，限速120km/h运行。 4.3 单车制动不缓解故障分析及处理单车制动不缓解故障一般有预控制压力不能缓解故障或紧急电磁阀B60.05没有得电故障两种情况造成。4.3.1 单车制动不缓解故障的原因1、网络通信故障。2、预控制压力不能缓解。3、BCU故障。4、压力开关故障 4.3.2 预控制压力不能缓解故障分析及处理单车制动不缓解，如果制动压力在1.0bar以下，可以判断为预控压力没有缓解。1、到车下打开BCU罩板，用小螺丝刀按压测试口B60.14，直到里面的风完全排尽。或者关闭常用制动截断塞门B22.02、备用制动截断塞门B55.03进行排风，反复试验直到预控制压力完全排尽，效果是一样的。2、如果缓解完预控压力后每施加一次制动，单车都不能自动缓解，则判断为该车的排风电磁阀B60.02没有正常得电。4.3.3 紧急电磁阀B60.05没有得电故障分析及处理如果单车制动不缓解，显示动轴压力4.4bar左右，拖轴3.2bar左右，通过测试口B60.14排风无效。则可以判断为该车的紧急电磁阀B60.05没有得电。1、检查该车的30部分空开是否正常闭合（1、0车30Q09空开控制紧急电磁阀，中间车30Q08空开控制紧急制动电磁阀）。2、检查该车紧急电磁阀B60.05的电源插头是否连接良好，测量是否有DC24V电源，测量该电磁阀的阻值是否正常（正常值为60欧左右），检查控制该电磁阀的BCU主板MB03B，或者更换B60.02模拟转换器进行排除。处理完毕后进行制动试验，如车辆制动、缓解状态正常后，恢复裙板和模块罩板继续运行。仍不能缓解，将故障车做制动关门车处理，继续运行。4.4 供风系统故障分析及处理供风系统故障可分为空压机不泵风故障和空压机泵风不止故障两种情况。4.4.1 空压机不泵风故障分析及处理4.4.1.1 空压机不泵风故障的现象当动车组总风压力低于7.5bar时，两台主空压机均不工作。4.4.1.2 空压机不泵风故障的原因1、网络故障，误报。2. 压力开关故障，不能准确的反映压力。3. 接触器烧毁。4. 主空压机电机烧损。4.4.1.3 空压机不泵风故障的处理1、闭合强迫泵风开关，如泵风，当总风压力达10bar时，断开强迫泵风开关，当总风压力低于8.5bar时，再次闭合强迫泵风开关，如此反复操作，维持运行。2、如不泵风，随车机械师将3、6车配电柜内的32Q01空气开关断开10s后再闭合。3、仍不泵风，进行小复位操作（视情况进行大复位操作）。4、若故障仍未消除，检查3、6车QEL柜继电器32K01和空气开关32Q01、32QM01状态及QEL柜上部盖板查看空压机热保护是否动作，如果动作复位操作。5、若故障无法消除，按规定请求救援。4.4.2 空压机泵风不止故障分析及处理4.4.2.1 空压机泵风不止故障的现象当动车组总风压力高于10.5bar时，一个或两个主空压机仍在工作。 4.4.2.2 空压机泵风不止故障的原因1. 网络故障。2. 压力开关故障，不能准确的反映压力。4.4.2.3 空压机泵风不止故障的处理1、观察总风压力表，当动车组总风压力高于10.5bar时，一个或两个主空压机仍在工作。2、随车机械师将故障车QEL柜内的32Q01空气开关断开。3、密切关注总风压力，若总风压力正常，维持运行。压力低于8.5bar时，随车机械师闭合32Q01空气开关；当总风压力达到10bar时，随车机械师断开32Q01空气开关。4、维持运行至折返站，进行断蓄电池复位操作。若故障仍未消除，按第2、3步操作，维持运行，待车辆入库后再进行彻底处理。4.5 列车管不能充风故障分析及处理列车管不能充风故障可分为总风不能自动向列车管充风故障和列车管风压存在泄露故障两种情况。4.5.1 总风不能自动向列车管充风故障分析及处理如果列车管压力为0bar，而TD屏第三页显示安全环路建立，打开阀门D03总风可以向列车管充风，则可以判断为总风不能自动向列车管充风。安全环路建立以后总风只能通过主控车的