CRH2动车组制动系统故障检修分析及解决方法

CRH2动车组制动系统故障检修分析及解决方法摘要因为地大人多的因素，人口流动而产生的铁路运输问题一直是我国重点解决的问题之一，而高速动车组的装备极大的缓解了铁路客运的压力，随着我国高速铁路网的建设和高速动车组的发展，我国一直把动车组的安全问题放在第一位。动车组制动系统不同于普通列车的制动系统，动车组较普速列车的速度大大提高，所以动车组制动系统的要求与复杂程度也相应较高。在有对动车组复杂结构成熟的检修系统的今天，制动系统仍是出现故障最为频繁的系统之一。本文探究的是我国的CRH2系列动车组的制动系统的关键部件在工作中所发生的故障，介绍动车组制动系统的结构，主要介绍出一些常见的故障和其发生的现象和对应的解决方法，并对故障进行检修分析。制动系统是动车组至关重要的安全部位，必须时刻保持良好的状态和反应，因此做好制动系统的故障处理便是重点之一。关键词动车组制动系统检修分析解决方法毕业设计（论文）中文摘要目次第一章绪论……………11.1研究背景…………11.2国内研究现状……………………11.3动车组制动系统的基本概念……………………2第二章动车组制动系统的组成及特点………………22.1制动系统的组成…………………22.2制动系统的特点…………………22.3制动系统的工作原理……………3第四章CRH2动车组制动系统故障检修分析及解决方法…………64.1常见故障及故障显示……………64.2制动控制装置传输不良（故障代码052）……64.3制动控制装置故障（故障代码059）…………74.4制动控制装置速度发电机断线1（故障代码060）…………84.5制动不足（故障代码123）……………………94.6抱死1（故障代码151）………104.7制动不缓解（故障代码153）………………11结论…………………12致谢…………………13参考文献……………14第一章绪论1.1选题背景随着科技的进步，出行方式也各种各样，伴随着交通的快速发展，我国的铁路行业也在飞速的进步，同时为了保持经济的高速发展，最近几年我国的铁路行业也在快速发展，一直稳定在世界发展的最前面，为了乘客的安全以及对车辆的维护，日常的检修也就变得更加重要了，制动系统作为动车组一个最重要的组成之一，对动车组安全影响非常大。虽然目前的技术已经十分成熟，但是为了安全，防止列车发生行车事故，对制动系统日常的维护检修也是必不可少的。这是对乘客的安全负责，也是对国家的财产负责。所以这就要求我们全面的认识高速动车组的制动系统，对制动系统的检修方法工艺、结构、功能有充分的认识，这对铁路的发展非常有意义！中国高速动车组现在按照动车组速度划分成三个平台，从第一种到第三种的速度等级分别是200~250km/h为第一个平台，300~350km/h为第二个平台，这两个平台是我国已经通过吸收借鉴经验，并通过创新实现了的，第三种平台是运营速度在350km/h以上的，是我国目前正在建设的。伴随着中国高铁近年来的飞速发展，我国的铁路发展已经在世界上名列前茅，我国铁路的飞速发展也象征着国家的繁荣昌盛。1.2国内研究状况在我国，铁路运输是主要的运输方式之一，铁路运输相较于其他运输方式，更加的安全、快速和可靠。随着国家整体的不断发展，传统的铁路机车已经不能满足日益增长的国内需求。自1958年起，我国就开始不断的引进和研究高速动车组。时至今日，在国家的不断努力下，我们已经基本掌握了高速动车组的绝大多技术，并研发出了安全可靠、适应我国情况的CRH系列高速动车组。CRH2系列高速动车组是向日本川崎重工的日本E2-1000系新干线动车组进行技术引进，并由青岛四方机车车辆股份有限公司加以自主创新研发的高速列车。在高速动车组不断发展普及的情况下，动车组的安全问题备受社会的广泛关注。动车组的制动系统作为保证列车安全的重要防线，在对制动系统的检修分析和在其故障时准备有效处理的方案是十分必要的。1.3动车组制动系统的基本概念用人为的方法使列车停止运动，其中包括使列车减速、阻止列车进行运动或加速，均可称其为制动。反之，对已经在制动状态下的列车，解除或减弱其制动作用状态，均称之为列车的缓解。为了使列车能施行制动和缓解而安装在列车上的一整套设备，总称为制动装置。我国铁路上运行的高速动车组主要采用电制动、空气制动和电空制动这三类。CRH2型动车组使用的空气制动机在结构上可分为制动机和基础制动装置两个部分。制动机考科一生产空气制动所需要的动力，并控制这些动力进行制动，例如制动系统中的中继阀、分配阀等；而基础制动装置则是施展制动动作的主要装置，例如制动装置中的制动夹钳等。不同于传统列车的制动系统，高速动车组制动系统的作用不再是仅仅让列车停下来，而是根据列车的状态有了多种功能，有常用制动、紧急制动、停放制动、辅助制动等。制动系统是重要的安全保障措施，但制动系统也限制了高速动车组在速度方面的发展，只有在更加可靠安全的制动系统的保障下，高速动车组的速度才能有大的提升。第二章动车组制动系统的基本构成及原理2.1制动系统的组成由于高速动车组速度大的特点，怎样给予高速动车组整体的平稳性和制动可靠性是对于高速动车组制动系统的一大挑战。高速动车组的制动系统除了能够施加正常的制动效果外，还必须在列车出现其他意外的状况下，尽可能的缩短制动距离，保证列车的安全。同时提出要尽可能在制动时保证列车整体的平稳和舒适。所以，高速动车组的制动系统与传统列车的制动系统完全不同。CRH2高速动车组的制动系统是一个庞大而复杂的复合系统。高速动车组运用了大量的高新技术，其主要结构主要由电制动系统和空气制动系统组成。制动系统的控制调节处理主要由各车上的气动控制单元、EBCU、EP阀、中继阀、空重调节阀等元件组成；执行元件主要由制动风缸、制动夹钳、制动闸片等元件组成。制动时采用电制动与空气制动联合制动的方式，并且以电制动为主要的制动方式。2.2制动系统的特点如果说制动系统是一个动车的“灵魂”也不为过，他直接的会对于动车的运行速度，运行品质有影响，我认为改善动车首先要求从制动系统研究起。同时转向架也起到了很多关键作用。高速动车组的制动系统有以下几条特点：制动指令采用电气指令式，指令传输快，同步性好；采用电空混合制动方式。高速阶段时电制动可以满足列车的制动需求，空气制动以低速和电制动失效时的补充保障；制动系统整体采用闭环控制，制动误差小；有多级制动控制方式：网络控制、电气指令控制、空气管制动控制；制动能力冗余。某一种制动故障时，其他制动能够进行补充；能够通过精准的调整保证制动冲击在一定的限制内。2.3制动系统的工作原理高速动车组的制动控制装置中的制动指令是由制动单元微机来完成的，它会对司机指令和监控传感器的信息经行接收、处理，并对电制动和空气制动进行协调配合。①电制动高速动车组主要采用电制动与空气制动联合作用的方式，以电制动为主要的制动方式。在电制动工况下，牵引控制单元会对电机施行电制动命令。施加电制动，可以降低定子的供电频率，转子运动过程中，其中的导线切割磁感线，产生与转子运动相反的力，将电机进入发电的状态，将列车轮对所产生的机械动能转变为电能反馈给供电网或传输给电阻变成热能消耗掉。②空气制动虽然电制动可以在列车高速运转的状态下施加制动，可是空气制动认识不可或缺的制动方式。电制动的制动力随着列车速度的下降而减弱。如果不施加空气制动的话，列车就不能完全停下来。空气制动系统示意图如图所示：单向阀单向阀电空转换阀紧急电磁阀电空转换阀紧急电磁阀总风缸制动风缸控制风缸中继阀电动空气压缩机总风缸制动风缸控制风缸中继阀电动空气压缩机空气压力空气压力制动夹钳制动夹钳增压缸增压缸总风管总风管图2.1空气制动系统示意图③防滑装置列车制动的过程中，主要是依据轮轨之间的摩擦力来实现制动效果的产生。而最大静摩擦力是大于滑动摩擦力的，为了实现制动最好的效果，一般情况下都是控制轮轨之间处于一种“蠕动”的状态，此时制动利用的摩擦力就是最大静摩擦力。如果车轮发生抱死，则会产生滑动摩擦力，这时摩擦力会变小，制动效果也会变差。并且，在发生滑动摩擦时，车轮踏面上的某一点会长期与轨道接触面摩擦，轮对会发生擦伤，更严重的情况是轨道也会发生擦伤事故。因此，高速动车组采用防滑装置来对轮对施行防滑控制、避免轮对抱死，这种做法是很有必要的。④干燥装置干燥装置是制动供风系统的核心部件，主要用于对空压机产生的压缩空气进行过滤。防止压缩空气中的水蒸气对管路、风缸及用风设备等造成腐蚀，同时干燥装置还可以吸附灰尘和油脂。CRH2型动车组使用的是单塔型干燥器，具有运转部件少，结构简单，坚固易保养等特点，有干燥和再生两种工作状况。对干燥器的检修主要有对滤芯的清理更换和塞门的检修更换。第三章CRH2动车组制动系统故障检修分析及解决方法3.1基础制动单元的检修基础制动单元作为一个动车组的重要组成部分，因此会有很多的零件，就会有很多工位来对众多零部件进行各个检修，所以对其的检修也非常繁琐，同时检修也要做到细致，不能出现一丝误差。检修流程大致分为以下流程：清洗外表并且吹干；拆卸动车组制动零件，更换必换件，例如更换制动闸瓦；动车组基础制动单元各个零件的检查、性能检测、检修，功能性维护；转向架组装完成以后整体的性能检测。对制动系统的空气管路的接头位置、轴箱迷宫的后盖密封位置、电线以及齿轮箱的迷宫前后盖的密封位置、电缆接头位置、牵引机等相关零件进行清洗,在清洗的时候可能会损伤到一些零件，为了保证零件的完好，要对零件进行保护以后清洗。对拆卸好的零件检查，对有问题的零件要详细的登记更换，确保所有的零件都是合格可以使用的。零件的重新组装，将合格的零件重新组装，组装的时候要注意复原，不可错装。组装调试采用流水线布局，是检修的最后一步，要求将基础制动零部件装成以后对制动系统进行检测，确保检修的完成，组装的时候要用到专业设备，通过国外引进的动车综合实验台上进行各个数据的参数检测。经过数据检测确认车辆是否满足运行条件，确保满足出库的动车制动系统可以满足行车的需求。3.2常见制动系统故障分析及处理方法3.2.1关门车操作在高速动车组行使过程中，会发生列车总风管气体压力过低，此时可以看到司机室的双针压力表所显示的总风压力过低。关门车操作主要是当车辆制动系统出现故障时，制动无法缓解，但是此时列车正在运行中，需要紧急继续运行，所以此时需要进行关门车操作。关闭车上制动电气柜上的紧急红阀和供给白阀；将车上电气柜中的紧急电路开关切换到紧急位；断开制动控制装置的断路器。下列事项须在关门车操作时注意：单独关闭紧急红阀后，常用制动正常，因紧急制动电磁阀无法输出紧急制动控制压力，无法启动紧急制动；切除空气动力也可以在车下走行部实施，但每台转向架有一个折角塞门，只对本台转向架起作用；断开制动控制装置断路器仅在“制动控制装置故障（059）”时进行操作，其他原因关门车时无需此操作；当一号车和零号车发生“制动控制装置故障（059）”需关门车操作时，将该车运行配电盘中的制动控制装置断路器断开，为了不影响集控开门，集控开门操作时须临时将该关门车相对应司机室配电盘中的关门车安全断路器断开；主控端所在车发生“制动控制装置故障（059）”做关门车操作后，若列车发生紧急制动，在进行紧急制动缓解时，需先将主控端司机室总配电盘应急短路开关X3和X3A线短接，然后按压“紧急复位”按钮，紧急制动缓解后，断开X3和X3A线。3.2.2制动力不足故障①产生故障后，在司机室MON屏切换到相应的界面，可以看到故障提示及处理方法；②在司机进行停车操作后，司机进行紧急复位操作；③如果紧急制动缓解，则说明导致出现制动力不足故障的原因已经消失，是偶然发生的制动故障。在故障处理完成后，进行制动试验，如果试验结果正常，就可以继续运行列车；如果试验结果不正常，说明列车制动系统仍然存在故障，应随即通知随车机械师，进行下一步的操作；随车机械师对故障车的紧急回路、EBCU进行重启（断开供电断路器，然后再对其进行闭合操作）；对故障车辆进行关门车操作；处理完毕后，再次对列车进行紧急制动缓解，进行制动试验，如果试验结果正常，可以继续行使列车；如果故障仍然没有排除，则呼叫救援。4.3制动控制装置故障（故障代码059）制动控制装置故障时，制动力降低，无法进行滑行控制故障现象：当MON监视屏主菜单页面闪现【故障发生】提示，并伴有声音报警时，触按左下方【故障详细】键，MON监视屏显示[制动控制装置（059）]故障信息。原因：制动控制装置本身故障。处理过程：1．维持运行，通知随车机械师：“×号车出现[制动控制装置（059）]故障”。2．随车机械师待前方停车站停车后，到×号车将运行配电盘制动控制装置NFB断开→再投入，处理完毕，通知司机确认故障恢复情况。3．司机确认MON监视屏上[制动控制装置（059）]故障信息消失，故障恢复，正常运行4．若无法恢复，通知随车机械师。5．随车机械师到×号车运行配电盘关闭紧急阀门（红色）、供给阀门（白色），闭合紧急短路NFB，断开制动控制装置NFB，切除该车制动系统（关门车）。6．随车机械师检查处理完毕后到司机室与司机在《动车组司机手册—非正常情况处理概况记录表》上签字并注明“[制动控制装置（059）]故障，无法恢复，切除×号车空气制动系统（关门车）”。7．司机维持运行，并报告列车调度员。注意：1．制动控制装置NFB断开，可能导致紧急制动！2．该故障会引起列车制动力下降，注意操作。结论我国的铁路发展已经步入成熟的阶段，我们掌握的动车组技术也越来越成熟，我们要让动车组技术不断走向更成熟的阶段，只有通过不断地研发技术，不断的创新，在认识和了解动车组的基础上，对动车组做进一步的改进完善才会让我国的动车组技术一直保持在世界的前端。所以这就需要我们去学习动车组的知识，然后在自己认知的基础上对所存在的问题提出，并提出解决的方法。希望我国的铁路发展能够一直高速稳健的持续发展下去！本文对CRH2高速动车组制动系统的结构特点经行了系统的介绍，包括其工作原理以及制动系统的故障处理分析，详