城轨车辆制动控制系统故障诊断分析

城轨车辆制动控制系统故障诊断分析

张海鹏 王金亮

中车唐山机车车辆有限公司 河北省唐山市

摘要：随着我国经济的迅速发展，城市化进程的进程加快，城市的规模越来越大，城市交通也越来越紧张。城市轨道交通可以有效缓解城市交通紧张的状况，是城市交通的重要组成部分，其建设项目和规模也越来越多。城市轨道交通系统具有方便快捷、绿色环保的特点，其可以有效的助力城市的发展，帮助城市生活的人民出行。城轨交通的特点决定了城轨列车在运行过程中需要进行频繁启动、制动动和速度调整的问题，因此对其制动控制系统的要求非常高轨道车辆制动控制系统的正常运行关系着轨道交通稳定运行和安全。本文针对城轨系统的常见故障进行分析，提出诊断措施以及一些常见故障的处理措施，为城轨车辆的稳定运行提供一定的思路。

关键词：城轨车辆；；制动控制系统；故障；诊断分析

前言：

我国的城市化进程加快，也造成了城市交通的拥挤，城轨交通系统可以有效缓解城市地面交通的拥挤状况，加快人们的出现。因此，保障城轨交通的稳定运行对于城市生活的便捷性意义极大，城轨交通的特点决定了其需要频繁的进行启动、制动以及调速因此对制动控制系统的要求非常高，城轨交通的制动模式主要分为紧急制动、快速制动、常用制动、保压制动以及停放制动等。对于城轨车辆的制动控制系统而言其故障主要分为，制动力不足和制动不缓解故障的故障，在发生制动力不足的故障时未避免发生事故常常要减速行驶，发生制动不缓解的故障时则需要进行车辆救援。造成故障的因素较多，但大部分情况是制动控制系统的部件出现问题。随着科技的发展城轨车辆越来越智能化的运行，比如可以自动根据载荷进行调整制动力，保障城轨交通运行过程中的制动力稳定，为了保障城轨交通的稳定运行，助力城市的发展和人们的出现，对出现了故障及时进行检修非常有必要。

一、城轨车辆制动控制系统的重要性

城轨车辆的运行路线在专门的轨道上，动力系统主要采用电气，而且城轨车辆的运行速度快、间隔短、时间准，因此，制动控制系统在城轨车辆中非常重要。在轨道交通系统运行过程中，车辆运行速度快，车站站点间行程短，最快两分钟一停，慢的五分钟一停，因此，停车频率很高，对轨道车辆的制动控制系统要求就特别高。

城轨车辆需要在短时间内实现启动、调速和停止，制动控制系统一旦不灵敏就会发生严重事故，造成巨大的经济损失和人员伤亡。所以城轨车辆制动控制系统的故障检修进是轨道交通系统稳定安全运行的保障。而且在轨道交通系统的运行过程中，因不同时段客流量不同，造成了车辆负荷不同和车辆的摩擦力不同，所以要根据实际情况调整城轨车辆的运行状态以保证车辆的运行，这就需要灵敏的制动控制系统做保障，否则车辆会因冲力过大或过小造成安全问题。为避免一系列因城轨车辆制动控制系统故障造成事故发生的情况，因此对城轨车辆制动控制系统故障的故障进行诊断分析，比提出一定的防治措施和检修措施，有利于使轨道交通系统的稳定安全运行。

二、城轨车辆制动控制系统制动力不足的故障诊断分析

(一)常用制动充风电磁阀故障导致制动力不足

（1）故障情况：城轨车辆进行常用制动时，列车的监控管理系统上无制动缸压力显示。

（2）故障诊断：制动控制系统在常用制动的情况下会控制充风电磁阀和缓解电磁阀形成预控压力进行常用制动。其正常的过程为先开启得电充风电磁阀，得电关闭缓解电磁阀，输入总风到中继阀常用预控腔中形成预控压力，压力达到需求标准时，失电关闭充风电磁阀；在进行常用制动时，制动控制系统发出指令，失电关闭充风电磁阀，失电开启缓解电磁阀，然后通过中继阀排空预控压力输出制动压力实现常用制动。而当出现充风电磁阀故障时，充风电磁阀无法得电开启，因此其无法输入总风形成预控压力，同样无预控压力的中继阀也无法输出制动压力，这样就造成了城轨车辆制动控制系统的制动力不足。

（3）应急处理：当一辆城轨列车出现此类故障时可以通过发出制动指令适当提升其制动能力，并发出指令使其余运行列车完善其制动力适当控制车辆速度，当故障列车到达终点后退出运营其余车辆恢复正常；而当两辆以上的列车出现此类故障时，结合轨道交通的实际情况，进行限速行驶，到终点后故障车辆退出运营，紧急情况下在下一站故障车辆退出运营。

(二)常用制动缓解电磁阀故障导致制动力不足

（1）故障情况：轨道列车进行常用制动时，缓解电磁阀常排风，且充风电磁阀频繁切换开启闭合，而制动力不足的故障上报后，制动缸压力出现波动循环的情况。

（2）故障诊断：制动控制系统在常用制动的情况下，如果缓解电磁阀出现故障，无法得电关闭。那么在充风电磁阀得电开启输入总风到中继阀常用预控腔后，由于缓解电磁阀依然开启，因此其预控压力提升缓慢，无法在规定时间内提升到需求的预控压力输出充足的制动力，此时制动控制系统会进行制动力不足的故障上报，充风电磁阀会再次得电开启，而当预控压力缓慢提升到要求的标准后，充风电磁阀失电关闭，但是由于缓解电磁阀故障并未关闭扔处于排风的过程中，预控压力会迅速下降，从而导致制动控制系统又对充风电磁阀得电开启进行对中继阀预控腔进行输入总风，如此不断的循环操作。

（3）应急处理：对于此类的缓解电磁阀故障导致的制动力不足，一般情况下部进行特别的处理，故障车辆运营到终点站后退出进行检修。

(三)常用制动中继阀故障导致制动力不足

（1）故障情况：城轨车辆进行常用制动时，预控压力显示正常但是中继阀不输出制动缸压力。

（2）故障诊断：制动控制系统执行常用制动时中继阀预控腔内总风输入正常，预控压力也充足正常但是却不输出制动缸压力主要是由于勾贝卡滞难以执行控制系统的指令，无法打开总风阀口输出压缩空气到制动缸，从而导致制动力不足。

（3）应急处理：应急处理：当一辆城轨列车出现此类故障时可以通过发出制动指令适当提升其制动能力，并发出指令使其余运行列车完善其制动力适当控制车辆速度，当故障列车到达终点后退出运营其余车辆恢复正常；而当两辆以上的列车出现此类故障时，结合轨道交通的实际情况，进行限速行驶，到终点后故障车辆退出运营，紧急情况下在下一站故障车辆退出运营。

三、城轨车辆制动控制系统制动不缓解的故障诊断分析

(一)常用制动充风电磁阀故障导致制动不缓解

（1）故障情况：制动缸压力高于标准压力，发出制动缓解指令后制动缸压力不降低。

（2）故障诊断：充风电磁阀无法正常的失电关闭，出现故障，持续输入总风到中继阀预控腔中，制动控制系统发出缓解指令后虽然缓解电磁阀失电开启进行排放，但压力稳定后，由于充风电磁阀无法正常的失电关闭依然持续充风，因而预控压力依然较高，导致制动缸压力不缓解，制动不缓解的故障。

(二)紧急电磁阀故障导致制动不缓解

（1）故障情况：发出紧急制动缓解指令后，无法降低制动缸压力。

（2）故障诊断：紧急电磁阀难以得电开启排风，无法输出中继阀紧急预控腔压力，从而导致中继阀无法降低输出制动缸压力，造成制动不缓解。

(三)常用制动缓解电磁阀故障导致制动不缓解

（1）故障情况：发出常用制动缓解指后，无法降低制动缸压力。

（2）故障诊断：缓解电磁阀难以失电开启排风，无法输出中继阀常用预控压力，从而导致中继阀无法降低输出制动缸压力，造成制动不缓解。

(四)应急处理

出现制动不缓解的故障时，先进行强迫缓解，利用故障车的防滑阀排出空气降低制动缸压力，在故障车辆到达终点后退出运营；如果防滑阀也出现故障，无法进行强迫缓解，可采用制动切除的方式操作故障车，单一车辆进行制动切除可到达终点后退出，两辆车以上进行故障切除时要根据实际情况进行处理，到达终点退出或在下一站退出。

结束语：

本文分析了制动力不足和制动不缓解两种故障，分别从故障情况、故障诊断以及应急处理三方面进行了介绍。城轨车辆的正常运行对于城市交通意义重大，其发展迅速已经成为城市交通系统的重要组成部分，对其制动控制系统的常见故障进行分析具有重要的意义。运营单位应该加强对城轨控制系统的故障处理和检修，并针对常见故障进行预警和排除，以保持城轨交通的正常运行，促进城市的发展。

参考文献：

[1]中国城市轨道交通协会安全专业委员会举办《城市轨道交通安全质量信用信息平台》试运行及数据录入培训会[J].都市快轨交通，2017(02).

[2]柯育智.轨道交通安全与应急体系的信息化管理[J].科技经济导刊，2016(15).