CRH3 型动车组常用制动常见故障研究

崔天翔

中车唐山机车车辆有限公司

摘要：铁路运输是现代交通运输中的一个重要组成部分，高速铁路的出现使铁路运输在高速性、安全性、舒适性方面有了一个新的飞跃。动车组的安全主要是依靠可靠的制动系统，而常用制动是制动系统的重要组成部分。本文主要研究了CRH3型动车组常用制动的压缩空气走向、相关电气控制电路及车组运用过程中遇到的一些常见故障，并针对这些常见故障的典型案例进行分析，提出提高车组常用制动稳定性的合理化建议。

关键词：常用制动 常见故障 原理分析 合理建议

CRH3型动车组制动系统按实现的功能分为常用制动、备用制动、紧急制动和停放制动。其中常用制动由电制动和空气制动组成，如果电制动不足时，电制动将由空气制动进行补充，首先是动轴上的空气制动，然后补充拖轴上的空气制动。常用制动是保证车组正常行驶的重要保障，对车组的安全起到不可替代的作用。

一、常用制动原理分析

1.常用制动气路分析

制动缸压力通过压力分配阀B60.07来控制，制动缸压力C压力由预控压力Cv压力和风源压力R压力以及调节压力T压力共同控制决定。压缩空气走向如图1-1所示，图中红线为预控压力，绿线为风源压力，橙线为T压力，黄线为空气弹簧提供的压力，蓝线为制动缸压力C压力。风源压力R由风缸B05提供，压力为10bar，其管路经过隔离电磁阀后传到压力分配阀。预控压力也由风缸B05提供，经过一系列调节之后，生成Cv压力。常用制动时，常用制动电磁阀得电，B60.02-1得电打开，压缩空气通过，而B60.02-2得电断开。通过控制B60.02的状态，来调节常用制动是施加还是缓解。常用制动时压缩空气由电磁阀B60.03的A1，A3口通过，经过双向阀到达中继阀。黄色线路为空簧压力提供的空气，它的作用为通过空簧压力体现车组载重，来进一步调节预控压力的大小，由此实现载重对制动力的影响。T压力可以与Cv压力一起调节风源压力R压力的大小，而T压力的有无受列车速度的影响。即当列车速度大于255km/h时，B60.08得电打开，T压力作用于压力分配阀，使制动缸压力减小，施加低减速度的空气制动；当列车速度小于255km/h时，B60.08失电，列车施加高减速度的空气制动。

2.常用制动控制相关部件分析

（1）双向止回阀B60.04

双向止回阀B60.04，主要由阀箱a和活塞b组成。此装置没有固定的初始位置。活塞b可以自由移动，它的位置取决于加在压缩空气接口A1和A3上的压力。它根据压力P1和P3的情况，自动在压缩空气接口A1和A3与压缩空气接口A2之间进行换接。在压差≤0.25bar的情况下换接的方式为：有较低压力的压缩空气接口被活塞b正面的密封件封闭。

二、1729故障分析

1.1729故障逻辑分析

司机施加制动后，制动指令通过MVB线路传递给各个车辆的BCU，然后由BCU施加制动，按照制动手柄的位置，由压力调整电磁阀B60.02-1、B60.02-2对预控压力进行调整，调整后通过紧急电磁阀B60.03的A1、A3口输出到双向止回阀B60.04，同时由压力传感器B60.02-3对调整后的预控压力进行监控，如果预控压力与相应等级制动的规定压力不符，则报出故障代码1729。 1729故障逻辑图如图2-1所示：

图2-1 1729故障逻辑图

根据逻辑图可以看出，报出1729故障有两种情况：常用制动施加情况下，制动控制Cv压力传感器反馈的信号值和制动命令预期产生的Cv压力值之差值大于0.5bar；另一种为常用制动不施加情况下，制动控制Cv压力传感器反馈的信号值超过±0.2bar。

充风阀（B60.02-1）和排风阀（B60.02-2）均由A5板卡的POP1/2模块控制，而制备成的预控压力Cv大小则由A5板卡的ASI1模块监控，A8板卡的BI7/8模块监控紧急制动是否被激活。因此，在施加常用制动时，若A8检测到有紧急制动施加，也会报出1729故障。

根据1729故障的原理，可以总结引起此故障的故障点为：紧急制动电磁阀B60.03故障、压力调整电磁阀B60.02-1或B60.02-2故障、压力传感器B60.02-3故障、BCU内A5、A8板卡故障、相关线路故障或BCU背板故障。

三、170C、170D故障分析

1.170C、170D故障逻辑分析

当车组速度V>255km/h时，BCU给出低等级制动命令，此时通过EB01B-A7板卡的R08触点，使电磁阀B02B60.08得电，为中继阀B02B60.07的T口提供控制压力F，使中继阀B02B60.07输出较小的C压力，从而使车组输出较小的空气制动力。当车组速度V<255km>时，BCU给出高等级制动命令，此时通过EB01B-A7板卡的R08触点，使电磁阀B02B60.08失电，截断并排空中继阀B02B60.07的T口压缩空气，使中继阀B02B60.07输出较大的C压力，从而使车组输出较高的空气制动力。

压力开关B02B60.09用来检测中继阀B02B60.07的 T口压力值的大小，并转换为电信号传输给BCU1的EB01B-A7板卡，BCU1通过此信号值（PS_FB_R_HighStep）来判断车组高、低制动率的状态。当T口压力值达到或大于3.5bar时，该压力开关将所在的电路接通，并将信号传输给BCU1的EB01B-A7板卡。

如果压力开关B60.09的压力值信号与BCU给电磁阀B60.08的使能信号在10秒内出现不一致时，当车组速度小于255KM/h时，BCU判定车组未输出高等级的空气制动力，并报出170D：高制动率故障；当车组速度大于255KM/h时，BCU判定车组未输出低等级的空气制动力，并报出170C：低制动率故障。

四、单车制动不缓解故障分析

1.单车制动不缓解原理分析

根据制动施加和缓解的原理可以知道，造成单车制动不缓解的直接原因为制动缸内存在压缩空气，即中继阀产生的C压力存在。而造成C压力一直存在的原因有两点，一点为车组在制动施加完成后，要求缓解制动，而此时制动缸内的压缩空气未能及时排出；另一点为中继阀受到Cv压力的作用导致阀座开启，生成C压力。

3.单车制动不缓解故障预防建议

针对双向止回阀过充问题，建议动车组长时间库停或站停后应在运营前3个小时内进行一次升弓供电（至少20分钟），以保证总风压力正常；在动车组每次升弓供电启动压缩机前必须首先建立安全环路，缓解紧急制动，建议采用停放制动停车，牵引制动手柄处于中立位，备用制动手柄、紧急制动按钮不能放置在紧急位。运营车组一旦发生双向止回阀过充导致的单车制动不缓解，及时通过B60.18压力测试孔排风，确保车组正常上线运行。

参考文献：

[1] CRH3C型动车组用户文件制动部分

[2] CRH3C型动车组电路图

[3] CRH3C型动车组气路图

[4] GZDCZDC-3C-M3-060 压力开关_B02B60.09-11-23_更换