【HXD2型电力机车制动系统故障分析及处理5600字（论文）】

HXD2型电力机车制动系统故障分析及处理TOC\o"1-3"\h\u993第1章前言 127680第2章城市轨道车辆制动系统概述 1214982.1.1制动系统特点 187952.1.2制动系统功能分析 211870第3章地铁车辆制动系统故障分析 3189603.1风源及管路系统 321103.2空气悬挂系统 4267753.3停放制动系统 4191523.4制动控制装置 5242013.5基础制动装置 526525第4章HXD2型电力机车制动系统故障分析及处理 5259454.1HXD2型电力机车制动系统故障分类 5123354.1.1控制电路故障 658214.1.2气动部件故障 652044.1.3管路及其连接部分故障 6134294.1.4因操作不当造成的故障 6172354.2HXD2型电力机车制动系统故障处理 6233404.2.1主控机车中的故障处理 6204044.2.2从控机车中的故障处理 624973第5章结论 812961参考文献 9PAGEPAGE19第1章前言城市轨道交通是目前主流的城市交通方式之一，它的优点在于它承载大，污染小，节能，环保，准时，性价比高，稳定等优点，并且能够对城市地下空间进行有效的利用，能够为当前地面空间已经很紧缩的城市进行节省地表资源。最主要的就是它承载量大的优点，据粗略统计数据，城市轨道交通每小时能够向单方向运输10万人，因此它能够对当前城市交通拥挤进行有效的疏解。至2017年12月31日的数据看，我国开通城市轨道交通运营的城市总计到达35个，线路总计171条，车站总计3269座，总里程高达5083.456km，预计当前我国将会成为世界最大的城市轨道交通市场。城市铁路的制动系统可以保证列车的安全运行，不仅影响运输效率，而且对人员和乘客的个人安全也起着重要作用。他们主要研究城市轨道车辆的制动系统。目前，国内对城市轨道车辆制动系统的研究相对较少。本论文以此为背景，将研究的重点放在优化和性能制动系统，以及制动系统的故障。全面分析有助于查明故障的原因，并对制动系统进行科学和合理的诊断和分析。这种经验也可能有助于开发一种产品，使设计更可靠的结构。第2章城市轨道车辆制动系统概述2.1.1制动系统特点城市轨道交通车辆制动系统是指在地铁自动运行装置（ATO）和地铁自动防护装置（ATP）的控制下可见并传输制动信号的制动系统，对电制动及空气制动方式的制动力进行了分配及协调过程。（1）现在城市轨道交通为了满足绝大部分人出行的目的地要求，它们的间距都很短，大约都是1~2km内，例如上海地铁1号线从虹梅南路到上海火车站共13个车站，共计16.67km，平均下来站间距仅有1.39km。除了相对较多的城市轨道交通车站外，特别是在重庆轨道交通3号线这样的地铁站，共有39座车站位置。由于城市列车速度高，车站数量多，站间距短，地铁已经多次启动和制动，为了保证地铁的安全运行和制动系统的性能得到保证，必须保证如快速灵敏的运行和精确的运行效率，启停平稳，制动性能强等。（2）城市轨道交通的乘客数量波动非常大。地铁在空载的时候为自身重量，但当地铁满载时，其总重量变得非常高。比如重庆地铁M车在空载的时候总质量实际上是38.8吨，而满载的时候承载着428名乘客，总质量为70.9吨。因此，地铁的整体重量受到承载能力的严重影响，地铁上的制动需要在合理的距离内控制减速，以防止车轮过度抱死和打滑。（3）城市轨道交通一般都建于中大城市中，这些城市因为身处一线地位，客流大，运输需求高，而城市轨道交通就是其中的骨干，城市轨道交通承载乘客运量大，在便捷的同时也对其安全要求更加严格，行车安全必须得到保障，因此城轨车辆制动系统上必须具备紧急制动的功能。如若发生意外情况，可通过紧急降速，来快一步停下。紧急制动不仅可由司机操纵紧急制动按钮或地铁计算机启动，还可由乘务人员或乘客扳动紧急制动手柄启动。（4）此外，城市轨道车辆制动系统还应在制动设备失灵或功能恶化时产生制动效应，这意味着制动系统必须具有高度的可靠性。2.1.2制动系统功能分析快速制动、紧急制动，停放制动，常用制动，保持制动等功能都是城轨车辆制动系统具备的功能除了制动功能外的其他常用制动，还具有一些的防滑制动功能、检测和故障诊断等功能，具体分析如下：（1）常用制动功能城市轨道交通的常用制动功能是为了能够保证运营过程中对地铁的速度进行调节，这种通常使用的变速调节制动器会降低速度，对旅行客户的舒适性几乎没有影响。根据实际使用条件，制动性能也可相应调整，一般仅为施加制动力的一半左右。在常用制动中，它仅满足正常使用时的减速和停车效果。接合电空混合制动。使用时，应首选电制动，并辅以空气制动。（2）快速制动功能快速制动是一种制动功能，旨在使地铁正常运行期间尽可能快地控制地铁速度。与行车制动器的不同之处在于，其作用更快，制动器为全空气制动，无电气制动。紧急制动后可反转和撤销。（3）紧急制动功能在紧急情况下，紧急刹车不需要让地铁停下来。其特点是，其影响要快得多，速度也要快得多，地铁的刹车能力必须充分发挥。与一般的刹车力相比，它的刹车力通常要高出10%左右。在紧急刹车时，它仍然是完全气动制动，没有电制动，没有电子制动单元(EBCU)，而是由气动制动单元(PBCU)的紧急电磁阀控制。紧急刹车操作是不可逆转的，这意味着紧急刹车命令是不可逆转的，地铁必须减速到完全停止，封锁将以零速度进行。（4）停放制动功能车辆在停电期间停车，空气压缩机组没有办法正常启动，管道系统无法将空气输送至制动缸，制动缸内的压力逐渐接近零，车辆失去制动性能。驻车制动是当车辆失去动力时，车辆在车库或线路上的制动作用，起到“铁鞋”的作用。与车辆的制动性能不一样的是，它使用弹簧动力来产生制动性能。当气缸压力恢复正常的时候，停车制动器自动释放；当风源系统停止工作时，没有空气进入制动缸，这时候的缸内压力接近零，制动缸排气，停车制动器自动接合，还可以由人工手动来进行操作。（5）保持制动功能采用与常用制动相同的空气制动来保持制动，以防止地铁在斜坡上停下来时出现溜车倒滑的状况出现。地铁停下来后，必须进行固定的正常制动。（6）防滑控制功能能对地铁的各轴进行防滑检测，并对空气制动实施防滑保护，空气滑行也能对电制动滑行系统进行协调运作，能够出现滑行事故的车轮尽快调整恢复黏着，它可以根据数据的变化（如速度差和减速度）来区分是否需要防滑，并具有自检和错误记录等功能。它可以检测速度传感器、防滑放风阀和转向系统的状况，控制单元的输出模式和自识别。（7）检测及故障诊断功能系统中重要零部件功能和运行状态可以通过制动系统来进行检测，能够进行自我检测能够排查故障诊断功能，除此以外，当诊断系统存在缺陷时，存在制动力不足和制动力差的检测功能，故障数据可通过MVB用于地铁监控系统，故障数据可显示在司机显示器上来进行展示。第3章地铁车辆制动系统故障分析城市轨道制动系统具有复杂的机械部件、电子控制单元、辅助部件和其他部件等。同时，城市地铁的工作环境也是多样的，不仅受到温度、振动、冲击、压力、湿度等因素的影响，还受到辐射、沙尘、雨水等环境效应的影响。这些因素使制动系统变得容易发生错误，并且存在各种各样的故障，对整个地铁运营的安全产生不利影响。本节根据制动系统结构来分析其一般缺陷。3.1风源及管路系统风源和管道系统故障的主要原因是空气压缩机漏气或头部的螺丝松动，由此导致的油泄漏、不正常的供电或不正常的打风、空气过滤器堵塞或它的滤网破损、空气干燥器发生故障、压力开关破损、风缸活塞破损或密封圈松动、软管破损或接头装配松动导致漏气、安全阀损坏导致漏气等。在城市轨道的制动系统中，有时会听到车厢下面的空气干燥器发出非常大的排气声，这也表明地铁里的空气供应出现了异常。地铁里的空气不能及时提供。在紧急情况下，地铁将会清客。主要原因是活塞阀内橡胶受损，导致气阀外壳和密封橡胶之间的空气泄漏。地铁运营过程中，管道系统经常发生严重漏风现象。地铁中的风压太低，没有办法对紧急制动或驻车制动减压。虽然空压机已经运行，但主风管压力仍然不高，这表明主风管可能损坏，所以才会造成严重漏风，漏风量明显超过供风量。如果压力始终过低，可随时施加紧急制动或停车制动器。3.2空气悬挂系统空气悬挂系统故障的原因主要有溢流阀的故障，塞门密封圈的损伤或松弛、漏气，高度阀的松弛，空气弹簧上盖及胶囊密封部分因橡胶变形而引起的空气泄露，差压阀故障等。在城市轨道制动系统中，如果出现空气弹簧故障，很可能会危及车辆的正常工作，甚至可能导致车辆倾斜，更严重的还有可能会导致列车出轨。当空气弹簧织物层以任何形式出现损坏时，空气弹簧的断裂长度超过30毫米以上，并且其深度和高度超过1毫米，那么空气弹簧的气泡直径超过50毫米，安全气囊应立即更换。这是为了防止发生更严重的故障。3.3停放制动系统驻车制动系统故障的主要原因有：安全阀漏气损坏、双脉冲电磁阀内部“O”线圈损坏、双向逆止阀故障、带电塞门密封圈损坏或松动漏气、软管破损或接头装配松动漏气等。在城市轨道车辆的制动系统中，停车制动主要不缓和于单车制动，全列驻车制动不缓解。如果单车的驻车制动没有解除，可能是因为驻车制动系统组件的故障，也可能是驻车制动没有正常解除。全列车的驻车制动没有解除的情况下，驾驶室的驻车制动按钮不能解除制动。原因可能是停车制动的应用、减轻按钮的故障或停车制动电路的电源供应故障等。3.4制动控制装置制动装置故障的主要原因是坏了或堵塞的过滤网、压力传感器故障、故障的电空转换阀故障、故障的紧急电磁阀、故障的螺线管松动，以及弹簧损坏的中继阀阀门的排气阀，以及空气泄漏等。在城市轨道车辆的制动系统的运用中，地铁的启停频繁发生，车轮长时间处于磨损状态。EBCU印刷电路板单片机芯片很容易老化，导致刹车电子控制单元发生故障。与此同时经常发生单节车辆空气制动机故障。主要原因在于EP阀门故障不能平稳地刹车。如果电磁阀门内部的损坏增加，则EP阀缺乏高制动功率。电磁阀供气阀盖上的垫片破损，阀盖有金属物和油污，橡胶模板老化或磨损，所有这些因素都导致车辆的气动刹车失灵。3.5基础制动装置基本制动装置故障的主要原因是塞门密封圈的损伤或松弛、速度传感器的故障、防滑放风阀阀芯的频繁运动、橡胶垫的松弛及定位面超出、刹车管破损、接头装配松动漏气，刹车缸漏气等。制动系统中的速度传感器和防滑放风阀被用作防滑单元。在城市轨道车辆的制动系统中，如果它们失灵，安全将受到严重威胁。比如，对于探测器和减速器之间的探测距离超过标准(0.2~1.5毫米)，探测器和速度减速器显示了大量的铁粉、油脂和其他异物，日常的维修不符合要求，线缆很快磨损和其它问题等，这些因素都会导致防滑装置发生故障。第4章HXD2型电力机车制动系统故障分析及处理4.1HXD2型电力机车制动系统故障分类图4.1制动控制柜示意图如图4.1中的制动控制柜图所示，制动控制柜配有多个关键阀门组件，包括EUROTROL制动执行器阀和控制阀，以及底盘继动阀和直通制动继电器等等，这些阀门组件中使用的所有安装方法都安装在电路板前面，以简化管道，便于组装和维护。4.1.1控制电路故障在和谐机车上，驱动控制阀的制动系统采用微电脑控制电空气方式运行，同时，许多阀门部件都有电气连接点并长时间返回BCU，因此，经常发生一些控制电路故障。4.1.2气动部件故障该类型的故障大多发生在启动部件的滑件。4.1.3管路及其连接部分故障该类故障主要是堵塞和泄漏。例如:接头漏风、风管漏风、砂管堵塞等。4.1.4因操作不当造成的故障在使用机车之前，驾驶员是否充分研究并掌握了驾驶员控制阀制动系统的功能和原理？在操作机车时，机车是否可以根据制动器的操作要求进行操作直接与故障的发生有关。如果机车运转，违反规定并且处理不当，制动系统将发生故障。4.2HXD2型电力机车制动系统故障处理4.2.1主控机车中的故障处理主控制机车坏了，这就是我们所说的备用刹车问题。如果故障发生在主火车头A端，驾驶员必须转动RB-FSE火车头A的塞门，并将其转换为B部件的制动系统来控制。在运行过程中，当A部分的RB-FSE塞门关闭时，该端的驾驶员制动阀被隔离，VV（IS）RM阀中的先导压力被消除；同时，B部分的VE-UM-RM阀门失去动力以便于控制列车管道。因此，从A部分发出的控制信号，从B部分工程师的刹车阀接收到，将被用来控制刹车并减轻机车的影响，过充，快速减轻和紧急制动等。4.2.2从控机车中的故障处理在机车运行期间，如果无线再接合机车的A端存在严重故障，则A部分的BCU将自动隔离驾驶员的制动阀，此时BCU命令=1。与此同时，B端的BCU与Locotrol通信并开始控制列车管，以帮助机车（行驶机车）接收制动命令。此外，当发生以下情况时，将激活不释放制动器的程序。B部分BCU接收与A侧驱动器制动阀和Q（IS）RM-LOCO继电器隔离的数据；A部分BCU通过B侧BCU的FIP总线接收定向机车模式信号。并通过FIP接收。MPU待机报警信号；当B侧BCU发起数据传输时，A侧BCU停止与Locotrol通信；BCU接收从Locotrol到控制室的目标压力：BP压力达到恒定压力RE。第5章结论制动系统是作为城轨列车的关键系统，其故障分析和可靠性研究对保障列车安全运行有着非常重要的意义。城市轨道制动系统不仅能保证列车在运输效率方面的安全，还能保证人员和乘客的人身安全。目前，对于城市轨道车辆制动系统的研究，国内还有很多不足之处。研究的重点是性能和制动系统的优化。对