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關于CRH2型動車組滑行問題的研究

 論文欄目:冶金工業    更新時間:2018-03-14 14:32   

摘 要:文章詳細的闡述了CRH2型動車組滑行的檢測原理、分析了其發生原因及產生的影響,并針對不同的故障原因梳理了相應的處理措施,對有效的抑制滑行的產生,降低動車組運行故障率有所借鑒。 
  關鍵詞:動車組;滑行;BCU 
  DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.036 
  0 引言 
  安全是動車組發展的第一要務,滑行作為影響動車組運營安全的常見因素,如何有效的抑制滑行的產生,減小滑行對動車組的帶來的影響至關重要。本文從滑行的檢測原理、發生原因、產生的影響等方面入手,分析了滑行的原因,并針對滑行產生的影響,提出了相應的應對方案。 
  1 滑行檢測條件 
  動車組運行過程中,基準軸速度大于3km/h時,在制動、惰行或者從制動、惰行轉換為牽引后的1.5秒內,將進行滑行檢測。制動控制裝置通過速度傳感器采集每根軸的速度信號,當檢測到單軸減速度檢測(β)、單軸速度與基準軸的速度差(ΔV)中達到設定閾值時就判定為滑行狀態。當速度差(ΔV)恢復到設定閥值時,判定為滑行解除。BCU檢測到滑行后制動控制器會進行記錄,并傳輸給終端中央顯示在MON屏,同時會輸出防滑指令進行防滑控制。 
  2 滑行產生的原因 
  車輛行駛中軌道黏著系數降低、速度傳感器采集信號異常均可能導致軸速異常變化,達到設定閥值,制動控制裝置判定為滑行。 
  2.1 軌道黏著系數過低 
  動車組運營途中采用空氣制動和電制動兩種粘著制動方式來控制車輛減速與停止,因此,輪軌間粘著力的大小對制動效果有重要的影響,粘著系數越大,粘著力也會越大,車輛會充分發揮其制動性能。粘著力的大小可以用輪軌間的粘著系數與軸重的乘積來計算,粘著系數主要受車輛雨霜雪氣候、輪軌接觸面狀態影響,車輛運行途中遭遇惡劣天氣,粘著系數過低,輪軌間的粘著力較小,當車輛施加大級別制動時,車輛將產生滑行。 
  2.2 速度傳感器信號異常 
  動車組輪速的采集通常由安裝在軸端(拖車)或者牽引電機非傳動端(動車)的速度傳感器完成。速度傳感器為無摩擦的非接觸式傳感器,檢測測速齒輪轉動形成脈沖信號,制動控制裝置根據脈沖信號頻率與輪速關系,計算出相應的輪速。當速度傳感器探頭出現磨損、連接器接觸不良或者線纜異常會導致速度傳感器采集的脈沖信號異常,速度出現波動,當減速度和速度差達到滑行設定的閥值,判定為滑行。 
  3 滑行的影響 
  嚴重的車輛滑行可能會導致踏面擦傷,輪對擦傷后會改變輪對平穩運行狀態,增大了車輛的振動強度,會對轉向架部件造成沖擊,使得轉向架各部件使用壽命縮短。滑行可能會造成車輛車輛制動距離增大,造成車輛冒進,存在越過站臺的風險,影響行車秩序。車輛發生嚴重滑行后,會控制防滑閥頻繁動作,導致總風壓力降低,當總風壓力達到壓力開關設定值時,會觸發車輛緊急制動,總風壓力進一步下降,停放制動裝置壓力開關動作,會報出停放制動異常施加故障。 
  4 滑行控制措施 
  4.1 撒砂控制 
  當各車BCU 在運行途中檢測出嚴重滑行時,通過網絡向MON 發送撒砂請求信號,中央裝置向各車BCU 傳遞撒砂控制指令,控制撒砂繼電器得電,持續進行撒砂,直至本列無車輛滑行解除。另外,制動過程中,司機可根據需要(輪軌出現非正常的油污附著等惡劣情況)操作撒砂控制開關,進行手動撒砂,使輪軌黏著恢復。 
  4. 2 防滑閥控制 
  車輛產生滑行后,BCU取消再生制動請求信號,牽引變流器停止輸出電制動力,同時控制防滑閥的保壓閥(HV)排風閥(RV)動作來減小滑行軸的空氣制動力,使滑行軸的速度得以恢復。防滑閥控制通常分為制動、保持、緩解三個過程:制動過程,保持閥、排氣閥均為OFF狀態,BC壓力從IN口進入,至OUT口輸出;保持過程,保持閥為ON,排氣閥為OFF狀態,IN口、OUT口均與Ex口之間的氣路被切斷;緩解過程,保持閥、排氣閥均為ON狀態,OUT口與Ex口之間的氣路被連通,BC壓力從OUT口進入,至Ex口輸出。另外,通過完善防滑閥上電自檢程序、優化連接器結構降低了防滑閥故障率,對滑行進行有效的控制,大大減小了滑行的影響。 
  此外,運營途中BCU檢測到滑行后,將控制踏面清掃裝置動作,保證全列輪對踏面的清潔;提高車輛滑行時空壓機的啟機值,保證總風壓力的正常,防止其他故障的發生。除車輛自身控制外,庫內檢修時應加強速度傳感器、防滑閥、踏面情況的檢查;在運行途中,建議司機在極端路況下,提前進行小級別制動,機械師對途中滑行狀態進行監控,確保動車組的平穩有序運行。 
  參考文獻: 
  [1]顧小山.CRH2型動車組制動系統防滑控制的優化[J].鐵路計算機應用,2015(10):41-43. 
  [2]劉海鴻.關于CRH5型動車組制動系統檢修中存在的問題及對策[J].中國電子商情:科技創新,2014(04):128. 
  [3]駱偉濤.淺談CRH2、CRH5型動車組制動系統特性[J].石家莊鐵路職業技術學院學報,2014(04):51-53. 
  [4]陳艷鑫,楊碩.對于高速動車組制動系統技術分析探討[J].中國機械,2014(04):17-18. 
  作者簡介:王大山(1990-),男,山東滕州人,研究生。

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