浅谈电力机车制动系统故障的对策研究

发表时间:2019/3/28   来源:《电力设备》2018年第28期   作者:东迎滨
[导读] 摘要:电力机车的制动系统是保障运行安全的重要部件,然而,由于受到机械损伤、电气损伤、维护保养等多方面因素的影响,系统故障不可避免,因此,对电力机车制动系统故障进行判定,并提出针对性的处理方案,具有积极的意义。
        (哈尔滨大功率机车检修段  哈尔滨  150006)
        摘要:电力机车的制动系统是保障运行安全的重要部件,然而,由于受到机械损伤、电气损伤、维护保养等多方面因素的影响,系统故障不可避免,因此,对电力机车制动系统故障进行判定,并提出针对性的处理方案,具有积极的意义。文章从应用磨损、设计缺陷、部件质量等几个方面入手,详细分析了电力机车制动系统的故障,并提出了一些针对性的故障处理方案。
        关键词:电力机车;制动系统;电气故障;处理方案
        一、电力机车制动系统概述
        1、电力机车制动结构
        一般来说,常见型号电力机车的制动系统主要包含以下几个部分: 第一,空压机及辅助设备。主要包括空压机组、止回阀、安全阀、空气压缩机调压器及无负荷启动电磁阀等设备,对机车的制动起到辅助作用。 第二,自动制动阀。主要由阀体、管座、手柄、凸轮、调整阀、放风阀等构成,用来操纵全列车的制动、保压和缓解。 第三,中继阀。主要由管座、双阀口式中继阀和总风遮断阀组成,能够对机车管压力变化进行调整,从而完成机车的制动和缓解。 第四,司机制动阀。安装在司机室,用于紧急状态下制动的装置,十分关键。它从制动控制单元接收输入信号,以调整列车管压力信号,在具体工作中,司机制动阀的电气部件会发出信号,通过制动控制单元(BCU),实现对司机制动阀的控制,而中继阀则能够改变导室的压力,实现平稳制动。 第五,作用阀。是控制电力机车制动的辅助装置,在机车运行中,它受到分配阀或单阀的控制,实现对机车制动缸内气压的调整,从而使机车实现制动、缓解和保压。
        2、 电力机车制动模式
        第一,电力制动。该种制动方式广泛应用于电力机车制动中,它主要应用电机车的可逆性原理,将机车的动能转换成电能,使得牵引电动机轴上的作用力与电枢纽旋转方向的作用力相反,以此产生阻滞电力机车运行的制动力,使列车减速或停止。 第二,再生制动。将机车的牵引电动机变为发电机,如此一来,可将机车内的电能反馈回电网,从而产生制动效应。 第三,电阻制动。也是一种广泛应用于电力机车制动的方式,在具体的制动操作中,该模式能够将驱动车轮运转的牵引电机变为发电机,进行发电,如此一来,形成回路电流,该电流流通至机车内专门设置的电阻模块中,并使电阻产生大量热量,当该热量产生的热能散逸于大气时,便会对机车产生制动效应。
        二、电力机车制动系统故障分析
        1、基础部件应用磨损故障
        电力机车在运行中,由于常处于重载、爬坡、高速等状态,因此,机车的基础制动装置需要处在频繁制动、缓解的状态之中,这使得机车轮容易被磨损,造成基础制动装置冲击、振动加大,最终引发制动装置故障。而具体的故障类型包含:(1)基础制动装置单元制动器棘钩条簧脱落;(2)基础制动装置单元制动器棘钩折断。上述故障因素一旦引发,便会造成机车制动力降低,甚至不制动。


        2、制动系统设计缺陷故障
        制动系统设计本身的缺陷,也是引发制动故障的主要因素和类型。例如,HXD3、HXD3C电力机车制动系统中,经常会发生因ATP触犯,引发的惩罚性制动、紧急制动,然而,技术人员在进行试验检修过程中,却难以检测出故障触发的记录,而引发上述问题的原因便是机车制动机的OPM设计参数和机车的实际运行环境不能有效匹配,在机车运行中,IPM容易对外部干扰信号源产生响应,从而产生紧急制动。
        3、制动部件质量问题故障
        电力机车的制动部件包含很多模块,以CCB-II型电力机车为例,便包含:电空单元(EPCU)、微处理器(IPM)、电子制动阀(EBV)、制动显示屏(LCD)和继电器接口(RIM)五个模块,任何一个模块如果出现质量问题,都会引发制动系统的故障。例如,IPM出现质量问题,便会造成断电处理无效,造成机破事故;LCD出现质量问题,便会导致花屏、黑屏,对司机的制动观察带来负面影响,从而引发制动安全事故等。
        三、电力机车制动系统故障处理方案
        1、 基础部件应用磨损故障处理
        第一,对基础制动装置单元制动器的安装情况进行经常性检验。检验过程中,着重对制动器的安装牢固性、表面有无裂纹、破损情况进行检查,同时,侧重检测安装螺栓是否紧固,要确保闸瓦间隙维持在4-8mm之间,且上下闸瓦磨损应均匀。第二,对基础制动装置部件进行加固操作。例如,应用平垫-弹垫-带槽螺母紧固-开口销的双重方式,加固基础装置部件,防止制动器棘钩折断或脱落。
        2、制动系统设计缺陷故障处理
        第一,进行抗干扰处理。对于机车运行中,受外界干扰,引发的制动故障,在实际处理中,可通过增加抗干扰部件,如,抗干扰接头、抗干扰电容等,在机车电气制动系统中,形成抗干扰回路,从而防止相关制动故障的发生。第二,不断优化制动系统设计。有针对性地对电力机车制动系统的硬件、软件进行优化改造,避免各类制动隐患的发生,不断提升制动系统运作的稳健性。
        3、制动部件质量问题故障处理
        第一,及时进行部件质量诊断。可采用先进的仪器,定期对机车制动系统关键部件的质量情况进行诊断,例如,运用主管泄露检测仪,对机车制动主管是否泄露气体进行检测,一旦发现问题,及时处理。而针对LCD花屏、黑屏的产生惩罚性制动的问题,可通过软件升级的方式,进行处理。第二,及时更换问题部件。对于存在质量问题的制动部件,应尽快联系机车制造厂家,予以更换,确保自动系统所有部件处于零问题状态。
        总而言之,电力机车制动系统故障问题不可小觑,在日常的机车使用中,技术人员应加强对制动系统的日常维护,针对具体的故障问题,及时提出解决方案,并落到实处,确保制动系统运行的稳定性和可靠性。
        参考文献 :
        [1]任广慧,杨桂彬.HXD2B型机车牵引电传动系统[J].内燃机车,2010(11):21-23.
        个人简介:东迎滨 ;出生日期:1992.06.04;学历:大学本科;毕业院校:黑龙江工程学院;职称级别:助理工程师;主要从事方向:机车检修。
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