鞠瑾 孙长青
中车集团大连机车车辆有限公司 辽宁 大连 116022
摘要：随着我国轨道交通装备制造水平的提升，我们对机车制动系统的安全性、稳定性及运用可靠性提出了更高的要求。国产制动产业标杆的某型机车制动系统为例，其后备制动作为电空制动故障后的一种应急补救措施，有必要进行适当、合理的改进，以进一步提升其运用可靠性。本文对机车空气后备制动控制系统及常见故障进行分析，以供参考。
关键词：机车空气；后备制动；故障分析
引言
如果机车电控制动系统出现故障且短时间不能恢复，为了保证机车不长时间占据正线，可将机车电控制动控制系统断电，然后将机车空气后备制动控制系统设置为投入状态，从而维持机车到下一站点或附近机务段。
1机车制动机的问题
这是一个很好的设计。如果电机出现故障，制动系统必须固定在系统中，在规定的调节条件下，保持距离不得延长，如果电机在电气控制状态下不在电机上，如果电机出现故障时不在电机上，并且控制不得转移到空气电机的空气制动器上。故障的结果在制动激活中被激活，在发生故障时速度响应被激活。故障会危及生命，电气控制功能已切换，任务将由气动马达执行，故障发生时会导致出现故障，但没有故障安全功能。这是一个很好的例子，因为它是一个很好的例子。
2后备制动结构
后备制动模式相对电空制动模式，其特有的组成结构包括：后备制动阀、单缓按钮、后备制动模块及其对应的风管。其中，后备制动模块由减压阀、压力测试接头、电联锁塞门组成。
3后备制动模式的实际运用情况
对于该型机车制动系统，在操作后备制动时，列车管具有补风自然缓解的风险。因此，在机车正常牵引作业过程中，即使电空制动模式出现故障，也几乎不会转至空气位进行备用，造成机车占道、列车晚点的情况时有发生，严重时造成各类机破、请求救援等情况。通过对众多运用单位进行调研，得出的后备制动模式的实际运用情况对于该型机车制动系统，在操作后备制动时，列车管具有补风自然缓解的风险。
4HXD1型机车CCBⅡ制动机后备空气制动
4.1基本原理
司机制动阀有五个加工位置，位置1是紧急制动，当司机制动阀位于位置1时，P2列车管的压缩空气通过大孔直径调节(ca)流动。1cm2)在P3. Position 2中是常见的制动电阻，当制动阀位于Position 2时，列车管的压缩空气通过小孔的入口(ca)从P2开口流动。0.12厘米(2)至P3接口。位置0是压力中性位置，当制动阀位于位置0时，P1、P2和P3之间的所有空气连接都将被切断。位置3是一个常见的排气位置，其中P1端口的总空气通过一个小孔的入口(大约)。当制动阀位于位置3时，将0.12cm 2)吸入P2。位置4是快速卸载，当发动机制动阀位于位置4时，P1端口的总空气通过大孔直径节流阀(约1cm2)连接到P2端口。
4.2优缺点分析
实际应用表明，HXD1模型的后空气制动器对牵引管路的减压量有很大抑制作用:1)后空气制动器不能精确控制牵引管路的压力，即扭转缸的压力尺寸不能精确控制。司机支承缸上的压力大小只能由压力表压力表压力表中的值来确定，当司机支承架处于压力中性位置时，压力表压力表压力表中的值受列车管路中压缩空气打印速度的影响。列车线路上的压力会发生变化，尤其是当司机驾驶大型列车时。2)使用司机制动阀制动时，后车厢的压力与前货车通道的压力相比增加，后货车通道的压缩空气向前流动，可能导致前车辆减少，从而极不安全，容易发生事故。3)压力控制阀必须在备用制动变压器盖打开的情况下进行调节。4)HXD1后气流机构故障，电机无法运行。
5气路控制原理
后备制动阀控制后备均衡风缸为时间控制方式:后备均衡风缸从500kPa降至360kPa或600kPa降至430kPa的时间应为5～7s或6～8s。后备中继阀根据后备均衡风缸压力产生列车管控制压力，机车和车辆进而响应制动管压力，产生制动缸压力。
空气后备制动气路控制原理如图2所示，其中D01为总风隔离塞门、D02为减压阀、D03为后备制动阀、D04为转换塞门、D05为中继阀、D06为后备均衡风缸、D07为压力测点、D08为压力传感器、D09为均衡风缸排风塞门。空气后备制动系统制动:将后备制动阀D03置于“制动”位，后备均衡风缸D06压力会通过后备制动阀D03上的排气口排往大气。由于后备均衡风缸压力减小，列车管压力则通过中继阀排气口排往大气，机车以及车辆的制动系统则根据列车管压力下降情况产生相应的制动缸压力。
6机车空气后备制动控制系统及常见故障分析
6.1后备均衡风缸压力无法缓解
故障现象:将后备制动阀置于“缓解”位时，均衡风缸压力无法缓解。解决措施:(1)首先检查总风隔离塞门是否置于导通位;(2)若未解决，检查后备制动阀D03、后备均衡风缸D06、压力测点D07、压力传感器D08、均衡风缸排风塞门D09等气路上有无漏风现象;(3)若未解决，检查减压阀的限定压力是否符合要求;(4)若未解决，更换后备制动阀。
6.2中继阀异常排风
故障现象:无论后备制动阀处于任何位置，中继阀排气口都持续排风。解决措施:造成此故障的原因通常为中继阀内部进气阀阀芯胶垫密封功能失效导致总风排大气，此时可更换中继阀。
6.3后备均衡风缸压力排风慢
故障现象:将后备制动阀置于“缓解”位时，后备均衡风缸从500kPa降至360kPa超过7s，或从600kPa降至430kPa的时间超过8s。解决措施:(1)将后备制动阀上的排气缩堵拆下，检查是否符合设计要求;(2)若未解决，则更换后备制动阀。
7制动系统后备制动运用可靠性研究
7.1运用可靠性提升方法
该型制动系统后备制动模式投入时，制动控制单元断电，制动控制器除紧急位外，其他位置失效，转入纯空气制动模式。通过后备减压阀调整合适定压后，由后备制动阀直接控制均衡风缸的压力，从而间接控制列车管的充风和排风，以实现整列列车的制动、保压及缓解功能。为了消除列车管补风问题，当后备制动阀置于中立位和制动位时，必须设置可以遮断总风的机构；而置于缓解位时，该遮断机构能自动打开以确保总风向列车管的充风通道畅通。
7.2后备制动阀改进
针对后备制动阀，其原理和操作方法保持不变，对其内部结构进行改进。后备制动阀在现有结构基础上，通过增加阀芯与阀套长度或者采用双阀芯等结构，从而增加两个通道。增加通道④经管路与切换阀199相连；通道⑤排大气。后备制动阀操纵手柄在不同位置所对应的气路为：缓解位时，通道①分别与通道②及通道④沟通；中立位时，通道④与通道⑤沟通；制动位时，通道②与通道③沟通，通道④与通道⑤沟通。
结束语
通过电力机车运用实践表明，电空制动机出现控制故障而无法正常操作的现象是无法避免的，特别是近两年HXD1B、HXD1C型机车上的CCBⅡ制动系统因制动机控制系统故障无法操作制动机而造成的机破或事故时有发生。据统计，目前HXD1B、HXD1C型机车制动机故障引起的机破大约占总机破数的30%。因此，在电空制动系统上装用后备空气制动装置显得非常必要。
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