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HXD3 机车停放制动装置误动作的原因分析及整改措施作者：王蕾，原向东，罗瑞学来源：《科技创新与生产力》 2016年第11期王蕾，原向东，罗瑞学（中车太原机车车辆有限公司，山西太原 030009）摘要：为了避免在机车运行过程中停放制动装置误动作而造成的擦轮危险，文章从工作原理与操作方式入手，介绍了停放制动原理与停放制动装置的组成，讨论了停放制动装置的特点，阐述了停放制动装置运用中出现的问题，分析了停放制动运行中误施加、停放制动缓解与作用动作迟缓的原因，并提出了操作性强的整改措施。
关键词：HXD3；停放制动装置；误动作；擦轮中图分类号：U264；U260.35 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2016.11.0791 停放制动原理概述停放装置是利用停放制动缸内储能弹簧的能量在机车无法提供风源或需要时使机车产生制动力，防止机车在坡道上停车或因风力的作用而溜车。
停放制动缸充风使储能弹簧压缩，停放制动缓解；停放制动缸排风，储能弹簧弹出，将闸片压紧在制动盘上生成制动力。
机车停车后通过操作司机室停放作用按钮，可使停放制动控制阀中的作用阀得电，然后将停放单元制动缸中的压力空气通过停放制动控制阀排出，停放制动装置作用。
如果需要走车，通过操作司机室停放缓解按钮，可使停放制动控制阀中的缓解阀得电，总风将通过上述通路进入走行部的停放制动缸，使得停放制动缸缓解，机车可以走车。
如果压力没有达到弹簧安全缓解压力（该压力由停放管路上的压力开关检测），停放制动指示灯亮（位于操纵台），封锁机车的牵引作用[1]。
2 停放制动装置的组成HXD3型电力机车停放制动装置主要由停放风缸、停放制动模块、停放制动指示器、夹钳、停放制动压力开关、停放制动软管等部件组成。
其中，停放制动模块由止回阀、缩孔、停放制动控制阀、双向止回阀、减压阀、带电信号的停放制动塞门、压力测试接头以及集成气路板等部件组成[2]。
毕业论文题目： HXD3C与HXD3D机车的分析比较系别：轨道交通学院专业：铁道机车车辆班级：机车1243学生姓名：***指导教师：完成日期：山东职业学院轨道交通系毕业论文任务书班级机车1243 学生姓名王荣栋指导教师论文题目HXD3C与HXD3D机车的分析比较主要研究内容1、HXD3系列机车的构造；2、HXD3C与HXD3D机车的构造3、分析比较HXD3C与HXD3D机车的不同及使用注意事项。
主要技术指标或研究目标1、熟悉HXD3系列机车构造；2、熟悉HXD3C、HXD3D机车的构造；3、比较HXD3C、HXD3D机车的不同及使用注意事项；4、提高学生读图能力，自学能力，为以后从事乘务工作打好基础；5、通过分析比较，培养学生逻辑能力，综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析、解决问题的能力，训练学生从事本专业乘务工作的基本能力。
基本要求1、熟悉HXD3系列机车构造；2、能比较HXD3C、HXD3D机车的不同及使用注意事项；3、通过实地调研，分析CCBⅡ制动系统使用故障处理。
主要参考资料及文献1、《电力机车制动机》李益民中国铁道出版社；2、《HXD3电力机车》、《HXD3C电力机车》《HXD3D电力机车》北车大连机车车辆厂培训教材；3、《HXD3机车乘务作业》校本教材;5、铁道论坛网站。
山东职业学院轨道交通系毕业论文指导书论文题目HXD3C与HXD3D机车的分析比较课题背景HXD3系列电力机车是我国干线主型机车。
在课堂上做了介绍，而现场（济南铁路局）正在大量使用HXD3C与HXD3D机车，因此，分析比较HXD3C与HXD3D机车，可使学生及时掌握现场的新知识、新技术，具有重要的现实意义。
本课题是针对HXD3C与HXD3D机车，要求学生在已学理论知识基础上，对HXD3C 与HXD3D机车进行分析比较，通过广泛搜集资料和实地调研，积累HXD3C与HXD3D 机车的知识，使学生对现场实际运用的HXD3C与HXD3D机车有更深的认识，做到融会贯通，提高岗位适应能力。
HXD3型电力机车几类典型故障分析作者：林虎来源：《名城绘》2018年第04期摘要：HXD3型号的电力机车具备较大的功率，操作流程相对简单，而且具备较高的牵引定数，运行时比较稳定、可靠，因此被大批量应用。
HXD3型电力机车在电力机车的运行过程中，常常会发生许多故障，造成了机破、临修事故，严重影响了机车的正常运用。
因此，对HXD3型机电机车几种典型故障进行分析有着深远意义。
本文就某铁路局配属的HXD3型电力机车几种典型故障进行分析。
关键词：HXD3型电力机车；典型故障；策略1、HXD3型电力机车几类典型故障分析1.1机车撒砂系统故障分析HXD3型机车撒砂系统结构与其他国产型号机车相比撒砂管径很细，对砂子颗粒度要求较高，加上机车跨局轮乘使用，各地的用砂不统一，粉尘很容易导致砂子板结，阻塞管路，这样经常由于撒砂不畅而发生轮对空转。
自机车运用以来，在京沪5‰左右的上坡道或者雨天启动列车时，往往由于粉尘使砂子板结而砂路不畅通，不能有效改善轮对与钢轨之间的黏着状况，机车发生持续空转而不能牵引，对运输秩序造成了很大的影响。
对于上述问题，采取以下对策：严格执行HXD3型机车提供的用砂标准，要求砂子颗粒度适中，避免参入粉尘，减少堵塞管路问题的发生。
通过加强管理，要求司机出乘时必须认真试验检查机车撒砂系统的状态，出现砂路堵塞故障及时修理。
1.2 HXD3机车蓄能制动装置故障HXD3型电力机车蓄能制动装置经常出现机车上闸后蓄能制动装置不显示作用的现象，而机车缓解后又显示蓄能制动器动作，从而误导乘务员，容易造成轮对擦伤。
根据对HXD3型电力机车蓄能制动装置的作用原理分析，造成这种情况的主要原因是由于同车公司机车蓄能制动装置压力开关整定值偏低，当乘务员打弹停时，弹停作用，但压力开关没动作，机车监视控制系统TCMS没有接到信号，因此司机操纵台无显示，如果乘务员没有下车确认弹停状态就臆测行车，就会擦伤轮对。
对于这种情况将所有的蓄能制动装置压力开关整定值调整到0.37～0.45MPa，此问题已得到解决。
毕业设计（论文）题目：HXD3型电力机车惩罚制动及弹停分析毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于万字。
WORD完美格式下载可编辑目录特别提示 (1)一、受电弓升不起的处理 (1)二、主断合不上的处理 (1)三、主断分不开的处理 (2)四、110V充电装置（PSU1、PSU2）故障的处理 (2)五、提牵引主手柄无牵引力的处理 (3)六、主变流器CI故障的处理 (3)七、辅助变流器APU故障的处理 (4)八、油泵故障的处理 (4)九、主变油温高故障的处理 (4)十、水泵故障的处理 (5)十一、牵引风机故障的处理 (5)十二、复合冷却器通风机故障的处理 (5)十三、主回路接地故障的处理 (6)十四、辅助回路接地故障的处理 (6)十五、控制回路接地故障的处理 (6)十六、欠压故障的处理 (6)十七、制动显示屏LCDM故障的处理 (7)十八、机车发生惩罚制动故障的处理 (7)十九、弹停装置故障的处理 (7)二十、空压机不打风的处理 (8)二十一、警惕装置故障的处理 (8)二十二、弓网故障的处理 (8)WORD完美格式下载可编辑HXD3型电力机车故障处理特别提示1.故障处理前，必须将主手柄及换向手柄回“0”位，断开主断路器。
2.机车在运行途中断开下列开关或自动开关均会造成机车惩罚制动：⑴电钥匙SA49(50)⑵微机控制1、2自动开关QA41（42）⑶电空制动自动开关QA55⑷司机控制1、2自动开关QA43(44)⑸机车控制自动开关QA45⑹蓄电池自动开关QA613.人为断开上述开关后，再重新闭合需要间隔30秒以上。
4.确认需要断开蓄电池自动开关QA61之前，应正确处理好监控装置。
一、受电弓升不起的处理故障现象闭合升弓扳键开关SB41（42），受电弓升不起，网压表及TCMS屏网压表无显示，TCMS屏升弓标志未立起。
故障处所1.风压太低。
2.有关断路器未闭合或跳开。
3.升弓气路有关塞门关闭。
4.主断控制器或受电弓故障。
处理方法及分析1.检查总风缸压力或控制风缸压力不低于480kPa。
若风压低于480kPa，使用辅助压缩机泵风（辅助压缩机泵风按钮SB95在控制电器柜上），当风压达到735kPa时，辅助压缩机自动停泵。
毕业设计（论文）题目：HXD3型电力机车惩罚制动及弹停分析姓名：徐新强学号：********专业班级：电气工程及其自动化(电力机车)2015年 10 月 10 日毕业设计（论文）开题报告中期进展情况检查表年月日目录摘要 (I)第一章绪论 (II)ABSTRACT (III)第二章：ATP惩罚制动故障进行原因分析 (1)一、问题的提出 (1)二、ATP惩罚制动监控装置电路工作原理 (3)三、影响ATP惩罚制动故障的因素 (4)四、监控主机硬件故障 (5)五、制动系统存在问题 (6)六、监控主机输出到IPM的信号通道上存在问题 (7)七、实施效果 (10)第三章：HXD3型电力机车弹簧停放装置故障原因分析及改进措施 (11)一、问题的提出 (11)二、HXD3型电力机车是如何对停车制动（弹停）进行控制的 (12)三、变流器模块斩波试验方法的应用与探讨 (16)第四章HXD3型电力机车制动控制静态试验程序 (17)一、制动控制静态试验程序 (17)二、停车制动（蓄能制动）试验 (20)三、制动缸压力指示器试验 (20)实施效果 (21)参考文献 (22)致谢 (23)摘要摘要：针对HXD3型电力机车运行过程中出现的ATP惩罚制动故障进行原因分析，并结合其电路结构和工作弹停原理：司机通过位于操作台的旋转开关可以对停放制动进行控制。
当旋到制动位，脉冲电磁阀的作用电磁阀得电，于是停放制动缸制动；当旋到缓解位，脉冲电磁阀的缓解电磁阀得电，于是停放制动缓解。
同时设置了停放制动和空气制动的连锁，即当制动缸充风制动时，自动缓解停放制动缸。
关键词：电力机车；ATP惩罚制动；故障；改进措施；监控记录装置；弹停；缓解；第一章绪论以保证运行安全为目的，以监测运行速度为手段对列车进行控制的系统称为列车自动保护系统(简称ATP)。
列车运行监控记录装置简称监控装置，是保证列车运行安全为主要目的的列车速度控制装置，采用计算机智能处理对列车运行速度进行安全监控，实现ATP 功能。
毕业设计（论文）题目：HXD3型电力机车惩罚制动及弹停分析姓名：徐新强学号：********专业班级：电气工程及其自动化(电力机车)2015年 10 月 10 日毕业设计（论文）开题报告中期进展情况检查表年月日目录摘要 (I)第一章绪论 (II)ABSTRACT (III)第二章：ATP惩罚制动故障进行原因分析 (1)一、问题的提出 (1)二、ATP惩罚制动监控装置电路工作原理 (3)三、影响ATP惩罚制动故障的因素 (4)四、监控主机硬件故障 (5)五、制动系统存在问题 (6)六、监控主机输出到IPM的信号通道上存在问题 (7)七、实施效果 (10)第三章：HXD3型电力机车弹簧停放装置故障原因分析及改进措施 (11)一、问题的提出 (11)二、HXD3型电力机车是如何对停车制动（弹停）进行控制的 (12)三、变流器模块斩波试验方法的应用与探讨 (16)第四章HXD3型电力机车制动控制静态试验程序 (17)一、制动控制静态试验程序 (17)二、停车制动（蓄能制动）试验 (20)三、制动缸压力指示器试验 (20)实施效果 (21)参考文献 (22)致谢 (23)摘要摘要：针对HXD3型电力机车运行过程中出现的ATP惩罚制动故障进行原因分析，并结合其电路结构和工作弹停原理：司机通过位于操作台的旋转开关可以对停放制动进行控制。
当旋到制动位，脉冲电磁阀的作用电磁阀得电，于是停放制动缸制动；当旋到缓解位，脉冲电磁阀的缓解电磁阀得电，于是停放制动缓解。
同时设置了停放制动和空气制动的连锁，即当制动缸充风制动时，自动缓解停放制动缸。
关键词：电力机车；ATP惩罚制动；故障；改进措施；监控记录装置；弹停；缓解；第一章绪论以保证运行安全为目的，以监测运行速度为手段对列车进行控制的系统称为列车自动保护系统(简称ATP)。
列车运行监控记录装置简称监控装置，是保证列车运行安全为主要目的的列车速度控制装置，采用计算机智能处理对列车运行速度进行安全监控，实现ATP 功能。
就HXD3型机车ATP惩罚制动电路的构成和工作原理进行简单介绍，对运行中出现的典型故障进行分析说明并提出改进措施。
AbstractTo ensure the safe operation for the purpose, to monitor the running speed of train control system is called the automatic train protection system (ATP ).Train running monitor and record device referred to as the monitoring device, is to ensure the safe operation of trains for the primary purpose of the train speed control device, using computer processing on the operational speed of train safety monitoring, the realization of ATP function. HXD3ATP punishment type locomotive brake circuit structure and working principle are introduced in this paper, the operation of the typical fault analysis and improvement measures.第二章：ATP惩罚制动故障进行原因分析一、问题的提出西安铁路局安康机务段配属的HXD3 0741号电力机车在运用过程中多次无故出现列车管减压，制动系统显示屏(LCDM)报ATP惩罚制动，即LKJ2000型监控记录装置没有记录发出惩罚制动指令，而机车制动系统的微处理器(IPM)却显示收到信号从而发出相应控制指令，致使机车实施惩罚制动，严重影响了机车的正常使用。
图2-1HXD3型机车ATP惩罚制动电路构成如图1所示。
主要由3部分构成：①监控装置。
监控装置工作的主要过程包括采集列车和线路状态参数，获取运行指令并确定指令目标处的速度控制值，对照指令目标处的速度值计算出列车运行当前必须限定的速度值(限速值)，将采集的实际运行速度与限速值进行比较判断，对实际运行速度达到限速值的情况进行报警，切除牵引或制动等控制指令进行速度控制。
在实现安全速度控制的同时，采集并记录与列车安全运行有关的各种机车运行状态信息。
电路中对应发出惩罚制动指令的为LKJ2000型监控主机；②电缆传输线。
电路主要由监控输出线J152和机车配线840构成；③制动系统。
主要包括继电器接口模块(RIM)、(IPM)、制动显示屏(LCDM)、电空控制单元(EPCU)；RIM是微处理器IPM与机车控制系统和安全装置(ATP)之间通信的继电器接口；IPM主要处理机车制动系统的各种任务，并通过LCDM进行故障记录和状态显示，通过LON网络传送制动指令给EPCU以执行制动命令；EPCU主要由电空阀和空气阀组成，它是制动系统的执行部件。
二、ATP惩罚制动监控装置电路工作原理图2-2监控装置内部对应的惩罚制动输出电路图如图2所示。
HXD3型电力机车上的惩罚制动信号为监控主机常用制动输出继电器的常开触点控制；正常状态下，监控装置在列车运行速度超过允许的限制速度时输出卸载指令，而当卸载不能使列车减速，此时由监控装置发出制动指令使列车实施常用制动，迫使列车减速。
即在满足监控装置输出制动指令的条件下，监控主机会发出惩罚制动的指令GF’(关风)，使对应的继电器RL得电动作，RL 继电器常开触点闭合，从而使J152(GFO)输出110 V的高电平信号，信号通过840传输给制动系统，同时在监控记录上会记录发生惩罚制动指令机车的运行状态；制动系统IPM在接收到该信号后通过LON网络传送指令给EPCU执行相应命令来控制机车空气管路的压力，实施惩罚制动，并且在制动系统对应的显示屏LCDM上记录下该故障信息为“ATP”惩罚制动”。
三、影响ATP惩罚制动故障的因素根据ATP惩罚制动电路的工作原理可知产生该误动作的信号并不是由监控装置正常发出的，故结合机车惩罚制动的电路组成进行故障分析，可知能够造成ATP惩罚制动误动作故障主要有3种情况：(1)监控主机硬件故障；(2)制动系统故障；(3)监控主机到制动系统的信号传输通道故障。
四、监控主机硬件故障监控主机本身硬件故障即监控主机内部对应的惩罚制动输出继电器RL 线圈串电，造成继电器得电动作或者是继电器RL 的常开触点部分由于干扰受大电流击穿而闭合，造成惩罚制动指令的输出，制动系统得到惩罚制动的信号后，执行机车惩罚制动动作。
即误动作的状态是由于没有经过监控装置的条件控制，直接因硬件故障而造成的，所以在监控装置上既无文件记录也无任何提示。
五、制动系统存在问题制动系统本身存在问题一种是IPM设备所允许的门槛电压值偏低；IPM设备对应的惩罚制动输入电压的门槛值正常为32 V，如果故障机车的IPM设备所允许的门槛电压值偏低，当干扰来临时，超过了设备所允许的门槛电压值，从而引起装置误动作。
另一种是IPM上电源和地线处理的不好，11O V电源和地线的干扰进入装置而使装置误动作造成的故障。
另外制动系统的 IPM设备输入端口的抗干扰能力弱，不能有效滤除线路中的干扰信号，则设备也会受到外部干扰，从而影响到系统的正常运行，造成装置误动作。
六、监控主机输出到IPM的信号通道上存在问题此通道上存在问题有两种可能，一种是机车上的该输出线路存在串电；监控到制动系统的配线主要包括监控装置的J152和机车外部配线840号线，此线路存在串电，即此线路与其他线路之间绝缘存在问题，使得机车在运行过程中，与其他线路接触，引起误动作；另一种则是监控装置的输出接口与IPM的输入接口设计的不完善，使得该线路易受到机车上110 V以上强电信号的干扰，使IPM误判有惩罚制动信号而输出相应的指令给EPCU，从而实施惩罚制动。
通过对监控主机与制动系统的信号通道进行分析发现，现车采用电缆直接连通LKJ2000惩罚输出信号到IPM，而且LKJ2000的监控主机为继电器常开触点输出控制，在无输出时此线为悬空状态；由于机车上使用的大功率设备比较多，特别是一些大的感性负载启停时会给机车电气系统造成严重污染，使得机车电压有较大幅度的涨落。
而在信号线840无输出时，常开触点控制的信号线相当于一个具有天线功能的元件，而且该信号线的走向是经微机柜连接器后沿侧墙走线盒到制动控制柜，走线路径比较长，期间在走线盒中与一些接触器的配线相邻；当机车通过分相区时，一些感性负载的启停，很容易使干扰信号耦合到线路上，引起大的干扰。
当干扰来临时可能会出现一个高于IPM门槛值的电压，从而引起机车惩罚制动。
4解决ATP惩罚制动故障的措施与效果分析以上可知针对监控装置本身硬件故障和制动系统IPM门槛电压低的故障，通过更换监控主机和更换出现问题的IPM和RIM进行解决；对IPM整机的电源和地线处理不当引起的误动作，通过重新布置电源线和地线进行故障处理；如果外部线路存在串电的情况，通过绝缘检查，以排除840与其他线路存在串电的可能。
结合HXD3 0741机车在线运用过程中发生ATP惩罚制动故障处理的具体情况，认为导致ATP惩罚制动误动作的主要原因是监控装置输出到IPM的输入通道接口设计不完善和制动系统输入端口抗干扰能力弱造成的。
具体解决措施可从以下两方面考虑：(1)提高制动系统设备的抗干扰能力由于机车上的11O V 上有众多的大电感负载，如接触器线圈、继电器线圈等，电路接通和断开电感负载时，产生瞬间干扰往往严重妨碍系统的正常工作，干扰信号也会通过多个途径耦合到用电设备中，为此在设备的电源部分要有电涌吸收电路，能够吸收电涌电压以保证设备的正常工作。
而在设备的信号输入电路部分，建议在IPM 设备的信号输入端口上合理的采取滤波措施；滤波是为了抑制噪声干扰，所以合理使用滤波器，可以削弱或抑制干扰，从而保护后级电路.(2)在信号传输通道上加装下拉电阻由于此信号采用的是监控装置的继电器常开触点控制，惩罚制动无输出时为悬空状态，为高阻态；为减小导线的输入阻抗，减少干扰，在惩罚制动输出信号线上，靠近IPM一侧增加一个1．5 kfU25 W的下拉电阻R,增加电阻后，惩罚制动无输出时，此信号线不再为悬空状态，确保惩罚制动信号线对蓄电池负极电压为0，当信号线受到外界干扰时，通过此下拉电阻提供一个连续到地的电流通路,来吸收导线上传播的能量，即将干扰信号通过该电阻引入地，为干扰信号提供一个释放通道，从而有效消除原惩罚制动信号线对IPM 输人端的外部干扰。
