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和谐型机车制动系统在重载列车操作中的适应性分析发布时间：2022-01-05T08:02:26.914Z 来源：《中国科技人才》2021年第23期作者：赵泽斌[导读] HXD1及HXD2型机车在大秦线承担牵引重载列车的任务，牵引模式主要为单机牵引1万吨和双机牵引2万吨组合列车。
呼和浩特铁路局集团公司集宁机务段呼和南整备车间内蒙古呼和浩特市 010000摘要：HXD1及HXD2型机车在大秦线承担牵引重载列车的任务，牵引模式主要为单机牵引1万吨和双机牵引2万吨组合列车。
文章根据和谐型机车在进行长大列车制动操作时的实际情况，对机车制动系统的供风能力及列车制动控制等方面进行分析，总结重载机车制动系统的运用经验。
关键词：和谐型机车；制动系统；运用操作；适应性一、HXD1型机车制动系统分析HXD1型机车制动机选用Knorr公司的CCBⅡ制动机。
CCBⅡ制动机，属于AAR技术体系，是在原26-L机车制动阀基础上，采用计算机网络技术实现的电子控制模式的制动系统，主要运用在北美地区，具有大量的牵引重载列车应用经验，能够满足重载列车使用环境。
我国铁路制动技术体系与AAR标准接近，所以CCBⅡ制动机能够满足我国重载列车的运输需求，这从CCBⅡ制动机在SS4型机车上的使用就可以看出。
但是在HXD1型机车制动系统中，仍有一些不合理的地方，如在机车风源系统、后备空气制动的设计环节上存在不足。
HXD1型机车的设计是在列车管支路上设置了一个制动阀D38（ZB11），制动时制动阀ZB11根据需要直接排出列车管压缩空气，相当于排气塞门；缓解时由总风管经由截断塞门D36和调压阀D37向列车管充风至调压阀设定的压力，如图2所示。
另外，通常情况下，为了保证CCBⅡ制动机的正常工作，必须将带电触点的截断塞门D36置于关闭状态，切断总风到制动阀ZB11的通路，同时电触点接通并通过此触点给制动系统供电。
但是实际运用中已数次发生该截断塞门位置偏离而导致的电触点断开，引起列车意外紧急制动。
0引言车辆现代化是铁路提高运输能力的重要组成部分，是确保铁路运输安全的关键环节，是提升铁路服务质量的重要基础和提高铁路运输经济效益的重要源头。
我国车辆工业在铁路发展中，处在关键性和基础性的位置。
生产力布局重新调整后，车辆系统新的战略装车点增多，相应的故障率上升。
特别是空气制动机故障频频发生，严重干扰运输秩序。
近几年来，为了提高车辆的运行品质、构造速度和装载重量，车辆研究和制造部门推出了很多应用新技术、新结构和新型式的车辆，车辆的日常维修内容和技术含量也在逐步提高。
为此，车辆段和列检所必须提高对车辆日常维修的认识，全面迅速吸收车辆新知识和新技术，提高检修车辆的能力，提高人员素质和检修水平，才能以高质量的日常维修能力完成新的条件下的检修任务，保证车辆运用安全，从而保证运输安全，为铁路事业做出贡献。
货物列车实行重载后，在冬季货物列车的自动制动机经常发生作用不良的现象，严重干扰运输秩序，自己针对现场出现的问题，进行认真的调研和分析。
找到了货物列车在冬季多发制动故障的诱因及处理方法1低温导致制动机作用不良冬季检修作业中容易被忽略：编组始发列车，在编组时遇到风雪天气，冰雪侵入制动软管的连接器内，未进行清除将软管连接，那么制动主管在充风时，零星雪花会在高压下变成水分子，侵入三通阀、分配阀或控制阀的主控机构，将部分零件粘连或冻结，一旦出现将产生两种不良后果。
其一，在实行制动减压时（列车运行中）主管减压，120型制动机的付风缸、103型制动机的工作风缸风压推动主活塞向上移动，由于作用部主活塞冻结，那么在一开始减压时主活塞不移动，当减压量达到一定程度时，主活塞突然动作，就可以引起该车产生紧急制动作用。
其二，制动后实行充风缓解时，特别是列车在沿途中间站停留时间较长，阀体内侵入的水分子会产生冻结，致使制动阀主控机构冻结，在一开始充风时，主活塞不动作，特别是铁路货车制动系统在运用中多发故障分析刘东东（内蒙古集通铁路（集团）有限责任公司锡林浩特车辆段，内蒙古锡林浩特026000）摘要:文章分析了部分铁路车辆制动系统在运用中经常出现故障的部位，和故障发生的原因及改进建议，总结了列检所在日常维修中应该注意的问题。
1引言随着我国经济的发展，国家对交通轨道运输的要求越来越高，这种情况之下，国家加大了对重载铁路运输业的支持力度，HXD1型机车就是在此情况之下应运而生，其具有运输成本低、效率高等特点，从而被广泛应用于世界各国。
然而在列车的运行过程中，经常会因为紧急制动而引起列车的安全事故，造成严重的后果。
因此，这就需要有关的科研人员对HXD1型机车的制动系统进行故障诊断，及时发现问题并解决问题，保障列车运行的安全、稳定。
2HXD1型机车制动系统原理分析HXD1型机车的制动系统和其牵引系统的概念是一样的，其都是HXD1型机车控制系统中的一个执行系统，两者的不同之处在于：制动系统的主要作用就是控制列车减速，而牵引系统的功能正好和其相反。
HXD1型机车的制动系统作为一个完整的执行系统，具有自己的工作原理，具体内容如下：通过指令R 来对列车进行气动控制，这个过程中主要是由列车管内的压力变化情况来确定的，一般情况下，列车管内的压力增加，表示的是制动；列车管内的压力减弱，表示的是缓解。
列车管内的压力变化情况通常是由空气压力P 1通过气动控制生产来驱动。
而HXD1型机车的制动装置一般采用的是摩擦制动，其具体的工作原理就是将空气压力P 1转化成摩擦力K [1]。
而这个环节中的摩擦系数随着列车速度的变化在变化，所以其传递函数G 2（s ）是在不断变化的。
最后摩擦系数K 通过轮轨关系变成制动力F 。
至此，整个HXD1型机车的制动工作原理已完结，其工作原理图如图1所示。
图1空气制动系统原理根据制动原理，其传递函数表示为：G （s ）=F （s ）·R （s ）G 1（s ）G 2（s ）G 3（s ）在上述式子中，G 1、G 2、G 3分别是气动控制环节、控制制动执行环节、轮轨关系环节的传递函数。
3HXD1型机车制动系统故障特性分析3.1HXD1型机车的部件较多，故障的结构层次繁杂HXD1型机车的制动系统是按照树形结构的形式，对机车各个零部件进行控制的，这种情况下就会导致一旦某一个子系统或者是单个零部件出现故障，整个的制动系统就会处于瘫痪的境地，影响巨大。
地铁列车制动系统故障原因分析及改进摘要：制动系统软件是地铁列车的主要关键子系统之一。
其安全性和可靠性直接影响到列车的安全驾驶运行。
制动系统软件的所有故障或产品质量问题或统软件故障都可能导致重大事故。
因此，应关注和充分关注所有以车辆制动系统软件为主要表现的异常问题，详细分析导致故障的因素，并根据故障原因采取有效的改进措施和合理的计划，确保旅客列车的安全。
关键词：地铁列车；制动系统；故障原因；改进措施1列车制动系统防滑控制原理气制动防滑系统软件空气制动系统防滑控制主要由速度传感器、防滑控制板和防滑排气电动空气阀组成。
当速度非常低时，速度传感器仍能准确测试速度。
防滑排气电动空气阀用于在发生制动滑移滑行时对滑行轴的制动缸进行阶段排风释放单轴的气体制动，降低制动夹钳压力，防止车轮抱死，以消除制动滑移滑行。
空气制动系统防滑检测有两种常用判定依据：气制动防滑作业选用两种滑行检测方法来判断是否存在滑行情况：（1）速度差判据：当某一轴速度低于参考速度（基准速度）达到速度差滑行判据的数值时，判定该轴处于滑行状态当轴速度小于参考速度（标准速度）时，判断滑动标准值；（2）减速率判据：当某一轴速度的减速度达到减速度滑行判据的数值时，判定该轴处于滑行状态轴减速达到滑动判据值时。
当出现上述任何一种情况时，将判断车轴发生制动滑移滑行。
防滑自控系统首先切断根据防滑排气电动空气阀断开无线中继阀至车轴制动缸的通道供风，进行制动缸压力试验（工作压力不膨胀）。
如果滑动较大或试压后滑动继续扩大，防滑阀还可以阶段性排出制动缸的部分工作压力气体压缩空气，以减小轴上的制动力，降低轴上的滑动水平，使轴修复恢复至粘着状态。
当粘着修复恢复后再进行制动和充气时，防滑自控系统将首先选择链路充气方式。
一方面，它可以限制粘着修复过程中重新制动的垂直冲击率，同时可以降低粘着修复过程中重新滑动的概率。
所有车轴上的空气制动制动力不得连续降低5S。
在此期间之后，制动将自动完全恢复。
目录特另U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、牵弓丨风机故障的处理 (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)二^一、警惕装置故障的处理 (8)二十二、弓网故障的处理 (8)HXD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。
列车空气制动系统故障原因分析及对策引言一、故障原因分析1.空气制动管路破裂空气制动管路由多段连接的管子组成，如果其中一段管子发生破裂，将会导致制动系统无法正常工作。
管路破裂的原因可以是材料老化、振动、外力撞击等。
2.制动阀门故障制动阀门是控制空气制动系统开关的关键组件，如果制动阀门发生故障，将会导致列车制动失效。
制动阀门故障的原因可以是零部件磨损、密封不良、电路故障等。
3.空气压力不稳定空气制动系统依赖于稳定的空气压力来实现制动操作，如果空气压力不稳定，将会导致制动系统失效或制动不良。
空气压力不稳定的原因可以是空气压缩机故障、泄漏、密封不良等。
4.制动摩擦片磨损制动摩擦片是实现列车制动的关键部件，长时间的使用会导致制动摩擦片磨损，从而降低制动效果。
摩擦片磨损的原因可以是材料质量不良、制动过程中温度过高、制动力过大等。
二、对策1.定期检查和维护空气制动管路为了避免空气制动管路破裂导致制动失效，需要定期对管路进行检查和维护，及时更换老化和损坏的管道，并保证管道连接的紧固和密封性。
2.增强制动阀门的维修和更换制动阀门是一个易损件，需要定期检查、维修和更换。
制定相应的检修标准和周期，保证制动阀门的正常运行和安全性。
3.加强空气压力的监测和维护定期检查空气压力的稳定性，确保空气压力在要求范围内，并及时处理泄漏和密封不良等问题。
4.优化制动摩擦片的使用和更换制定合理的制动力和温度范围，避免制动摩擦片使用过度磨损。
定期检查制动摩擦片的磨损情况，及时更换磨损严重的摩擦片。
结论列车空气制动系统故障会对列车行车安全产生严重的影响，因此必须高度重视对列车空气制动系统的检修和维护。
通过定期检查和维护空气制动管路、加强制动阀门的维修和更换、监测和维护空气压力、优化制动摩擦片的使用和更换等对策，可以有效地减少列车空气制动系统的故障发生，确保列车行车安全和正常运行。
大秦线列尾装置常见故障分析及改善建议摘要：列尾装置的广泛使用大大提高了铁路运输的安全性。
2020年至2023年10月份，大秦线共发生列尾运行故障34件，分析列尾装置常见故障，根据暴露出的问题，提出相应的整改措施和改进建议，对保证列车运行安全有极大意义。
关键词：列尾故障、设备管理、安全分析；1.列尾运用情况分析大秦线列尾作业量繁忙，以2023年10月份为例，列尾到达8886台，出发8584台，回送793台，接收478台，检测列尾主机故障87台。
列尾装置的使用为列车安全运行提供了可靠的保障。
但随着列尾装置的大量使用和运行环境恶劣等客观原因，导致列尾装置运行故障时有发生[1]。
1.列尾故障分析2020年至2023年10月，大秦线共发生列尾故障34件，其中双模列尾10件，可控列尾24件。
根据故障原因，可分为三类：主机故障、控制盒故障、和非责任事故。
下面针对三种故障类型进行详细分析。
（1）非责任事故主要是受天气环境影响，G网信号传输受限，导致列车在运行过程中无法查询到风压。
非责任事故29件，占比29%。
非责任典型事故有：2022年1月26日14时53分，大秦线72162次货运列车(湖东机务段HXD1型225号并值乘，96辆，2512吨，计长124.8)司机汇报:运行至涿鹿站至化稍营站间上行线K172+000处列尾查询不到风压，14时57分恢复正常。
未影响列车。
原因：列车运行在隧道内暂时无法查询，驶出隧道后恢复正常。
判断为因受外界干扰导致查询风压时有时无。
定责：非责任。
（2）控制盒故障有13件，占比38%。
司机控制盒为机务设备，为列尾操作终端，具有查询风压、主机置号、查询一对一关系等重要作用[2]。
司机控制盒故障典型事故有:2023年 6月19日19时32分，大秦线73127次货运列车（湖东机务段HXD1型304号+107号并值乘，210辆，21075吨，计长231.0）运行至下庄站因本务机车列尾控制盒未语音提示停于下行正线K306+855处（尾部在区间），司机请求分解运行。
地铁车辆制动系统空重阀故障分析与处理摘要：针对地铁车辆A6型车运营调试期间出现的多起空重阀异常，导致列车紧急制动压力超限问题，进行逐一排查，总结故障均出现在列车加载至AW3载荷下的调试期间，对空重阀进行拆解、实验，列车数据分析，总结故障原因主要为空重阀未调整到位、瞬间过充及制动软件设置缺陷三个原因，针对不同故障原因进行不同的隐患整治。
关键词：空重阀调整拆解过充软件缺陷1、A6型车制动控制单元原理A6型车制动系统采用国产车控系统（铁科院），每节车安装了一套制动控制装置，制动控制装置根据制动指令产生制动缸预控压力，再通过中继阀输出制动缸压力(BC压力)，中继阀输出压力即制动缸压力。
根据空气簧的压力信号，制动控制装置还可实现不同载重的压力控制，并根据纵向冲击率的限制来控制制动缸预控压力的上升速率。
其中中继阀采用双膜板结构，有紧急制动（AC2压力）和常用制动（AC1压力）两个预控压力输入，输入压力（AC压力）根据二者之间取高的原则，由紧急制动和常用制动两个预控压力中压力较高的控制。
制动气动执行部件集成在一个气动板上，易于维护和更换，与电子制动控制装置一起实现常用制动、紧急制动等功能。
图1 制动控制单元原理图2、A6型车紧急制动原理A6型车紧急制动由空重阀、紧急电磁阀、中继阀控制实现，其中紧急制动电磁阀是一个两位三通常开电磁阀，正常情况下处于得电状态，切断空重阀输出口与中继阀的紧急制动预控压力口的通路，同时将中继阀的紧急制动预控压力排向大气，即列车不施加紧急制动。
当紧急制动电磁阀失电时，紧急制动电磁阀将接通空重阀输出口与中继阀的紧急制动预控压力口的通路，从而使中继阀输出紧急制动的制动缸压力，列车施加紧急制动。
图2 紧急制动控制原理图不同载荷下列车紧急制动压力不同，以确保紧急制动后列车有足够的减速度，紧急制动的载荷调节是由空重阀实现的，空重阀共有一路总风输入，两路空簧输入，一路空重阀输出；三个调整螺杆分别是作用部调整螺杆、空气弹簧调整螺杆和杠杆支点调整螺杆，其实物图及接口如下图所示：图3 实物图图4 接口当两路空气弹簧压力进入空重阀后，会产生一个平均载重压力，然后通过杠杆变换成相应载荷的紧急制动压力，使制动缸压力能随载重的变化而调整，以保证列车制动率从空车到超员基本不变。
机车制动机电磁阀故障分析及优化方案研究摘要：目前主流的机车制动机多采用高频电磁阀、压力传感器以及PWM脉宽调制方式实现对压力精确控制的EP闭环模拟控制模式。
本文对机车制动机电磁阀运用过程中出现的故障进行分析与统计，结合试验，根据不同的故障原因，提出相应的优化方案，提高电磁阀等部件的质量和使用寿命。
关键词：机车制动机；电磁阀；故障分析；优化方案1制动系统构成分析机车制动系统有三大管路，分别是总风管、列车管、平均管。
总风管连接空气压缩机，为列车的所有管路、风缸、阀类部件等提供风源。
机车列车管可以与连挂车辆列车管连接，这样可以保证机车能够对整列车的列车管空气压力进行控制，从而操纵整列车的制动。
平均管仅装备在机车上，当机车作无火回送时，制动时通过控制机车平均管压力来控制无火机车的制动，这与单纯重联机车的制动方式不同。
从机车制动系统结构图中可以看到机车制动系统构成及工作过程。
总风管的压力空气流经流量计，到达司机制动阀，和谐电力机车使用文氏止回阀和差压传感器作为流量计，流量计将流通的流量信息发送至机车制动控制单元，机车制动控制单元将流量信息分析处理后，发送至司机制动显示屏，操作人员可以直接从显示屏上读取流量值。
总风管的压力空气流经流量计、司机制动阀、隔离阀，最终到达列车管。
机车两端司机室各有一个司机制动控制器，同一时间内机车仅允许一端司机室激活。
激活端制动控制器所有制动指令均有效，未激活端的制动控制器仅紧急制动指令有效，这是由于制动控制器紧急位只是机械地打开一个大口径排气口，排空列车管空气，不需要机车制动控制单元控制。
操纵激活端司机室制动控制器的大闸手柄，编码器将手柄位置信息传送至机车制动控制单元，控制单元分析信息后，控制司机制动阀中电磁阀的得电和失电状态，调节司机制动阀的出口压力，即列车管管压。
同时，大闸手柄位置信息可以直接送至EP模块，EP模块具有简单的信息处理功能，与司机制动阀机械部分配合，同样可以控制列车管的压力。
