城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)的研究

-4-一、緒論（一）選題背景城市軌道交通是目前主流的城市交通方式之一，它的優(yōu)點(diǎn)在于它承載大，污染小，節(jié)能，環(huán)保，準(zhǔn)時(shí)，性價(jià)比高，穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，并且能夠?qū)Τ鞘械叵驴臻g進(jìn)行有效的利用，能夠?yàn)楫?dāng)前地面空間已經(jīng)很緊縮的城市進(jìn)行節(jié)省地表資源。最主要的就是它承載量大的優(yōu)點(diǎn)，據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，城市軌道交通每小時(shí)能夠向單方向運(yùn)輸10萬人，因此它能夠?qū)Ξ?dāng)前城市交通擁擠進(jìn)行有效的疏解。截止到2017年12月，國內(nèi)擁有軌道交通的城市總數(shù)一共有35個(gè)，總線路171條，總車站數(shù)量3269個(gè)，軌道總里程5083.456千米，有望成為全球第一大城市軌道交通市場(chǎng)。目前，我國的城市鐵路建設(shè)步伐不斷加快，路網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)展。城軌車輛市場(chǎng)對(duì)城軌車輛的需求量越來越大，城軌車輛的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行環(huán)境的多變使得城軌車輛經(jīng)常出現(xiàn)各種問題。在2015~2017年度重慶市區(qū)軌道交通事故中，以城軌車輛失效為主要原因，并以最高速度上升，由43.47%上升到67.28%。因此，在保證地鐵行車的正常運(yùn)行中，保證其正常行駛是保證其安全的重要條件。（二）研究目的與意義城市鐵路車輛剎車是保障鐵路運(yùn)行的重要手段，其功能既是提高交通效率，也是保障乘客和乘客生命健康的重要保障。本文的研究?jī)?nèi)容是關(guān)于城軌列車剎車的，在我國，關(guān)于城軌列車剎車的研究很少，而在此基礎(chǔ)上，本文著重于對(duì)列車的剎車系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)而全面的分析，從而找到了問題的根源，并進(jìn)行了科學(xué)的分析，從而為開發(fā)人員的安全和正確的工作奠定了基礎(chǔ)。（三）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前來說國內(nèi)外對(duì)于制動(dòng)系統(tǒng)的故障分析主要還是從列車運(yùn)營故障數(shù)據(jù)進(jìn)行入手研究，城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)城軌交通車輛的安全及正點(diǎn)方面起決定性的作用，能夠?qū)Τ擒壾嚶?lián)運(yùn)營上出現(xiàn)的一些故障進(jìn)行及時(shí)的分析研究，能夠針對(duì)故障制定出相應(yīng)的應(yīng)急措施就是目前的重中之重。國內(nèi)外對(duì)于剎車系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生的故障進(jìn)行了分析討論，并根據(jù)這些問題，采取了不同的應(yīng)對(duì)對(duì)策。李小亮和王鵬飛圍繞著城市鐵路的剎車裝置進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并從理論上對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，給出了在不同情況下如何采取緊急應(yīng)對(duì)的對(duì)策；胡婉瑩介紹了DK-2型制動(dòng)機(jī)的主要功能和構(gòu)造，并討論了制動(dòng)器在這一領(lǐng)域存在的問題，并給出了相應(yīng)的解決方案，確保了城市軌道交通的安全；劉騰飛詳細(xì)地介紹了鄭州軌道交通1號(hào)線剎車裝置的構(gòu)成，深入地介紹了剎車裝置各個(gè)重要部件的作用和構(gòu)造，并將一些常見的故障加以分析，為以后的列車剎車裝置的設(shè)計(jì)和維修提供了依據(jù)。同時(shí)，目前國內(nèi)外關(guān)于城市軌道交通剎車不能得到有效解決的問題也有深入的探討。范榮巍等將列車剎車系統(tǒng)的主要問題歸結(jié)為剎車失靈和剎車失靈，并對(duì)其成因進(jìn)行了歸類分析。李巍等對(duì)CRH3動(dòng)車組常見制動(dòng)、緊急制動(dòng)、停車制動(dòng)無法減輕的問題進(jìn)行了詳細(xì)的剖析，并從制動(dòng)機(jī)理出發(fā)，制訂了一系列的緊急處理措施，將事故的影響降到最低，確保了列車的安全。姚輝沛對(duì)CRH380D動(dòng)車組在非主控制端部出現(xiàn)了緊急剎車而不能減輕其問題的原因進(jìn)行了詳細(xì)的研究，并針對(duì)CRH380D列車的運(yùn)行機(jī)理，給出了相應(yīng)的解決方案。李健針針對(duì)CRH3型和諧號(hào)列車的空調(diào)系統(tǒng)常見的問題進(jìn)行了深入的探討，并提出了解決方案；張巍還針對(duì)地鐵車輛剎車系統(tǒng)中的常見問題進(jìn)行了剖析，并給出了相應(yīng)的解決方案，提高了列車的運(yùn)行品質(zhì)；黃曄對(duì)2017-5月成都軌道交通車輛剎車裝置的防滑失效情況進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示，該裝置的主要失效形式為87.5%，對(duì)其運(yùn)行造成了很大的負(fù)面影響。王宗明認(rèn)為，開發(fā)城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)和防滑結(jié)構(gòu)，分析防滑閥的失效特征，需要提供一系列相關(guān)的算法流程，還應(yīng)該開發(fā)制動(dòng)仿真模型，仿真有可能發(fā)生的故障。此外，肖光明還從車輛和駕駛員破壞的角度分析了AC6列車緊急制動(dòng)的原因，從而提高了列車緊急制動(dòng)的周期。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合改造前后的各種資料進(jìn)行了比較和比較。武海清把地鐵列車剎車系統(tǒng)的主要失效機(jī)制和運(yùn)行安全問題結(jié)合起來，將其劃分為三大類型：“有清空乘客需要，需要應(yīng)急救助）。中度的（火車開往維修點(diǎn)）和次的失效（火車在終點(diǎn)日的運(yùn)營，返回倉庫），以及MVB的失效；指令邏輯故障、空氣制動(dòng)不能減輕是主要故障，將自行車制動(dòng)系統(tǒng)故障和制動(dòng)力不足列為中等故障，壓力傳感器故障、防滑控制系統(tǒng)故障和速度傳感器故障屬于次級(jí)故障。

二、制動(dòng)系統(tǒng)概述（一）城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)概述1、制動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)指的是制動(dòng)系統(tǒng)在地鐵自動(dòng)運(yùn)行裝置（ATO裝置）、地鐵自動(dòng)防護(hù)裝置（ATP裝置）的控制中，制動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)并發(fā)出，電制動(dòng)和氣制動(dòng)制動(dòng)力分配協(xié)調(diào)。（1）現(xiàn)在城市軌道交通為了滿足絕大部分人出行的目的地要求，它們的間距都很短，大約都是1~2km內(nèi)，例如上海地鐵1號(hào)線從虹梅南路到上海火車站共13個(gè)車站，共計(jì)16.67km，平均下來站間距僅有1.39km。不僅如此，城市軌道交通運(yùn)營車站座數(shù)也較多，尤其是地鐵，例如重慶軌道交通3號(hào)線共計(jì)39座車站。由于城軌車輛運(yùn)行速度快、車站座數(shù)多且站距較短，使得地鐵多次啟動(dòng)和制動(dòng)，要做到地鐵安全運(yùn)行，應(yīng)保證制動(dòng)系統(tǒng)的性能，如運(yùn)行迅速靈敏、運(yùn)行準(zhǔn)確高效、啟停平穩(wěn)以及制動(dòng)性能強(qiáng)。（2）城市的客運(yùn)差別很大，地鐵在空載的時(shí)候，總重量只是它本身的重量，但是地鐵滿載的時(shí)候，總重量能夠達(dá)到70.9噸。因此，載重量嚴(yán)重影響著地鐵總重，當(dāng)?shù)罔F制動(dòng)時(shí)，需要將減速度控制在合理范圍中，防止減速度過大導(dǎo)致車輪被抱死滑行。（3）城市軌道交通一般都建于中大城市中，這些城市因?yàn)樯硖幰痪€地位，客流大，運(yùn)輸需求高，而城市軌道交通就是其中的骨干，城市軌道交通承載乘客運(yùn)量大，在便捷的同時(shí)也對(duì)其安全要求更加嚴(yán)格，為了保證城市軌道交通的安全，必須保證城市軌道交通的剎車系統(tǒng)具有應(yīng)急剎車的作用。如果有什么突發(fā)狀況，可以用減速的方式，讓自己的速度更快。緊急剎車可以通過駕駛員操作緊急剎車鍵或者地鐵電腦來發(fā)動(dòng)，也可以通過乘務(wù)員或者旅客拉動(dòng)應(yīng)急剎車把來發(fā)動(dòng)。（4）此外，當(dāng)剎車裝置出現(xiàn)故障或性能惡化時(shí)，城市鐵路車輛剎車系統(tǒng)也必須確保剎車動(dòng)作，也就是說，剎車系統(tǒng)具有很高的可靠性。2、制動(dòng)系統(tǒng)功能分析城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)具備的功能除了制動(dòng)功能外還有其他常用的功能如快速制動(dòng)、緊急制動(dòng)、駐車制動(dòng)、聯(lián)合制動(dòng)和維護(hù)制動(dòng)，以及一些防滑、檢測(cè)和診斷功能，具體分析如下：（1）常用制動(dòng)功能城市軌道交通的常用制動(dòng)功能是為了能夠保證運(yùn)營過程中對(duì)地鐵的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括了進(jìn)站停車施行的制動(dòng)，這種常用的變速調(diào)節(jié)制動(dòng)減速緩和，不會(huì)對(duì)行駛中的顧客舒適性產(chǎn)生多大的影響。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況，制動(dòng)能力也能進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，且一般情況下僅僅能用到大約制動(dòng)能力的一半。對(duì)于常用制動(dòng)而言，它僅僅滿足地鐵正常運(yùn)行中的減速和停車作用，采用了電空混合制動(dòng)，使用時(shí)會(huì)優(yōu)先使用電制動(dòng)，然后由空氣制動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)充。（2）快速制動(dòng)功能快速制動(dòng)是為了地鐵能夠盡快減速而實(shí)施的制動(dòng)功能，其目的是在地鐵正常運(yùn)行過程中快速地調(diào)節(jié)和控制車速。與常用制動(dòng)的不同之處在于，其作用較迅猛，制動(dòng)時(shí)為全空氣制動(dòng)，無電氣制動(dòng)，在發(fā)動(dòng)快速制動(dòng)指令時(shí)即可進(jìn)行撤銷。（3）緊急制動(dòng)功能所謂緊急制動(dòng)，主要是指在緊急情況下，地鐵需要進(jìn)行制動(dòng)，其特點(diǎn)是效果相對(duì)較快，必須充分利用地鐵的制動(dòng)性能。與正常的制動(dòng)力相比，它的制動(dòng)力通常高大約10%。在緊急制動(dòng)期間，它保持全空氣制動(dòng)，沒有電制動(dòng)，并且不由電子制動(dòng)控制單元（EBCU）控制，而是由空氣制動(dòng)控制單元的緊急電磁閥（PBCU）控制。緊急制動(dòng)操作是不可逆的，即緊急制動(dòng)命令是不可逆的，地鐵必須減速直到完全停止，也就是零速制動(dòng)。（4）停放制動(dòng)功能城軌車輛在停車時(shí)，由于空壓機(jī)裝置不能正常起動(dòng)，管路系統(tǒng)不能向制動(dòng)缸提供空氣，制動(dòng)器缸內(nèi)壓力趨于于零，導(dǎo)致制動(dòng)器失去制動(dòng)力。停車剎車是指城軌車輛在停車時(shí)對(duì)城軌車輛進(jìn)行剎車，如“鐵鞋”。與城軌車輛行駛時(shí)的剎車效果不同，該系統(tǒng)利用彈性作用力來實(shí)現(xiàn)剎車。在風(fēng)源系統(tǒng)工作正常的情況下，管道系統(tǒng)向帶有停車作用的剎車油缸輸送空氣，這時(shí)油缸內(nèi)的氣壓回復(fù)到正常，停車制動(dòng)就會(huì)自行解除；在風(fēng)源系統(tǒng)停機(jī)后，沒有任何空氣進(jìn)入制動(dòng)缸，這時(shí)油缸壓力接近于零，剎車油缸會(huì)排出廢氣，剎車制動(dòng)器會(huì)自動(dòng)聯(lián)接，也可以手動(dòng)釋放。（5）保持制動(dòng)功能空氣制動(dòng)與行車制動(dòng)相同，用于防止地鐵在停車時(shí)打滑。（6）防滑控制功能能對(duì)地鐵的各軸進(jìn)行防滑檢測(cè)，并對(duì)空氣制動(dòng)實(shí)施防滑保護(hù)，空氣滑行也能對(duì)電制動(dòng)滑行系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)作，能夠出現(xiàn)滑行事故的車輪盡快調(diào)整恢復(fù)黏著，并根據(jù)速度差和減速等數(shù)據(jù)的變化來區(qū)分防滑控制的需要，具有自檢和故障記錄等功能，以檢測(cè)SLD的狀態(tài)，并識(shí)別控制單元本身。（7）檢測(cè)及故障診斷功能制動(dòng)系統(tǒng)通過對(duì)系統(tǒng)中重要零部件功能和運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)，能夠進(jìn)行自我檢測(cè)能夠排查故障診斷功能，除此以外，對(duì)于制動(dòng)力不足與制動(dòng)緩解不良均存在檢測(cè)功能，當(dāng)診斷系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，故障信息可通過MVB在地鐵控制系統(tǒng)中使用，并顯示在駕駛員屏幕上。（二）動(dòng)車制動(dòng)系統(tǒng)組成1、司機(jī)室制動(dòng)裝置包括駕駛員制動(dòng)手柄、駕駛員緊急制動(dòng)按鈕、緊急制動(dòng)桿、駐車制動(dòng)器、釋放按鈕和駕駛員制動(dòng)顯示器。2、制動(dòng)控制系統(tǒng)（空氣制動(dòng)、電制動(dòng)）國內(nèi)地鐵通常采用8節(jié)車廂的布置系統(tǒng)，制動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)分為兩個(gè)單元，整體制動(dòng)系統(tǒng)分布相對(duì)合理。如圖2-1所示。圖2-1制動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖制動(dòng)控制單位主要的功能是，負(fù)責(zé)傳輸，處理地鐵本車制動(dòng)系統(tǒng)之間的信號(hào)指令，并能夠依據(jù)控制系統(tǒng)來控制各車的部件，可以釋放和使用空氣制動(dòng)器，負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)車輛控制單元，并在制動(dòng)手柄和地鐵自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)以及地鐵中央控制單元之間建立聯(lián)系，以處理和接收不同的指令，然后將指令分發(fā)到相應(yīng)的制動(dòng)控制單元，以控制制動(dòng)器。控制是通過連接并釋放到牽引系統(tǒng)和制動(dòng)控制單元的電子制動(dòng)器的固定信號(hào)來實(shí)現(xiàn)的。3、防滑控制裝置動(dòng)車組的每個(gè)軸承都安裝有防止防滑的保護(hù)裝置，此裝置符合UIC規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，能有效預(yù)防車輪被擦傷，提高車輪的黏著力，來實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵的防滑保護(hù)。4、風(fēng)源系統(tǒng)主輔供風(fēng)系統(tǒng)是動(dòng)車組風(fēng)源系統(tǒng)的主要系統(tǒng)，主供風(fēng)系統(tǒng)由四套主供風(fēng)單元組成，滿足用風(fēng)需求，保證動(dòng)車組運(yùn)行時(shí)總風(fēng)壓保持在850-1000kPa之間；當(dāng)動(dòng)車組總壓不足，車輛未通電，主供風(fēng)單元無法啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)通過110伏蓄電池和輔助供風(fēng)系統(tǒng)啟動(dòng)輔助壓縮機(jī)，并向高壓空氣系統(tǒng)供風(fēng)，維持高壓系統(tǒng)電源正常運(yùn)行。5、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置動(dòng)車組有一個(gè)基礎(chǔ)制動(dòng)器，工作靈活可靠。動(dòng)力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架有許多移動(dòng)軸，每個(gè)軸都有兩個(gè)反向臺(tái)制動(dòng)裝置，每個(gè)非機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)向架有三個(gè)軸平制動(dòng)器。制動(dòng)盤、制動(dòng)鞍座和制動(dòng)零件都是基本的制動(dòng)裝置。（三）動(dòng)車對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的特殊要求現(xiàn)在地鐵的運(yùn)行速度越來越高，因此機(jī)動(dòng)車輛對(duì)于制動(dòng)系統(tǒng)的要求隨之增高，而在能量角度上考慮，地鐵動(dòng)能和運(yùn)行速度的平方成為正比，,因此地鐵應(yīng)該具備的制動(dòng)功率也應(yīng)該至少得與最高速度的平方成正比，并且我們考慮到黏住與防滑，如果想讓地鐵在一個(gè)規(guī)定距離段中停下，是需要一個(gè)較大的減速，并且對(duì)于粘著要求也是相應(yīng)挺高的，高性能的防滑設(shè)備還能提高粘著度，對(duì)地鐵運(yùn)行人員的安全進(jìn)行保障，還能提高乘坐的舒適度，并且對(duì)于制動(dòng)力的控制精度也有更高的要求，通過這多方面的因素來考慮，高速的地鐵制動(dòng)系統(tǒng)必須具備如下的條件：（1）盡可能縮短制動(dòng)距離以保障行車安全根據(jù)幾種制動(dòng)控制方法的列車空轉(zhuǎn)時(shí)間的比較，電氣指令式制動(dòng)型列車空轉(zhuǎn)時(shí)間最短。（2）司機(jī)操縱地鐵制動(dòng)系統(tǒng)靈活可靠要想讓地鐵實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，高速行駛的地鐵對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)還有另一個(gè)要求，制動(dòng)系統(tǒng)要能適應(yīng)地鐵自動(dòng)控制系統(tǒng)，必須操縱起來很方便、使用起來很可靠。司機(jī)在高速行駛時(shí)無法了解地面信息，因此必須使用地鐵自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠?qū)Φ罔F制動(dòng)力增減自如，能夠制動(dòng)平滑。歐美、日本等國的高速地鐵都安裝了電氣指令樣式的電空制動(dòng)機(jī),電空制動(dòng)機(jī)是由電腦來控制的，它集中了地鐵監(jiān)督、制動(dòng)率、滑行控制、速度控制等功能。（3）盡量減輕制動(dòng)裝置重量盡量降低轉(zhuǎn)向架的簧下質(zhì)量，并通過快速運(yùn)行來確保穩(wěn)定性和舒適性。制動(dòng)盤重量主要約為總非彈性質(zhì)量的10%，從制動(dòng)的角度來看，我們可以開發(fā)新的更輕、更高效的剎車片，例如鋁合金和碳纖維制成的復(fù)合剎車片，可以有效減輕簧下的重量。

三、城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)故障分析城市軌道交通制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜；電氣控制裝置及附屬零件等。與此同時(shí)，城市軌道交通的工作環(huán)境也是多種多樣的，不僅受氣溫的影響；壓力，振動(dòng)，沖擊，濕度，風(fēng)沙，灰塵，雨水和輻射都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。這些原因使得列車的剎車系統(tǒng)容易出現(xiàn)故障，并且存在著多種類型的故障，嚴(yán)重影響了地鐵整體運(yùn)行的安全。根據(jù)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，分析了制動(dòng)器的常見故障。（一）空氣來源和管道風(fēng)源和管道系統(tǒng)的故障主要有：空壓機(jī)的漏氣、機(jī)頭螺栓松動(dòng)造成的漏油、電源不正?；虿徽５拇碉L(fēng)；濾清器阻塞或漏氣；空氣干燥器故障，壓力開關(guān)損壞，氣缸活塞損壞，密封圈松動(dòng)，軟管損壞，連接部件松動(dòng)，安全閥損壞，漏氣。在城市軌道交通列車制動(dòng)系統(tǒng)中，列車下轉(zhuǎn)向架的排氣噪聲較大，同時(shí)也表明了列車的送風(fēng)不正常。其主要原因是由于閥體內(nèi)的橡膠破損，造成閥座與密封件間有氣體泄漏。地鐵運(yùn)營中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)管道系統(tǒng)的嚴(yán)重漏風(fēng)現(xiàn)象，由于列車的氣壓太低，不能有效地減緩列車的緊急剎車和停車剎車，即使壓縮機(jī)不停工作，管道內(nèi)的氣壓也不會(huì)上升，這說明管道可能出現(xiàn)了故障，造成了大量的壓縮空氣泄漏，泄漏的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣供給，如果氣壓太低，就會(huì)產(chǎn)生緊急剎車或停車制動(dòng)。（二）氣壓懸吊裝置氣浮裝置的失效原因有：安全閥失效；閥蓋密封件破損或松散，并有氣體泄漏；高度閥松動(dòng)，空氣彈簧上蓋和閥座密封件之間的橡膠變形，造成裝配錯(cuò)誤，漏氣，差壓閥失效等。在城市軌道交通列車的剎車裝置中，如果空氣彈簧發(fā)生故障，很有可能導(dǎo)致列車的行駛安全，甚至是車身的傾側(cè)，更有可能導(dǎo)致列車的出軌。如果空氣彈簧布有損傷，空氣彈簧裂縫超過30毫米，深及高超過1毫米，空氣彈簧氣泡的氣泡直徑大于50毫米時(shí)，必須及時(shí)替換，以免發(fā)生進(jìn)一步的問題。（三）停放制動(dòng)系統(tǒng)停放制動(dòng)系統(tǒng)故障原因主要包括安全閥損壞漏氣、雙脈沖電磁閥內(nèi)部“O”形線圈損壞、雙向止回閥故障、帶電塞門密封圈損壞或松動(dòng)漏氣、軟管破損或接頭裝配松動(dòng)漏氣等。對(duì)于城軌車輛制動(dòng)系統(tǒng)而言，駐車制動(dòng)不應(yīng)主要從單車駐車制動(dòng)中釋放，列車駐車制動(dòng)也不應(yīng)釋放。如果單車駐車制動(dòng)未釋放，可能是駐車制動(dòng)部件故障，無法正常釋放；全列車駐車制動(dòng)未釋放時(shí)，多數(shù)是因?yàn)轳{駛室的駐車制動(dòng)按鈕無法釋放制動(dòng)。（四）制動(dòng)控制裝置剎車控制器失效的原因有：過濾器過濾器損壞或阻塞；電動(dòng)空氣變換閥（EP閥）故障，緊急電磁閥故障，空重閥調(diào)節(jié)螺釘松動(dòng)，繼電器閥內(nèi)排氣閥的彈簧破損，泄漏空氣。在城市軌道列車剎車裝置的工作中，由于地鐵啟動(dòng)和停車頻繁，車輪長期處于磨耗的狀況下，EBCU印制線路板的單片機(jī)晶片容易發(fā)生老化，導(dǎo)致剎車電子控制器失效。此外，在一些區(qū)段的城軌車輛中，常常會(huì)發(fā)生空氣剎車干擾，造成此故障的主要原因是EP閥門剎車不均衡。當(dāng)螺線管閥門的內(nèi)部破損增多時(shí)，螺線管將失去高的制動(dòng)功率。由于螺線管閥門閥蓋上的密封圈破裂，閥蓋內(nèi)有金屬油脂物，橡膠模板破損或陳舊，造成了單節(jié)城軌車輛的氣閘故障。（五）基本剎車設(shè)備基本剎車系統(tǒng)的失效原因有：塞門密封件破損、泄漏氣體、轉(zhuǎn)速傳感失效；經(jīng)常的滑動(dòng)排氣閥閥桿運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的橡膠襯板松動(dòng)，導(dǎo)致定位面突出，制動(dòng)軟管損壞，連接件松動(dòng)漏氣，制動(dòng)缸漏氣等。在城市軌道交通列車的剎車系統(tǒng)中，由于車速和防滑門的存在，一旦這些部件出現(xiàn)了問題，將會(huì)對(duì)城市軌道交通的安全造成不利的后果。如果傳感與轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換器之間的距離超過規(guī)定值，則測(cè)量范圍和轉(zhuǎn)速區(qū)域會(huì)出現(xiàn)大量鐵粉、油脂等雜質(zhì)。常見的維修保養(yǎng)不達(dá)標(biāo)、電纜老化迅速等問題，均可造成防滑動(dòng)裝置失效。

四、制動(dòng)系統(tǒng)故障處理（一）制動(dòng)系統(tǒng)故障介紹動(dòng)車組在主干線上正常運(yùn)行中，制動(dòng)系統(tǒng)做為動(dòng)車組安全運(yùn)行的主要保障條件，在各種使用因素和操作的影響下，各制動(dòng)單元和部件常會(huì)出現(xiàn)各類故障，極大的影響到了動(dòng)車組的安全準(zhǔn)時(shí)運(yùn)行，對(duì)旅客出行帶來了不便。制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障一般都定意為影響行車的大故障，不經(jīng)解決，不允許動(dòng)車組上線運(yùn)行。動(dòng)車組在庫內(nèi)檢修發(fā)現(xiàn)故障時(shí)，還可以扣車進(jìn)行處理，但在運(yùn)行中，只能在一定時(shí)間內(nèi)解決，如無法解決，會(huì)直接降速或者救援處理。之后動(dòng)車組入庫直到故障處理為止。制動(dòng)系統(tǒng)如果有故障時(shí)，表現(xiàn)出的現(xiàn)象就是制動(dòng)不緩解或都制動(dòng)不施加。故障產(chǎn)生的原因主要有以下幾點(diǎn)：（1）WTB通訊故障（2）管路漏風(fēng)（3）制動(dòng)電磁閥故障（4）安全環(huán)路故障錯(cuò)誤操作導(dǎo)致對(duì)于制動(dòng)系統(tǒng)系統(tǒng)，每天都有檢修作業(yè)，每次檢查，都會(huì)對(duì)各制動(dòng)功能進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)會(huì)下載故障信息進(jìn)行隱形故障的檢查。如有各故障發(fā)生，則會(huì)在第一進(jìn)間進(jìn)行處理，保證動(dòng)車組上線運(yùn)行的安全可靠。（二）常見故障分析1、停放制動(dòng)故障故障現(xiàn)象：CRH5A動(dòng)車組，1車主控，升3車弓，開車前司機(jī)緩解停放制動(dòng)時(shí)TD屏報(bào)“車輛號(hào)1，單列動(dòng)車組施加停放制動(dòng)的車輛為5輛或者更少”，TD屏顯示8車停放制動(dòng)不緩解。故障分析：（1）查看8車遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)和下載BCU故障,故障發(fā)生時(shí)無制動(dòng)板卡和停放制動(dòng)等相關(guān)故障信息報(bào)出。如下圖所示：圖4-1故障信息（2）檢查95K06控制板卡及雙穩(wěn)態(tài)電磁閥，檢查95K06控制板卡和雙穩(wěn)態(tài)繼電器外觀未見異常，接線無松動(dòng)虛接等異常情況，（3）檢查30Q17空開下口接線線路未發(fā)現(xiàn)有短路、接地等異常情況，檢查接線時(shí)有虛接現(xiàn)象。分析可知：30Q17空開負(fù)責(zé)給本車停放制動(dòng)雙穩(wěn)態(tài)電磁閥供電，用來實(shí)施停放制動(dòng)的施加和緩解功能。當(dāng)30Q17空開斷開時(shí)，在本車停放制動(dòng)施加繼電器30K10和緩解繼電器30K11動(dòng)作后，雙穩(wěn)態(tài)電磁閥不能正常得電動(dòng)作，從而使本車停放制動(dòng)施加和緩解不能執(zhí)行。此次故障判斷為該空開長時(shí)間運(yùn)行振動(dòng)導(dǎo)致接線虛接而發(fā)生故障。故障處理：將該空開下口接線重新進(jìn)行連接，后線路各繼電器電路進(jìn)行檢查，供電后對(duì)停放制動(dòng)進(jìn)行多次試驗(yàn)，保證制動(dòng)故障清除。后續(xù)對(duì)各動(dòng)車組空開及繼電器線路接線進(jìn)行一次檢查，防止其它車輛發(fā)生類似故障。2、全列制動(dòng)不緩解故障故障現(xiàn)象：CRH5G動(dòng)車組動(dòng)行途中1車與站內(nèi)垂下的故障接觸網(wǎng)電聯(lián)線相撞放電，車體遭受電擊。后投入主控鑰匙后，發(fā)現(xiàn)BPS屏BCU重大故障燈點(diǎn)亮，BPS屏報(bào)BCU重大故障,全列制動(dòng)不緩解。故障分析：（1）下載TCMS數(shù)據(jù)顯示，01車首次報(bào)出BCU重大故障。（2）占用08車主控，使用BCU軟件監(jiān)控發(fā)現(xiàn)無尾車（01車）環(huán)路信號(hào)。（3）檢查01車尾繼電器95K55板卡，發(fā)現(xiàn)95K55線圈上下口均有正電。（4）排查95K55板卡負(fù)線存在斷路，繼續(xù)排查發(fā)現(xiàn)95K53板卡燒損，后續(xù)繼續(xù)排查，發(fā)現(xiàn)94A57板卡及插座融損、95K54板卡燒損。分析可知：地鐵制動(dòng)環(huán)路建立包含3個(gè)必要條件，一是制動(dòng)環(huán)路頭尾車信號(hào)建立，二是BCU控制系統(tǒng)無故障，三是列車無網(wǎng)路通訊故障。當(dāng)制動(dòng)環(huán)路無法建立時(shí)，列車將報(bào)出BCU重大故障，列車制動(dòng)不緩解。通過庫內(nèi)排查發(fā)現(xiàn)01車95K55板卡供電負(fù)線存在斷路，故障點(diǎn)位于8b、8d針間，位置對(duì)應(yīng)為95K53板卡，檢查95K53板卡燒損。因此判斷95K53板卡燒損導(dǎo)致列車報(bào)BCU重大故障。故障處理：對(duì)故障01車95K53、95K54板卡及94A57板卡及插座進(jìn)行更換，供電對(duì)進(jìn)行制動(dòng)試驗(yàn)和故障下載，動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)恢復(fù)正常，無后續(xù)故障報(bào)出。3、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障故障現(xiàn)象：CRH5A動(dòng)車組，08車主控，開車時(shí)司機(jī)通知隨車機(jī)械師TD屏報(bào)故障信息：“車輛號(hào)8，當(dāng)牽引制動(dòng)手柄在牽引位時(shí)，檢測(cè)到個(gè)別軸制動(dòng)不緩解”。故障分析：（1）確認(rèn)TD屏故障信息并重新施加、緩解常用制動(dòng)，當(dāng)常用制動(dòng)緩解時(shí)TD屏顯示08車空氣制動(dòng)緩解有延遲現(xiàn)象，查看壓力表和電子儀器界面顯示08車制動(dòng)缸壓力均正常為零。應(yīng)急指揮進(jìn)行BCU復(fù)位后故障未消除，切除08車空氣制動(dòng)，限速185km/h運(yùn)行。（2）查看動(dòng)車組TD屏故障信息，顯示在16點(diǎn)52分40秒報(bào)出故障信息“當(dāng)牽引制動(dòng)手柄在牽引位時(shí),檢測(cè)到個(gè)別軸制動(dòng)不緩解”。（3）查看08車BCU數(shù)據(jù)，BCU無相關(guān)信息報(bào)出；下載08車TCMS數(shù)據(jù)，顯示報(bào)出故障信息“當(dāng)牽引制動(dòng)手柄在牽引位時(shí),檢測(cè)到個(gè)別軸制動(dòng)不緩解”,無其他故障信息報(bào)出。（4）監(jiān)控08車司機(jī)室RIOM模塊和客室RIOM模塊，RIOM工作異常,判斷為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障導(dǎo)致。分析可知：壓力開關(guān)B20.08和B20.09分別負(fù)責(zé)檢測(cè)本節(jié)車1、4軸和2、3軸空氣制動(dòng)的施加和緩解狀態(tài)。在空氣制動(dòng)施加和緩解時(shí)，BCU將采集到的壓力開關(guān)觸點(diǎn)信號(hào)，反饋到本節(jié)車的RIOM-A模塊和RIOM-B模塊（冗余輸入）,再經(jīng)本地RIOM反饋到列車網(wǎng)絡(luò)，TD屏采集列車網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)用來顯示某節(jié)車1、4軸和2、3軸的制動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)牽引制動(dòng)手柄在牽引位時(shí)，若檢測(cè)到個(gè)別軸空氣制動(dòng)不緩解時(shí)，TD屏?xí)?bào)出“當(dāng)牽引制動(dòng)手柄在牽引位時(shí),檢測(cè)到個(gè)別軸制動(dòng)不緩解”故障信息，如下圖所示：圖4-2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障圖故障處理：更換08車制動(dòng)控制單元的B20.08、B20.09壓力開關(guān)和08車兩個(gè)RIOM模塊，供電后進(jìn)行制動(dòng)試驗(yàn)測(cè)試，各制動(dòng)試驗(yàn)施加緩解功能正常，故障消除。后續(xù)對(duì)動(dòng)車組進(jìn)行監(jiān)控一斷時(shí)間，保證動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。4、制動(dòng)閥類故障故障現(xiàn)象：CRH5G動(dòng)車組重聯(lián)運(yùn)行，08車主控，列車開車后，司機(jī)通知隨車機(jī)械師TD屏報(bào)“車輛號(hào)16，當(dāng)牽引制動(dòng)手柄在牽引位時(shí)，檢測(cè)到個(gè)別軸制動(dòng)不緩解”并操縱列車停車。故障分析：（1）隨車機(jī)械師確認(rèn)TD屏故障信息，查看TD屏制動(dòng)界面顯示02、04、07車，制動(dòng)不緩解，重新施加、緩解常用制動(dòng)，故障未消除。（2）下載MPU數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)顯示在故障發(fā)生時(shí)，報(bào)出“當(dāng)牽引制動(dòng)手柄在牽引位時(shí),檢測(cè)到個(gè)別軸制動(dòng)不緩解”故障信息。（3）16車主控時(shí)，重聯(lián)動(dòng)車組各司機(jī)室風(fēng)表均顯示列車管壓力在570kpa左右。（4）解析06車DDU數(shù)據(jù)，牽引手柄手柄移動(dòng)到牽引位，此時(shí)07車備用制動(dòng)未緩解，列車管壓力為567kpa，臨近備用制動(dòng)施加壓力值。（5）更換00車D04減壓閥，庫內(nèi)試驗(yàn)列車管充風(fēng)后壓力值達(dá)到600kpa，列車管充風(fēng)正常分析可知：在故障發(fā)生時(shí)，列車管壓力維持在567kpa左右，臨近備用制動(dòng)施加壓力值，導(dǎo)致個(gè)別車備用制動(dòng)分配閥動(dòng)作從而觸發(fā)了小級(jí)別的備用制動(dòng)。當(dāng)制動(dòng)缸內(nèi)的壓力大于0.3bar時(shí)，TD屏?xí)@示空氣制動(dòng)為施加狀態(tài)。地鐵列車管充風(fēng)過程如下：總風(fēng)管壓力在經(jīng)過D04減壓閥時(shí)，充風(fēng)壓