CRH1型動車組救援回送控制策略研究

石琪，楊昭

（蘭州市軌道交通有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 概述

動車組在運營中不可避免地會有各種故障發(fā)生，但若高壓系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等方面發(fā)生嚴重的故障導致死車時，列車需要救援。在列車上設計安裝救援回送裝置及相關控制電路，可以實現(xiàn)動車組被機車、動車組救援或者救援其他動車組的功能。在救援回送時，動車組與機車、動車組之間傳遞制動控制指令，救援車對被救援車發(fā)出控制指令，被救援車對救援車發(fā)出的各項指令進行解讀，執(zhí)行施加、緩解制動的功能，從而實現(xiàn)動車組的救援回送需求。

目前，我國高速鐵路使用的CRH系列動車組原型主要有CRH 1，2，3，5四種，所有動車組的制動控制方式都采用直通式電空制動。此外，CRH3，5系列動車組除了采用直通式電空制動外，還設計了一套備用制動系統(tǒng)（間接制動式的空氣制動系統(tǒng)）。各型動車組在采用機車救援時，救援機車與動車組之間連接一根600 kPa的制動風管。救援機車通過調節(jié)制動風管的風壓，被救援動車組識別風壓變化并轉變?yōu)樽陨淼闹苿又噶睢４送猓陨纤袆榆嚱M的端部自動車鉤在設計時都設計了用于重聯(lián)運行時電氣連接的電鉤，通過電氣鉤頭的連接也可以實現(xiàn)制動信號的傳輸。本文對CRH1型動車組救援回送控制的氣路、電路原理進行了全面的研究，對動車組運用檢修及設計具有一定的指導意義。

2 救援回送原理

CRH1型動車組在兩端頭車均設計安裝了一塊功能完全一致的救援回送控制面板，通過控制該控制面板，能夠實現(xiàn)動車組、牽引機車向動車組充排風。此外，被救援的動車組能夠通過救援回送面板上的壓力傳感器P/I監(jiān)測到救援列車控制與被救援動車組之間連接的制動管風壓，再通過TCMS（列車控制管理系統(tǒng)）給制動計算機發(fā)送制動命令，從而對動車組施加制動。

如果救援機車施加緊急制動，則需排空制動管路風壓（要求制動管路壓力低于400 kPa），這將使動車組救援回送面板上的壓力開關（監(jiān)測到壓力低于400 kPa時斷開）斷開，觸發(fā)車組的緊急制動安全回路斷開，車組施加緊急制動。

2.1 動車組救援模式

采用動車組救援模式時，由救援動車組向回送動車組供風。如圖1所示，圖中紅色箭頭表示的是救援動車組的氣路走向，救援動車組的總風管壓縮空氣經(jīng)過控制面板的06減壓閥后將壓縮空氣壓力減小到了600 kPa，經(jīng)過減壓的壓縮空氣經(jīng)04電磁閥、13節(jié)流閥、Y1截斷塞門進入與自動車鉤連接的制動管路。如果救援動車組需要施加常用制動，通過調節(jié)制動手柄，制動指令即可通過兩車間的電氣鉤頭將信號傳輸至被救援車組，施加緊急制動時，救援列車的04電磁閥、08電磁閥截止，控制制動管路排風，風壓低于400 kPa時，被救援車組施加緊急制動。

圖1 救援回送氣路

2.2 動車組回送模式

采用動車組回送模式時，救援車的列車管接入回送面板。如圖1所示，藍色箭頭為壓縮空氣的流向，制動管管壓通過回送面板的兩個壓力傳感器傳輸至動車組的主控計算機，在整個制動控制過程中，動車組的主控計算機一直實時監(jiān)測列車管的管壓變化，當救援機車作出相應的制動操作時，動車組將相應地發(fā)出指令控制全車的制動計算機同步作出相應的制動響應。在救援機車回送動車組模式中，被救援動車組回送面板中的電磁閥（04）處于失電截止狀態(tài)，電磁閥（08）處于得電充風狀態(tài)，氣動閥（02）處于充風狀態(tài)，其排風口處于關閉狀態(tài)（排風口接的是制動管）。

2.3 救援機車施加常用制動

此時，列車管的管壓相應下降，回送面板的壓力傳感器將監(jiān)測到的管壓值發(fā)送至動車組的主控計算機，主控計算機根椐列車管減壓量的大小轉換為相應的制動指令使動車組制動。

2.4 救援機車施加緊急制動

此時，列車管壓力繼續(xù)降低，當?shù)陀?00 kPa時，回送面板的壓力開關由于到達其整定值而動作，動車組的緊急制動安全回路被斷開，全車的緊急制動電磁閥由于失電而實施緊急制動。

3 動車組救援回送控制策略分析

對動車組救援和回送的兩個工作模式進行對比分析可知，列車控制管理系統(tǒng)（TCMS）主要通過控制回送控制面板的04、08電磁閥，監(jiān)測壓力開關及壓力傳感器，進而實現(xiàn)救援回送過程。08電磁閥與DX輸入輸出模塊相連，當08電磁閥失電時，制動管路壓力排空，車組施加緊急制動。壓力傳感器實時反饋制動管壓力，當監(jiān)測到制動管的壓力在400～550 kPa時，被救援車組施加常用制動（此處通過網(wǎng)絡控制）；風壓在400 kPa以下時，串聯(lián)在緊急制動回路的壓力開關動作，觸發(fā)列車緊急制動。動車組在制動指令的傳輸控制中，既有網(wǎng)絡控制，又有硬線回路控制。

4 常見故障

CRH1型動車組救援回送控制面板發(fā)生故障較少，主要是因為動車組本身發(fā)生被救援的概率很低。日常檢修調試中，與救援回送有關的故障主要有以下2種：①回送車站常用制動不施加。原因為壓力傳感器測量數(shù)據(jù)錯誤；處理方法為更換壓力傳感器。②車組自動施加常用制動，制動無法緩解。原因為過渡車鉤與自動車鉤風管連接處密封膠圈老化失效漏風；處理方法為更換密封膠圈。

5 結束語

CRH1型動車組救援回送控制面板及其控制策略故障率低，設計合理。該模塊既可通過壓力傳感器測量壓力并將數(shù)值傳遞給動車組主控計算機以發(fā)出制動指令，又可通過2個壓力開關串聯(lián)進全車的緊急制動回路硬線，提高了救援回送動車組制動系統(tǒng)的可靠性，同時還可滿足動車組相互救援或機車救援動車組的不同工況。

參考文獻：

［1］李宏偉，陳藍，張洋，等.動車組用救援回送裝置研制［J］.鐵道機車車輛，2014，34（5）：77-79.

［2］許曉峰，高延財，朱文瑩.CRH1A型動車組制動回送面板試驗器的研制使用［J］.鐵道車輛，2011，49（6）：33-34.