CRH3型動車組制動原理及故障研究

劉陸 丁相慶 楊秋龍 王日宏

摘要：CRH3型動車組的運行速度快，穩定性強，乘坐體驗好，設計較為人性化，被國內城市廣泛應用。為了更好的應對動車組可能出現的故障，對新時期的列車CRH3型動車組制動系統的工作原理和故障出現原因及解決方法進行以下研究探索。

關鍵詞：CRH3型動車組;制動原理;故障研究

1.制動原理

CRH3動車組是4動4拖8輛編組，由兩節提供動力的車廂和兩節拖動車廂組成一個控制單元，兩個控制單元構成。該動車組具有優良的氣動外形，運行過程中能夠減少空氣阻力[1]。載客速度為350KM/H，兩列動車組可以聯掛運行，即為 16 輛編，并且可以自動解編。

CRH3型動車組制動系統的關鍵是制動控制系統，該系統生成、傳遞列車主動或者自動的ATP控制制動信號，并且合理計算分配制動力。制動控制系統能夠完成列車的日常制動、緊急制動等功能，并且對于制動系統有自我檢測診斷的功能。CRH3型動車組的制動控制系統包括空氣制動和直通式電制動，空氣制動是電腦控制直通式電制動和備用自動制動系統構成。直通式電制動系統是日常使用的制動系統，通過列車的線路傳輸網絡進行傳輸控制指令。

2.制動系統組成以及功能

常規制動：常規制動應用于列車的正常停車控制，根據行駛情況司機發出制動指令，指令通過CAN總線及MVB傳輸給每個制動控制單元進行制動。常規制動的制動方式主要依靠電制動進行，同時利用空氣制動進行輔助制動。通常先采用電制動進行制動，如果出現電制動力不夠或者出現故障時進行空氣制動，保證制動力的充足并且減緩對列車制動的機械磨損[2]。常規制動時，車輛控制單元中的滑行保護功能會保證制動總控制力在車輛粘著力以內，保證車輛的制動效果。

緊急制動：當列車司機按下司控臺的緊急按鈕，手柄拉到緊急制動位置會觸發緊急制動。或者旅客觸發緊急制動系統，司機可以依據實際情況選擇是否緊急制動。如果觸發緊急制動列車管會完全排風，實現所有轉向架上的制動力最大化，一直保持到完全停車。

停放制動：拖車的車軸上裝有停放控制功能的制動夾鉗單元，通過彈簧力來控制停放，充風來緩解停放。當列車停下時通過司控臺來控制總風壓下調到停放制動的壓力，停放制動便自動進行，當司機控制總風壓上升時，停放制動自動解除。

備用制動：CRH3型動車組具有純空氣制動的備用制動系統，通過有著基本制動和緩解制動功能備用的司控器進行操作，通過緩解功能的分配閥輸出制動預計控制壓力，計算列車組載重，經過空重閥來確定制動力的進行制動。當電制動功能出現故障，司機手動啟用備用制動進行制動。或者對司控器啟動緊急制動、列車自動停車啟動等緊急情況時，列車的緊急制動開關全部開啟，切斷充風電磁閥排空列車管內的壓力，分配閥產生緊急控制力，此時備用制動和電制動同時啟用，即便列車電制動出現故障，列車也可以通過備用制動進行緊急制動，保證列車制動的穩定性和安全性。

3.制動系統故障的處理

CRH3在不斷地運轉時難免會出現制動故障，故障表現多為制動后不緩解，這嚴重影響了列車了運行。我們分析對比了發生故障的表現和制動原理，對兩類主要影響制動的故障做以下研究分析。

常用制動不緩解：CRH3型動車組常用制動不緩解一般是由于ATP系統輸出的制動和自動定速ASC輸出的防溜制動導致。如ASC正常并且定速到非0值，在車組靜止狀態，可以通過牽引手柄來施加牽引力以緩解ASC的防溜制動。一般只要解除上面兩個制動系統的制動力，列車便可緩解制動[3]。CRH3型動車組的常用制動是CCU利用MVB傳送命令給BCU來進行操作，CCU不僅下發常規制動信號，還會下發自動定速和行車控制系統信號，當其他網絡部件出現故障時CCU也會輸出常用制動信號，或者BUC故障無法傳輸CCU的指令，變會引起常用制動無法解除。我們可以通過復位故障部件來解除。如圖一所示。

緊急制動不緩解：如果列車緊急制動后出現制動不緩解的情況，首先應該查明緊急制動的原因，從根本上解決問題。緊急制動能夠緩解后系統會建立安全環路，反而言之，如果安全環路中斷則會導致啟動緊急制動，無法進行緩解。原因是緊急制動導致環路狀態斷開，和報警有關的繼電器都失電，列車管不能充風，導致無法緩解緊急制動。列車管充風到0.56MPa以上，緊急制動即可緩解[4]。如圖二所示。解決方法：斷開全列車的緊急制動電磁閥，可以直接緩解緊急制動，或者截斷列車排風電磁閥供電中的一路。則逐一進行對安全環路、ATP或者ASD進行隔離，如果列車的管風壓可以達到標準，就在隔離安全環路、ATP或者ASD的狀態下運行。

4.結語

制動控制系統是CRH3型動車組制動系統的關鍵，系統整體結構復雜并且邏輯多樣，我們必須能夠全面的了解制動控制系統的原理和常見故障，這樣我們才能更好更快的解決出現的問題。加大對常見問題的識別和管理，排除故障隱患才能更好地保證CRH3型動車組的穩定運行和安全性。

參考文獻：

[1] 曹楚君.CRH3動車組備用制動系統原理分析[J].南方農機，2019，50（19）：109.

[2] 望超.CRH3動車組緊急制動不緩解故障處理分析[J].南方農機，2019，50（19）：112.

[3] 姜宏源.關于CRH3型動車組制動原理及故障分析[J].科技經濟導刊，2018，26（12）：68.

[4] 白周瑞.CRH3型動車組故障診斷[J].科技創新與應用，2018（11）：105-106.