楊 波 杜 凡 楊 琳
(西南交通大學希望學院,四川 成都 610000)
CRH380A 是中國高速鐵路時速350km/h 線路上的動車組主力車型,高速動車組包含列車總成、車體、轉向架、牽引電機、牽引變壓器、牽引變流器、牽引控制、列車網絡系統(tǒng)和制動系統(tǒng)等9 大關鍵技術及10 項主要配套技術。制動系統(tǒng)是高速動車組的九大關鍵技術之一,也是列車安全運行的關鍵系統(tǒng)。動車組在運行過程中發(fā)生的緊急制動不緩解、滑行、輪對抱死等制動系統(tǒng)故障嚴重危及行車安全,給鐵路運輸和乘客安全帶來隱患,因此研究制動系統(tǒng)原理、制動系統(tǒng)檢修工藝分析,對于鐵路運輸有重大意義,也是動車組安全運行的重要保障。
CRH380A 高速列車制動系統(tǒng)由風源系統(tǒng)、網絡傳輸系統(tǒng)、制動控制系統(tǒng)、基礎制動裝置四大部分組成。制動系統(tǒng)采用電制動與空氣制動復合制動方式,單元控制方式中優(yōu)先再生制動,當再生制動力不足時由空氣制動補充,能量利用率高,同時也降低制動盤和閘片的磨耗量,圖1。
圖1 動車組制動系統(tǒng)
制動指令通過電氣指令傳輸到列車信息監(jiān)控系統(tǒng),然后傳動到每節(jié)車輛的制動控制裝置,由制動控制裝置內BCU 單元結合速度、車重和制動級別等信息進行運算處理,按制動控制規(guī)律(減速度隨速度的變化)控制EP 閥,并經FD-1 中繼閥輸出壓縮空氣到盤型制動裝置。列車還具備緊急制動功能,當緊急電磁閥失電時,壓縮空氣直接到達FD-1 中繼閥,產生控制制動力,圖2。
圖2 CRH380A 制動原理圖
CRH380A 型動車組檢修分為五個等級。一級和二級檢修為運用檢修,三級、四級、五級檢修為高級檢修, 本文研究制動系統(tǒng)檢修工藝主要針對高級修,CRH380A 型三級檢修主要是對轉向架檢修,不涉及制動系統(tǒng)。CRH380A 型動車組四級檢修是指從新造或上次五級檢修起,每運行120+5-10 萬公里(距上次三級檢修應不超過60+2 萬公里)或3 年(先到為準)進行的一次分解檢修。四級檢修包括:車輛解編、架車、轉向架分解檢修、車輛設備(車頂、車下、車端、車內)分解與檢修、車體清潔、車輛設備組裝、落車、保壓試驗、油漆及標記、單元組編組及試驗、整列編組、靜調試驗、動調試驗、試運行等。
動車組五級檢修是指從新造或上次五級檢修起,每運行240±10 萬公里(距上次三級檢修應不超過60+2 萬公里及不超過1.5 年)進行的一次檢修。動車組五級檢修包括:車輛解編、架車、轉向架分解檢修、車輛設備(車頂、車下、車端、車內)分解與檢修、車體拋光、車輛設備組裝、落車、保壓試驗、油漆及標記、單元組編組及試驗、整列編組、靜調試驗、動調試驗、試運行等。表1 列出CRH380A 型五級檢修制動系統(tǒng)檢修項目及要求。
CRH380A 型動車組制動系統(tǒng)風源系統(tǒng)主要包括空氣壓縮機、干燥塔、空氣濾清器、風缸等設備,主要介紹A1240-HS20-8型電動空氣壓縮機檢修工藝及試驗。
3.1.1 A1240-HS20-8 型電動空氣壓縮機整機檢修
(1)分解、清洗電動空氣壓縮機整體;(2)電動機、壓縮機、中間冷卻器、安全閥單獨分解、清洗,電動機、中間冷卻器、安全閥須單獨試驗(壓縮機不單獨做試驗),整體組裝后須滿足綜合性能試驗要求;(3)目視檢查所有焊縫及型材無裂紋;吊座焊縫探傷符合要求。
3.1.2 空壓機檢修工藝
(1)氣缸內壁不許有異常損傷;(2)更換高、低壓閥組件、濾塵器、防振橡膠、軸承、主動齒輪、歐氏聯(lián)軸節(jié)、濾油網、油封、密封墊、O 型密封圈、油位計、油標板、T 型螺栓及活塞銷;(3)清洗曲軸箱內部;(4)分解中間冷卻器,取下保護板,密封墊更新;(5)中間冷卻器進行氣壓試驗,氣壓設定為490kPa,試驗標準2min,泄漏小于10kPa。
CRH380A 制動控制裝置整體分解為BCU 制動控制器、EPLA、B10B、VM32-2H 電磁閥、壓力開關、中繼閥、UMA 濾塵器、單向閥、安全閥等部件。除壓力開關以外,各部件分解檢修,檢修后各部件進行性能試驗,試驗合格后安裝在制動控制裝置內,制動控制裝置整體組裝完成后進行整體試驗。目視檢查所有焊縫及型材無裂紋;風缸與吊座連接處焊縫探傷符合要求。
3.2.1 BCU 制動控制器檢修工藝
(1)清潔、分解制動控制器,清潔各零部件;(2)電路板損傷、燒損、焊接不良時更新;(3)確認電線狀態(tài)良好,檢查并清掃過濾器;(4)檢查航空插頭不許有插針的折損、折彎、熔損和縮針;(5)檢查其他各零部件,不許有影響性能的缺陷。
3.2.2 EPLA 電空轉換閥檢修工藝
(1)清潔、分解電空轉換閥,清潔各零部件;(2)檢查閥座不許有影響密封的傷痕(3)檢查活塞等部件不許有變形、銹蝕、損傷;(4)檢查線圈,不許有斷線、短路、燒損和端子損傷的現(xiàn)象;(5)檢查其他各零部件,不許有影響性能的缺陷;(6)更換供給閥組件、波形膜板;(7)組裝后的電空轉換閥在試驗臺上進行泄漏試驗、啟動試驗、終止試驗、作用試驗、電空特性試驗、滯后試驗、容量試驗、絕緣電阻試驗、絕緣耐壓試驗等試驗。
3.2.3 FD-1 中繼閥檢修工藝
(1)清潔、分解中繼閥,清潔各零部件;(2)檢查給排閥桿等部件不許存在銹蝕、變形;(3)檢查其他各零部件,不許有影響性能的缺陷;(4)更換閥組件、膜板;(5)組裝后的中繼閥在試驗臺上進行泄漏試驗、動作試驗、靈敏度試驗、容量試驗等試驗。
CRH380A 型動車組整體試驗主要包括導通試驗、泄漏試驗、作用試驗等內容,下面以動車組速度設定為70km/h、118km/h、400km/h,分別測量在空車、定員工況下,各級位(包括運行位、1N、4N、7N、EB)的再生制動模式信號、EP 閥電流、BC 壓力的作用試驗內容具體介紹,車輛試驗應滿足表2 要求。
表2 EP 閥電流(mA)
CRH380A 型動車組制動系統(tǒng)檢修工作是確保列車安全運行的關鍵,目前CRH380A 型動車組在鐵路局各種動車組車型占比也是最高的一款車型,制動系統(tǒng)本身也是一個集微機、通信、電氣、機械等技術為一體的工業(yè)產品,系統(tǒng)部件數量多,不同的部件特性和運營狀況也不一樣,有效合理的檢修方法和體系是車輛安全運營的重要保障。