动车组CRH2制动系统的常见故障及处理方法论文

南京铁道职业技术学院毕业论文

题目：动车组制动系统的常见故障及处理方法

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2011年 12月

毕业设计（论文）中文摘要

目次

1 引言 (1)

1.1制动系统的基本概念 (1)

1.2 动车组制动系统的分类 (1)

2 动车组制动系统的组成及特点 (1)

2.1动车组制动系统的组成 (1)

2.2动车组制动系统的特点 (2)

3 制动系统的工作原理 (2)

3.1制动控制装置 (2)

3.2制动系统的工作原理 (2)

4 动车组制动系统的常见故障及处理方法 (4)

4.1常见故障及故障显示 (4)

4.2制动控制装置传输不良（故障代码052） (4)

4.3制动控制装置故障（故障代码059） (5)

4.4制动控制装置速度发电机断线1（故障代码060） (6)

4.5制动力不足（故障代码123） (7)

4.6抱死1（故障代码151） (8)

4.7制动不缓解（故障代码153） (9)

结论 (10)

致谢 (11)

参考文献 (12)

1 引言

1.1制动系统的基本概念

人为地制止列车运动，包括使其减速、阻止其运动或加速，均可称为制动。反之，对已施行制动的列车，解除或减弱其制动作用，均称为缓解。为了使列车能施行制动和缓解而安装在列车上的一整套设备，总称为制动装置。

我国铁路广泛使用的空气制动装置从结构上可分为制动机和基础制动装置两个组成部分。制动机是产生制动原动力并进行操纵和控制的部分，如盘形制动装置中的制动缸、分配阀等；基础制动装置是传送制动原动力并产生制动力的部分，如盘形制动装置中的制动夹钳。

对于动车组来说，制动的重要性早已不仅仅是安全问题了，它已成为限制列车速度进一步提高的重要因素；要做到列车的高速，除了要有很大的牵引力功率之外，还必须有足够强大的制动能力。

1.2动车组制动系统的分类

制动方式有多种分类标准，下面主要介绍如下两种：

（1）按制动力的操纵控制方式，动车组所采用的制动方式可分为空气制动、电空制动和电制动三类。

（2）动车组制动作用按用途可分为如下四大类：常用制动、非常之东、紧急制动、辅助制动。

2动车组制动系统的组成及特点

2.1动车组制动系统的组成

动车组运行速度高，给列车的制动能力、运行平稳性等方面提出一系列挑战。因此，高速动车组必须装备高效率和高安全性的制动系统，为列车正常运行提供调速和停车制动的手段，并在意外故障或其它必要情况下具有尽可能短的制动距离。此外，高速运行的动车组对制动系统的可靠性和制动时的舒适度也提出了更高的要求。

所以，动车组制动系统的性能和组成与普通列车完全不同，他是一个能提供强大制动力并能更好利用黏着的复合制动系统，包括多个字系统，主要由电制动系统、空气制动系统、防滑装置和制动控制系统等组成。制动时采用电制动与空气制动联合制动的方式，且以电制动为主。

2.2动车组制动系统的特点

（1）制动能力强、响应速度快

（2）制动力分配的准确性和一致性高

（3）故障导向安全

1.多级制动控制方式

2.制动能力的冗余

（4）制动冲力小

3制动系统的工作原理

3.1制动控制装置

制动作用分为常用制动、紧急制动、备用制动、停放制动。

制动控制系统制动指令的接收、处理和电气制动与空气制动协调配合等，一般都是由微机来完成。制动指令可以分为数字式和模拟式两种。

动车组各车辆的制动装置由制动控制单元（BCU或者叫做制动控制机）、EP 阀、中继阀、空重调整阀、紧急制动电磁阀等组成。

3.2制动系统的工作原理

（1）电制动系统

动车组采用电制动与空气制动联合作用的方式，且以电制动为主。应用在它们都是让列车用在国产 200km/h 动车组上的电制动有电阻制动和再生制动两种，列车的动轮带动动力传动装置(牵引电动机)，使其产生逆作用，将列车的动能转变为电能，再变成热能消耗掉或反馈回电网的制动方式。

（2）空气制动系统

虽然电制动可以提供强大的制动力，但目前空气制动对于高速动车组来说仍然不可缺少。这是因为:直流电机的制动力随着列车速度的降低而减少，如不采取其他制动方式，列车就不可能完全停下来。而交流电机虽然可通过改变转差来控制制动力的大小，理论上可使制动力不受列车速度的限制，但从高速到停止均能有效的、可靠的电制动装置尚处于研究阶段。

CRH2动车组的空气制动系统由压缩空气供给系统、空气制动控制部分和基础制动装置三大部分组成。压缩空气供给系统用于产生并贮存各用气装置所需的压缩空气，该系统一般包括空气压缩机、干燥装置、风缸和安全阀等部分;空气制动控制部分是指根据制动电子控制装置的指令，产生空气原动力并对其进行操纵和控制的部分，包括各种阀、塞门和制动缸等部件;而基础制动装置分为传动

部分和摩擦部分，包括制动盘和制动闸片等。空气制动系统示意图如图所示

空气制动系统示意图

压缩空气由电动空气压缩机产生，经由贯通全列车的总风管送到各车的总风缸，再经两个单向阀分别送到控制风缸和制动风缸。各车制动风缸中的压缩空气供给中继阀、紧急电磁阀和电空转换阀使用。

电空转换阀将送来的压缩空气调整到与制动指令相对应的空气压力，并作为指令压力送给中继阀。中继阀将电空转换阀的输出作为控制压力，输出与其相应的压缩空气送到增压缸(当车辆设备发生故障时，经由紧急电磁阀的压缩空气作为指令压力被送到中继阀，此时中继阀与常用制动一样，将具有相应压力的压缩空气送到增压缸)。

在对增压缸空气压力进行控制时，制动控制装置用根据制动指令、速度和载重计算出的制动力减去电制动的反馈量后，得到实际需要的空气制动力，并将此变换为电空转换阀的电流，由电空转换阀产生与电流成比例的空气压力(AC压力，将此压力作为中继阀的控制压力，通过中继阀产生压力)，将此压力作为中继阀的控制压力,通过中继阀产生增压缸空气压力(BC 压力)。

紧急制动时，从紧急用压力调整阀输出的控制压力通往中继阀。中继阀对电空转换阀和紧急用压力调整阀的空气压力进行比较，将二者中较大的作为输入，产生相应的增压缸空气压力输出。中继阀输出的增压缸空气压力经制动软管，从车体送到转向架上增压缸的输入侧，在增压缸的输出侧产生比空气压力高且与空气压力成比例的液压送给制动夹钳装量，使其产生制动动作。

（3）防滑装置

根据速度传感器测得的轴速，微处理器计算参考速度，并导出压力降低、压力保持、压力增加等控制命令。每个车轴防滑装置的滑行判断标准包括车轮和列车之间的速度差、轴的减速度和轴速的历史记录等，以获得全面的防滑控制，可靠地防止车轮抱死，使车轮保持最佳运动状态。

4 动车组制动系统的常见故障及处理方法

4.1常见故障及故障显示

以CRH2动车组为例，制动系统的常见故障包括了制动控制装置传输不良、制动控制装置故障、制动控制装置速度发电机断线、制动力不足、制动不缓解、监控显示器显示抱死、列车紧急制动不能复位、监控器等控制设备无电、压力表显示总风压力低于590kPa等等。

故障显示：发生故障时，监视器显示屏在下方会显示故障发生信息页面，并伴有报警声响。此时可按压【故障详情】此时可按压【故障详情】键，监视器显示屏切换至故障信息页面。如图所示：

4.2制动控制装置传输不良（故障代码052）

制动控制装置传输不良时，进行制动时会检测到制动力不足。

故障现象：当 MON监视屏主菜单页面闪现【故障发生】提示，并伴有声音报警时，触按左下方【故障详细】键，MON监视屏显示[制动控制传输不良（052）]故障信息。

原因：1. 光连接器连接插头松动、接触不良。

2. 终端装置接口板卡故障。

处理过程：1．维持运行，通知随车机械师。

2．随车机械师在MON监视屏上[司机模式]页面，触按[光传输状态]键进入MON [光传输状态]页面，确认故障车位置。

3．前方停车站停车后，随车机械师在故障车运行配电盘进行制动控制装置NFB断开→再投入操作。通知司机，确认故障是否恢复。

4．司机在MON监视屏[司机模式]页面，触按[光传输状态]键，进入[光传输状态]页面，确认故障恢复情况。

5．若传输恢复，正常运行；

6．若故障未恢复，随车机械师与司机在《动车组司机手册—非正常情况处理概况记录表》上签字并注明“×号车出现[制动控制传输不良（052）]故障，无法恢复”。

7．维持运行并报告列车调度员。

注意：

1．制动控制装置NFB断开，可能导致紧急制动！

2．此故障不影响运行。

4.3制动控制装置故障（故障代码059）

制动控制装置故障时，制动力降低，无法进行滑行控制

故障现象：当 MON监视屏主菜单页面闪现【故障发生】提示，并伴有声音报警时，触按左下方【故障详细】键，MON监视屏显示[制动控制装置（059）]故障信息。

原因：制动控制装置本身故障。

处理过程：1．维持运行，通知随车机械师：“×号车出现[制动控制装置（059）]故障”。

2．随车机械师待前方停车站停车后，到×号车将运行配电盘制

动控制装置NFB断开→再投入，处理完毕，通知司机确认故障恢复情况。3．司机确认MON监视屏上[制动控制装置（059）]故障信息消失，故障恢复，正常运行

4．若无法恢复，通知随车机械师。

5．随车机械师到×号车运行配电盘关闭紧急阀门（红色）、供给阀门（白色），闭合紧急短路 NFB，断开制动控制装置NFB，切除该车制动系统（关门车）。6．随车机械师检查处理完毕后到司机室与司机在《动车组司机手册—非正常情况处理概况记录表》上签字并注明“[制动控制装置（059）]故障，无法恢复，切除×号车空气制动系统（关门车）”。

7．司机维持运行，并报告列车调度员。

注意：

1．制动控制装置NFB断开，可能导致紧急制动！

2．该故障会引起列车制动力下降，注意操作。

4.4制动控制装置速度发电机断线1（故障代码060）

制动控制装置速度发电机断线时，无法进行滑行控制，司机操纵

台故障显示灯“转向架”灯点亮。

故障现象：当MON监视屏主菜单页面闪现【故障发生】提示，并伴有声音报警时，触按左下方【故障详细】键，MON监视屏显示[制动控制装置速度发电机断线1（060）]故障信息。

原因：1. 制动控制器的速度发电机信号馈线断线。

2. 速度发电机故障。

处理过程：1．司机快速制动停车

2．报告列车调度员：停车地点、时间、原因。

3．通知随车机械师：“×号车出现[制动控制装置速度发电机断线1（060）]故障”。

4．随车机械师立即到×号车，停车后下车到相应轴端检查速度发电机引出线、速度发电机及连接插头，并做相应处理。

5．处理完毕，随车机械师上车确认，如果故障恢复，通知司机，正常运行。

5．若无法恢复，随车机械师切除该车制动系统（关门车）。

6．随车机械师到×号车运行配电盘关闭（红色）紧急阀、（白色）供给阀门，闭合紧急短路 NFB，断开制动控制装置NFB。切除该车制动系统（关门车）。

7．随车机械师处理后，通知司机，并在MON监视屏[司机模式]页面，触按[抱死切除]键，进入MON[抱死切除]页面，进行远程抱死切除操作：

1）选择相应车厢，并按压。

2）选择“抱死１”或“抱死２”，并按压。

3）按“切除”键，并按压。

4）按“设定”键，并按压，确认抱死切除状态。

8．检查处理完毕后与司机在《动车组司机手册—非正常情况处理概况记录表》上签字并注明“[制动控制装置速度发电机断线1（060）]故障，无法恢复，切除×号车空气制动系统（关门车）”。

9．司机维持运行，并报告列车调度员。

注意：

1．制动控制装置NFB断开，可能导致紧急制动！

2．该故障会引起列车制动力下降，注意操作。

注：发生以下故障时

1．制动控制装置速度发电机断线2（故障代码061）；

2．制动控制装置速度发电机断线3（故障代码062）；

3．制动控制装置速度发电机断线4（故障代码063）。

处理方式同发生制动控制装置速度发电机断线１（故障代码060）故障时的处理。

4.5制动不足（故障代码123）

制动不足时，紧急制动动作。

故障现象：自动发生紧急制动停车。MON监视屏主菜单页面闪现【故障发生】提示，并伴有声音报警时，触按左下方【故障详细】键，MON监视屏显示[制动不足（123）]故障信息。

原因：1.UBTRTD继电器故障。

2. 电路故障。

3. 制动管系泄漏。

4. EP阀故障。

5. 检测传感器故障。

6. BCU故障。

处理过程：1．停车后，司机报告列车调度员：停车地点、时间、原因，并通知随车机械师。

2．司机按压操纵台正面的紧急复位按钮，进行紧急复位操作，紧急复位后，进行制动系统试验。

3．若恢复正常，继续运行。

4．若不正常，再次出现[制动不足（123）]故障，通知随车机械师。

5．随车机械师立即到×号车运行配电盘操作紧急制动NFB、制动控制装置NFB，断开→再投入后，通知司机。

6．司机再次进行[紧急复位]操作，并再次进行制动系统试验。若恢复正常，继续运行。

7．若不正常，通知随车机械师。

8．随车机械师到×号车运行配电盘关闭（红色）紧急阀、（白色）供给阀门，闭合紧急短路NFB，断开制动控制装置NFB，切除该故障车制动系统（关门车），处理完毕，通知司机。

9．司机按压紧急制动复位按钮，紧急制动复位，进行制动系统试验，

10．若恢复正常，司机开车，维持运行，并报告列车调度员。

11．随车机械师检查处理后与司机在《动车组司机手册—非正常情况处理概况记录表》上签字并注明“[制动不足（123）]故障，无法恢复，切除×号车空气制动系统（关门车）”。

注意：该故障会引起列车制动力下降，注意操作。

4. 6抱死１（故障代码151）

司机操纵台故障显示灯“转向架”灯点亮。

故障现象：当 MON监视屏主菜单页面闪现【故障发生】提示，并伴有声音报警时，触按左下方【故障详细】键，MON监视屏显示【抱死1（151）】故障信息。

原因：1. 速度传感器断线

2. PCIS防滑阀故障

3. CI与BCU信息传输故障导致再生制动与空气制动同时发生。

4. BCU内部滑行、抱死检测控制错误。

处理过程：1．司机快速制动停车。

2．报告列车调度员：停车地点、时间、原因。

3．通知随车机械师：×号车出现【抱死1（151）】故障。

4．随车机械师立即到×号车，停车后，随车机械师下车检查抱死车轮踏面状况及测速发电机连接情况。检查处理完毕，通知司机确认。

5．司机确认司机室故障显示灯“转向架”灯灭，在MON监视屏[司机模式]页面，触按[抱死切除]键，进入MON [抱死切除]页面，查看故障是否恢复。若无异常，司机通知随车机械师上车，并进行制动系统试验，确认制动正常后，继续运行。

6．确认车轮踏面故障无法正常运行时，应立即报告司机并提出具体的限速要求，司机汇报列车调度员，按其指示运行。随车机械师与司机在《动车组司机手册—非正常情况处理概况记录表》上签字并注明“车轮踏面故障无法正常运行，限速XX公里/小时运行”。

7．如同时有制动不缓解的故障发生，应按制动不缓解的处理方法处理。

8．若故障无法消除，不能继续运行时，随车机械师与司机在《动车组司机手册—非正常情况处理概况记录表》上签字并注明“【抱死1（151）】故障，无法恢复”。

9．司机汇报列车调度员，等待行车指示。

注：

发生抱死2（故障代码152）故障时处理办法同抱死１（故障代码151）故障处理办法。

4. 7制动不缓解（故障代码153）

缓解列车制动时，制动缸（ＢＣ）压力残留40kPa以上。

故障现象：当MON监视屏主菜单页面闪现【故障发生】提示，并伴有声音报警时，触按左下方【故障详细】键，MON监视屏显示【制动不缓解153】故障信息。

原因：1.BCU故障

2. 中继阀、EP阀故障

3. 传感器故障

处理过程：1．司机快速制动停车。

2．报告列车调度员：停车地点、时间、原因。

3．通知随车机械师：×号车出现【制动不缓解153】故障。

4．司机进行缓解，在MON监视屏[司机模式]页面，触按[制动信息]键，进入[制动信息]页面，确认故障车辆的制动缸（BC）压力值。

5．当故障车制动缸（BC）有制动压力时，通知随车机械师。

6．随车机械师到×号车运行配电盘操作制动控制装置NFB断开→再投入，处理完毕，通知司机确认。

7．司机按压紧急复位按钮，进行紧急复位操作，并在MON监视屏[司机模式]页面，触按[制动信息]键，进入[制动信息]页面，再次确认故障车辆的制动缸（BC）压力值。

8．当制动缸（BC）仍有制动压力时，通知随车机械师切除该车制动系统（关门车）。

9．随车机械师到×号车运行配电盘，关闭（红色）紧急阀、（白色）供给阀门，闭合紧急短路 NFB，断开制动控制装置NFB，切除该车制动系统（关门车）。通知司机处理完毕。

10．司机进行制动系统试验，在MON监视屏[司机模式]页面，触按[制动信息]键，进入[制动信息]页面，确认制动、缓解作用正常。

11．随车机械师与司机在《动车组司机手册—非正常情况处理概况记录表》上签字并注明“【制动不缓解153】故障，无法恢复，切除×号车空气制动系统（关门车）”。

12．司机报告列车调度员，恢复行车。

注意：1.制动控制装置NFB断开，可能会导致紧急制动！

2.关门车会引起列车制动能力下降，注意操作。

结论

本文对动车组制动装置的组成、特点进行了系统的介绍，主要内容包括制动的基本概念、制动机的分类、动车组制动装置的工作原理等，还介绍了动车组（以CRH2动车组为例）制动系统常见故障及处理过程。本文结合动车组的实际情况涵盖了动车组故障处理基本知识，内容简明扼要，通俗易懂。不仅体现了系统性和连贯性，而且还注重了规范性和实用性。

致谢

历时将近一个月的时间终于将这篇论文写完，在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导老师—陈国强老师，他对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。另外，在校图书馆查找资料的时候，图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最忠心的感谢！感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。

感谢我的同学和朋友，在我写论文的过程中给予我了很多素材，还在论文的撰写和排版过程中提供热情的帮助。

由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正！

参考文献

1、《动车组制动系统》（李益民主编）西南交通大学出版社2008年；

2、《CRH系列动车组故障处理汇编》（铁道部运输局编）中国铁道部出版社2008年；

3、《城市轨道交通概论车辆制动技术》（殳企平主编）中国水利水电出版社2009年；

4、《CRH2型动车组途中应急故障处理手册》（铁道部运输局编）中国铁道出版社2009年；

5、《车辆制动装置》（庞宏恩主编）中国铁道出版社 2007年。