朱彥輝

（鄭州鐵路局 鄭州機務段，河南鄭州450053）

鄭州機務段目前配屬有130臺HXD1B型、38臺HXD3C型及20臺HXD3型電力機車擔當京廣線、隴海線區(qū)間客、貨運運輸任務，2010～2011年我段各型和諧機車都不斷出現(xiàn)了因CCB－Ⅱ制動機的電子制動閥（EBV）故障導致的機車懲罰制動、自動減壓及單獨緩解故障等現(xiàn)象，作為CCB－Ⅱ制動機重要的人機操縱平臺——EBV的各種故障給機車的安全運用、正點供車及檢修作業(yè)帶來了持續(xù)、反復的不利影響。現(xiàn)對鄭州機務段和諧機車出現(xiàn)的各種EBV故障進行分類分析，剖析HXD1B型機車EBV故障導致自動減壓時機車控制系統(tǒng)記錄的EBV狀態(tài)信息中的異常點，并提出幾點對策建議。

1 EBV故障分析

由于EBV各種故障在HXD1 B、HXD3、HXD3 C型機車上普遍存在，常見故障有通信故障、手柄框動、單緩故障、限位開關斷開及自動減壓，下面逐一進行分析。

1.1 通信故障

當CCB－Ⅱ制動機的微處理器（IPM）與EBV出現(xiàn)通信故障時在制動機“事件／故障記錄”里出現(xiàn)紅色記錄——“F：085－EBVCN失效（EBV）”，故障恢復時出現(xiàn)綠色記錄——“P：085－EBVCN失效（EBV）”，見圖1所示。

出現(xiàn)故障代碼為085的EBV通信故障的原因是IPM與EBV之間的脈沖通信信號丟失超過6 s。CCB－Ⅱ制動機出現(xiàn)此類故障大多發(fā)生在機車制動系統(tǒng)初加電、IPM剛開始啟動的階段，待制動機完成啟動過程后該故障消失；還有一部分EBV通信故障發(fā)生在機車運行途中，將觸發(fā)懲罰制動。對此類故障應重點檢查EBV相關的電纜及電連接器插頭、插座狀態(tài)，是否有松動或插針接觸不良的情況，無異常時很可能是EBV控制節(jié)點故障，需更換EBV處理。

1.2 手柄框動

鄭州機務段和諧機車在投入運用半年后出現(xiàn)EBV的自動制動手柄（簡稱大閘）、單獨制動手柄（簡稱小閘）框動現(xiàn)象，直接影響到司機操縱的正常手感，分析認為大、小閘手柄框動主要是由于手柄在組裝時只有一個螺釘固定，隨著使用時間的延長，手柄的固定狀態(tài)難以保證可靠而出現(xiàn)松動。

1.3 單緩故障

EBV的小閘在運轉位時向外側壓不能將機車制動缸壓力單獨緩解掉，此類故障一般是小閘內實現(xiàn)單緩功能的微動開關故障導致，需更換EBV處理。

1.4 限位開關斷開

制動機的“事件／故障記錄”里出現(xiàn)代碼為077的“限位開關開”的記錄（見圖2），出現(xiàn)故障代碼077主要是因EBV限位開關或其連線線束故障引起限位開關輸出異常，一般不會影響機車運行，可在機車回段后更換EBV處理。

圖2 CCB－Ⅱ制動機出現(xiàn)代碼為077的EBV故障

1.5 自動減壓

鄭州機務段各型和諧機車CCB－Ⅱ制動機都曾出現(xiàn)運行途中自動減壓的情況，故障現(xiàn)象是當大閘、小閘都在運轉位時均衡風缸（ER）、列車管（BP）自動減壓50 k Pa左右，有時能自動緩解，有時待司機將大閘移到制動區(qū)（使ER、BP響應減壓）再移回運轉位后機車能緩解到定壓。

鄭州機務段HXD1B、HXD3、HXD3C型機車在運行途中自動減壓故障在機車回段后進行制動機試驗、檢查往往都是正常的，故障現(xiàn)象難以重現(xiàn)，同時CCB－Ⅱ制動機記錄內一般也沒有相應的故障或事件記錄可供判斷，所以處理時主要依據(jù)是機車監(jiān)控系統(tǒng)LKJ2000的記錄數(shù)據(jù)，通過綜合自動減壓發(fā)生時ER、BP風壓變化及線路信號、機車操縱狀態(tài)等因素排除當時人為操縱EBV實施空氣制動作用的可能性后判斷因EBV故障導致了自動減壓。

相比較HXD3、HXD3C型機車而言，HXD1B型機車由于機車控制系統(tǒng)（CCU）內對EBV手柄的位置狀態(tài)實現(xiàn)了實時、詳細的記錄，經(jīng)常作為分析CCB－Ⅱ制動機具體狀態(tài)的重要參考依據(jù)，但筆者在處理鄭州機務段多臺HXD1B機車運行途中自動減壓故障時發(fā)現(xiàn)CCU記錄信息顯示的EBV手柄位置出現(xiàn)明顯的異常，和機車當時實際情況不符，下面以HXD1B 0459機車情況為例說明。

HXD1B 0459在牽引25141次貨物列車運行途中機車在08：33～08：41多次出現(xiàn)自動減壓又自動恢復正常的故障現(xiàn)象，司機報告自動恢復正常時制動顯示屏LCDM左側的流量計上有充風流量顯示，而當時大、小閘手柄一直保持在運轉位未移動。機車回機務段后，檢查該車制動機的“事件／故障記錄”，無任何異常情況；分析該車次的LKJ2000監(jiān)控裝置記錄，故障發(fā)生時對應的記錄序號為NO：388～471，期間出現(xiàn)了多次ER、BP同步減壓后又充到定壓的記錄，減壓量在40～50 k Pa；該車在擔當本次牽引時機車主控系統(tǒng)為CCU2，檢索CCU2的事件記錄信息時發(fā)現(xiàn)在故障發(fā)生的時段內共出現(xiàn)了6次如圖3所示的EBV手柄位置記錄。

圖3 HXD1B 0459機車CCU2的記錄信息

說明：圖3中“ccu2prot”顯示的內容為CCU2的過程事件記錄，其中“Date Ti me Occ”指事件發(fā)生時間，“Date Ti me Gone”指事件結束時間，“Event Text”指事件信息。

該車不斷出現(xiàn)6次自動減壓時CCU2的事件記錄信息都有“BCU：自動制動手柄在初制動位”的記錄，和LKJ2000監(jiān)控裝置記錄的多次減壓發(fā)生時間一致，并且6次記錄中該事件的發(fā)生時間、結束時間表明大閘手柄在初制動位的持續(xù)時間都是僅為1 s（如圖3所示），而自動減壓故障發(fā)生時機車正處于運行狀態(tài)，大、小閘手柄一直保持在運轉位未動，可以判斷，大閘手柄在初制動位不是司機的人為操縱，而是EBV出現(xiàn)故障時IPM通過MVB通信端口向CCU發(fā)出和實際狀態(tài)不符的大閘位置信息，即在機車運行途中雖然大閘手柄一直在運轉位，因EBV瞬間故障使CCU通過MVB通信端口不斷收到大閘手柄短時離開了運轉位（到初制動位），后又回到運轉位的信號而進行了相應的實時記錄。通過以上對比分析，判斷該車操縱端EBV故障，更換EBV處理后至今該車運行狀態(tài)良好，未再出現(xiàn)自動減壓現(xiàn)象。

EBV故障引起自動減壓現(xiàn)象的原因如下：

（1）EBV控制節(jié)點本身出現(xiàn)故障；

（2）EBV控制節(jié)點的連接插頭上插針出現(xiàn)虛焊、松動等接觸不良狀態(tài)；

（3）位置開關故障。制動機對EBV手柄位置的邏輯判斷基于EBV內部的電阻器輸出值及位置開關狀態(tài)的相互對照，當大閘在運轉位時，EBV內的電阻器指示在運轉位，但位置開關故障后指示手柄不在運轉位，即位置開關故障后其輸出值與電阻器輸出值相矛盾，制動機因此將產(chǎn)生50 k Pa左右的減壓量。

上述EBV控制節(jié)點或連接插頭故障將導致制動機不能正確識別EBV手柄位置，位置開關故障將導致位置開關和電阻器指示的手柄位置不匹配，以上3種EBV故障都將引起自動減壓，處理時需更換操縱端的EBV。

2 幾點建議

（1）HXD1B型機車由于機車控制系統(tǒng)CCU通過MVB通信功能實現(xiàn)了對CCB－Ⅱ制動機EBV手柄位置狀態(tài)詳細的實時記錄，是分析、判斷制動機各類故障的有力依據(jù)，但通過對鄭州機務段HXD1B 0459機車自動減壓故障現(xiàn)象的分析、處理可以看到，當EBV故障時很可能導致CCU記錄內出現(xiàn)和實際不符的手柄位置信息，所以運用段在處理該型機車自動減壓故障時不能單憑CCU的記錄信息，需綜合考慮機車當時的實際操縱狀態(tài)、CCB－Ⅱ制動機記錄、CCU內的各種事件記錄及監(jiān)控裝置內ER、BP風壓值數(shù)據(jù)，在排除故障發(fā)生時司機人為操縱EBV手柄的可能性后，CCU內記錄的EBV手柄短時間、頻繁地在初制動位或制動區(qū)這一相同的事件記錄已屬異?，F(xiàn)象，可作為判斷因EBV故障導致機車自動減壓現(xiàn)象的參考依據(jù)。

（2）對CCB－Ⅱ制動機途中出現(xiàn)的各種故障的判斷、分析都需要了解清楚當時制動機的工作狀態(tài)，EBV作為重要的人機操縱平臺，了解其大、小閘的實時位置對準確判斷故障十分重要，目前和諧機車CCB－Ⅱ制動機沒有實現(xiàn)對EBV手柄位置進行全面、詳細的實時記錄，給制動機故障處理帶來很大的不便，而實現(xiàn)這一功能在制動機的硬件、軟件上進行相應的改進應該是可行的，希望制動機生產(chǎn)廠家能不斷完善，為各種制動機故障的判斷、處理提供更有效、全面的依據(jù)。

（3）CCB－Ⅱ制動機EBV手柄框動現(xiàn)象在機車投入運用一年時普遍發(fā)生，生產(chǎn)廠家可通過選用較大規(guī)格的螺釘或增加固定螺釘?shù)臄?shù)量進行改善，減少此類故障。

（4）CCB－Ⅱ制動機EBV故障導致的自動減壓現(xiàn)象在各型和諧機車上都存在，鄭州機務段HXD3型機車通過升級制動機軟件后大幅度減少了此類故障，原因是新版軟件忽略了大閘在運轉位時位置開關的狀態(tài)，從而避免了位置開關故障后其輸出值與電阻器輸出值相矛盾而產(chǎn)生自動減壓，目前鄭州機務段HXD1B、HXD3C型機車制動機現(xiàn)行軟件無此項功能，筆者認為在EBV故障尚未徹底解決前，通過更新制動機軟件來避免自動減壓現(xiàn)象具有很好的實際應用效果。

3 結束語

CCB－Ⅱ制動機出現(xiàn)EBV通信故障、自動減壓等現(xiàn)象和EBV的硬件、軟件及IPM、LON網(wǎng)絡狀態(tài)都密切相關，故障的徹底解決仍有待各方進一步深入研究，從設計原理、工作環(huán)境、配件性能及生產(chǎn)工藝各環(huán)節(jié)全面調查，明確各類故障根源，各方共同努力有針對性的逐步改進，以保證制動機工作狀態(tài)的穩(wěn)定、可靠。

［1］張曙光.HXD3型電力機車［M］.北京：中國鐵道出版社，2009.

［2］中國北車集團大連機車車輛有限公司.HXD3型交流傳動電力機車運用保養(yǎng)說明書（2）［R］.2007.