劉永新，肖 勇，張 勇，張曉安

（西安鐵路局 安康機務(wù)段 技術(shù)科，陜西安康725005）

和諧型大功率交流傳動機車目前已成為全鐵路廣泛使用的主型機車，各型和諧型機車均采用基于微處理器和Lon網(wǎng)的電空控制系統(tǒng)的CCBⅡ制動系統(tǒng)或DK-2型制動系統(tǒng)，具有控制準確、反應(yīng)迅速、部件集成化高及系統(tǒng)自我診斷功能強大等優(yōu)點。但在實際運用中，因機車制動系統(tǒng)設(shè)計制造理念與傳統(tǒng)DK-1型制動機差異較大，現(xiàn)場人員在制動系統(tǒng)培訓(xùn)學(xué)習(xí)、運用操作及故障判斷處理方面存在諸多誤區(qū)，經(jīng)常發(fā)生人為操作不當導(dǎo)致制動系統(tǒng)故障或?qū)χ苿庸收吓袛嗵幚聿划敂U大故障影響問題，多次造成機破、區(qū)間停車，特別是機車重聯(lián)運行時這類現(xiàn)象更為突出，嚴重影響了機車的正常運用，已成為影響和諧型機車運用安全的一個突出問題。

1 問題的提出

通過對安康機務(wù)段支配的 HXD3、HXD1C、HXD1型機車CCBⅡ制動系統(tǒng)故障調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，機車IPM、EBV、LCDM屏及EPCU等部件質(zhì)量不穩(wěn)定是導(dǎo)致CCBⅡ制動系統(tǒng)故障的主要原因，已成為和諧型機車主要的慣性質(zhì)量問題。由于部分CCBⅡ制動系統(tǒng)故障長時間無法從根本上得到有效解決，各運用機務(wù)段不同程度存在畏難心理、等靠思想、重視不足、管理不細致的問題，實際運用中乘務(wù)員對機車制動系統(tǒng)運用操作失誤、故障判斷處理不當?shù)葘?dǎo)致機車制動系統(tǒng)故障或擴大故障影響等問題頻繁發(fā)生，客觀上加劇了CCBⅡ制動系統(tǒng)故障對鐵路運輸秩序的干擾。

2 存在的誤區(qū)

我們依托安康機務(wù)段自主開發(fā)使用的《機車質(zhì)量信息跟蹤管理系統(tǒng)》信息平臺，經(jīng)過對制動系統(tǒng)現(xiàn)場運用操作情況進行深入細致的調(diào)研分析，發(fā)現(xiàn)在和諧型機車制動系統(tǒng)運用操作方面在思想上存在3方面誤區(qū)：

（1）誤認為類比法培訓(xùn)通俗易懂

和諧型機車自2007年以來逐步大量投用，大量乘務(wù)員需要快速實現(xiàn)從老式電空控制模式的DK-1型制動機向新式基于微處理器的CCBⅡ制動系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。為了便于學(xué)習(xí)理解和快速掌握，現(xiàn)場培訓(xùn)中一般均采用類比法教育，即CCBⅡ制動系統(tǒng)與DK-1型制動機進行功能分解類比講解，如EBV相當于大小閘、16CP相當于分配閥的主閥部等。

這種培訓(xùn)方法雖然便于乘務(wù)員短時間快速理解掌握，但是存在諸多問題及隱患。一是沒有形成正確的理念。沒有認識到CCBⅡ制動系統(tǒng)是一種基于微處理器的控制系統(tǒng)，其使用、維護、故障判斷等均應(yīng)該轉(zhuǎn)變?yōu)殡姎饧拔C網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)理念，而不能簡單的沿用原空氣閥理念，機車EBV、IPM、RIM及EPCU等部件工作狀態(tài)與外部電磁干擾、振動狀態(tài)等均影響較大，一般需要觀察面板燈顯示狀態(tài)或查詢故障日志進行確認，而非簡單的管路泄露等問題；二是缺乏系統(tǒng)性認知。和諧型機車CCBⅡ制動系統(tǒng)與機車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)信息交互，互相關(guān)聯(lián)，特別是具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能的M-IPM，機車電氣系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)異常時經(jīng)常導(dǎo)致制動系統(tǒng)故障，不能認為制動系統(tǒng)就是單純的制動機，跟別的系統(tǒng)沒有關(guān)聯(lián)。如機車緊急制動后無60s倒計時無法緩解時，應(yīng)檢查TCMS系統(tǒng)的機車速度顯示狀態(tài)，停車狀態(tài)機車速度不為0時應(yīng)處理TCMS系統(tǒng)速度顯示故障等，而不能單純檢查制動機系統(tǒng)。

（2）誤認為習(xí)慣性操作上手快

和諧型機車制動系統(tǒng)操控部件為電子制動閥控制器（EBV），分為單獨制動手柄和自動制動手柄，與DK-1型制動機功能類似。實際運用操作中，乘務(wù)員僅進行簡單了解，一般按照原操作習(xí)慣進行操控，雖然上手較快，但因為沒有深入學(xué)習(xí)掌握，經(jīng)常發(fā)生操作失誤導(dǎo)致的故障。

機車EBV除了緊急位為空氣位通過機械放風(fēng)閥實施緊急制動外，其余均轉(zhuǎn)換為動作信號經(jīng)IPM判斷后執(zhí)行，而且機車EBV操作端激活狀態(tài)、制動機操作模式、懲罰緊急制動緩解操作等需要遵循規(guī)范的操作使用方法。如機車非操縱端或重聯(lián)機車兩端之一的EBV自動制動手柄誤置緊急位，NB11閥打開，將導(dǎo)致機車無法緩解；機車發(fā)生緊急制動后，需將自動制動手柄置緊急位，且LCDM屏顯示倒計時60s結(jié)束后，方可正常緩解機車，如無倒計時提示或計時時間不足將導(dǎo)致機車緊急制動無法緩解等。

（3）誤認為流程化處理簡單易行

CCBⅡ制動系統(tǒng)集成化程度較高，部件原理性學(xué)習(xí)不直觀，加之因設(shè)計制造等原因?qū)嶋H運用中發(fā)生故障較多，運用現(xiàn)場對制動系統(tǒng)故障的判斷處理存在較強的畏難心理和等靠思想，根據(jù)經(jīng)驗總結(jié)后，實際中一般推行“三板斧”式流程化故障處理方法。即“緩解、小復(fù)位、大復(fù)位”三步，機車發(fā)生制動系統(tǒng)故障后，先進行緩解操作，無效時對LV柜的QA55電控裝置自動開關(guān)進行斷合操作，使機車制動系統(tǒng)失電重啟復(fù)位（小復(fù)位），再次無效時對LV柜的QA61蓄電池充電自動開關(guān)進行斷合操作，使機車整個控制系統(tǒng)失電重啟復(fù)位（大復(fù)位），如果還是無效時則請求救援。

“三板斧”式流程化故障處理方法簡單易記，對于部分因瞬間電磁干擾等通訊丟失故障可有效解決，但是僅依靠“三板斧”，不僅導(dǎo)致乘務(wù)員放松了業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，而且錯誤的故障判斷處理導(dǎo)向造成不管什么類型故障均采用同一處理方法，經(jīng)常導(dǎo)致機車故障判斷處理不明克、盲目處理擴大故障影響。如機車發(fā)生緊急制動時，緊急制動源的監(jiān)控裝置ATP動作、列車管系泄漏（機車或車輛）、804線竄電（重聯(lián)插座進水、電磁干擾）、無人警惕裝置動作等多方面原因，必須通過查詢LCDM屏故障日志，結(jié)合機車故障現(xiàn)場準確判斷后再進行檢查處理，機車重聯(lián)運用時還需確定故障發(fā)生機車，“三板斧”式處理根本無法有效進行處置。而且如機車重聯(lián)運用時盲目對單臺機車進行“大復(fù)位”，將導(dǎo)致機車無法正常進行重聯(lián)，顯示正常而實際重聯(lián)機車不受控，“假重聯(lián)”將導(dǎo)致機車故障由制動系統(tǒng)故障擴展為機車重聯(lián)控制故障，加大了對運輸秩序的干擾。

3 探討與實踐

3.1 做系統(tǒng)性培訓(xùn)教育，形成規(guī)范的運用操作理念

錯誤的理念一旦形成就很難扭轉(zhuǎn)，為此我們首先要從基礎(chǔ)的培訓(xùn)教育上做起。一是從CCBⅡ制動系統(tǒng)設(shè)計理念和作用原理入手進行學(xué)習(xí)，了解機車EBV等各制動系統(tǒng)部件作用原理及工作狀態(tài)檢查方法等，明確和諧型機車制動系統(tǒng)是一種基于微處理器和電子網(wǎng)絡(luò)通訊的控制方式，其操作使用、維護、故障判斷等主要應(yīng)采用為電氣及微機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)理念，除了管壓泄漏以外，機車電磁干擾、各部件接線狀態(tài)及信號傳遞通路等問題均可能導(dǎo)致制動系統(tǒng)工作異常；二是了解制動系統(tǒng)與TCMS等網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通訊方式及主要功能，制動系統(tǒng)的801、804、840等信號也參與機車控制，導(dǎo)致機車牽引封鎖，機車電氣系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)故障也可能導(dǎo)致機車制動系統(tǒng)故障；三是掌握機車制動系統(tǒng)操作基本方法及功能含義，如制動系統(tǒng)6種不同操作模式的功能、含義及設(shè)置方法等，根據(jù)相關(guān)技術(shù)標準及資料制訂乘務(wù)員一次作業(yè)程序標準，樹立嚴格按規(guī)范、按程序、按標準操作機車制動機的觀念。

3.2 運用科學(xué)合理方法，迅速準確判斷處理故障

（1）發(fā)生CCBⅡ制動系統(tǒng)故障時，一般均會在LCDM屏上實時顯示，并記錄入故障日志。而且故障日志的記錄除包括故障時間、故障代碼等基本資料外，還在故障詞條附有簡單釋義，如乘務(wù)員操縱EBV至緊急位產(chǎn)生的緊急制動記錄為“緊急制動：操作員”、列車管系快速排風(fēng)導(dǎo)致的緊急制動記錄為“緊急制動：列車管線”、通訊丟失導(dǎo)致的懲罰制動可能記錄為“F090-IPMCN失效”或“F085-EBVCN失效”等。因此判斷機車制動系統(tǒng)故障，乘務(wù)員應(yīng)主要依據(jù)機車LCDM屏故障日志進行，不能簡單根據(jù)故障現(xiàn)象盲目進行“三板斧”式處置；

（2）當機車發(fā)現(xiàn)制動系統(tǒng)故障同時伴隨機車控制系統(tǒng)異常時，還應(yīng)充分利用機車TCMS屏的機車狀態(tài)顯示及故障日志、機車狀態(tài)顯示屏燈顯示狀態(tài)等進行輔助判斷，綜合判斷故障原因。如機車警惕裝置動作導(dǎo)致的緊急制動，雖然LCDM屏記錄為“緊急制動：ATP”，但同時在TCMS屏?xí)a(chǎn)生“警惕裝置動作”故障記錄；

（3）機車制動系統(tǒng)故障為“死”故障時，還應(yīng)重點檢查制動系統(tǒng)各相關(guān)部件狀態(tài)，如工作狀態(tài)燈顯示綠燈、紅燈、黃燈、閃爍等、EPCU模塊異常排風(fēng)等；

（4）不斷梳理總結(jié)各類機車制動系統(tǒng)故障現(xiàn)象，包括故障時天氣狀況、網(wǎng)壓狀態(tài)、牽引制動狀態(tài)、線路振動狀況等，以便積累故障現(xiàn)場第一手資料，持續(xù)性修訂完善制動系統(tǒng)故障應(yīng)急判斷處理資料。

3.3 現(xiàn)場運用實踐總結(jié)

通過幾年來對和諧型機車制動系統(tǒng)的不斷學(xué)習(xí)、認識和摸索，充分認識到：正確的操作方法不會導(dǎo)致人為故障、合理的處理方式不會擴大故障影響。同時經(jīng)過大量的現(xiàn)場調(diào)研和試驗驗證，總結(jié)出HXD3型機車CCBⅡ制動系統(tǒng)3條運用操作規(guī)范和5條故障判斷處理準則，供大家交流探討。

3.3.1 運用操作規(guī)范

（1）機車EBV手柄位置

①操作規(guī)范

本務(wù)機車非操縱端及重聯(lián)機車EBV自動制動手柄位置必須置于重聯(lián)位，并插上手柄穿銷。

②故障現(xiàn)象

現(xiàn)象1：機車操縱端制動機無法緩解，LCDM屏提示為：“空氣制動故障，制動不能緩解，機車非操縱端需設(shè)為補機-014”。

現(xiàn)象2：機車操縱端制動機無法緩解，LCDM屏無故障提示，制動屏柜有排風(fēng)聲。

③故障原因

現(xiàn)象1：故障原因可能為本務(wù)機車非操縱端EBV自動制動手柄誤置緊急位，CCBⅡ制動系統(tǒng)BPCP模塊MV53電磁閥打開，導(dǎo)致機車無法緩解。故障現(xiàn)象如圖1所示。

圖1 非操縱端EBV手柄不當故障顯示

現(xiàn)象2：故障原因可能為重聯(lián)機車兩端之一的EBV自動制動手柄誤置緊急位，NB11閥打開，21管排風(fēng)導(dǎo)致機車無法緩解。

④判斷處理

現(xiàn)象1：發(fā)生故障時可檢查本務(wù)機車非操縱端EBV手柄位置，按規(guī)定放置。

現(xiàn)象2：故障可檢查重聯(lián)機車兩端EBV手柄位置，按規(guī)定放置。

（2）重聯(lián)機車換端操作

①操作規(guī)范

換端前將本務(wù)機車制動機模式設(shè)為“補機”模式，換端后將重聯(lián)機車制動機模式設(shè)為“本機”模式。

②故障現(xiàn)象

現(xiàn)象3：換端后機車無法緩解，制動屏柜有排風(fēng)聲，并可能伴隨055故障代碼。

③故障原因

未按規(guī)定設(shè)置機車制動機模式，導(dǎo)致兩臺機車制動機模式均為“本機”模式，機車列車管壓力控制混亂，造成機車無法緩解，并可能導(dǎo)致20CP內(nèi)部卡滯，產(chǎn)生055故障代碼。

④判斷處理

按操作規(guī)范進行兩臺機車制動機模式設(shè)置。

（3）機車單獨緩解操作

①操作規(guī)范

機車單獨緩解功能，側(cè)壓EBV單獨制動手柄持續(xù)時間應(yīng)不超過3min。

②故障現(xiàn)象

現(xiàn)象4：側(cè)壓EBV單獨制動手柄單獨緩解機車時，LCDM屏提示080故障代碼。故障現(xiàn)象如圖2所示。

③故障原因

連續(xù)側(cè)壓EBV單獨制動手柄3min以上時，制動系統(tǒng)判斷EBV單獨緩解功能故障，故障代碼080。

④判斷處理

再次側(cè)壓EBV單獨制動手柄，可消除080故障代碼。該故障不影響機車正常運用及機車單獨緩解功能。

3.3.2 常見故障判斷處理

（1）機車緊急制動后無法緩解

①操作規(guī)范

機車產(chǎn)生緊急制動后，應(yīng)將EBV自動制動手柄置緊急位，待LCDM屏倒計時60s結(jié)束后，方可正常緩解機車。

②故障現(xiàn)象

現(xiàn)象5：機車緊急制動后，操作EBV無法緩解機車。

③故障原因

?TCMS屏機車速度不為0，CCBⅡ制動系統(tǒng)無TCMS系統(tǒng)提供的零速信號，造成機車緊急制動無法緩解，LCDM屏無60s倒計時提示。

?EBV自動制動手柄置緊急位時間不足60s。

④判斷處理

?檢查TCMS屏機車速度狀態(tài)，顯示機車速度不為零時，斷開電鑰匙10s后再重新閉合或進行TCMS微機控制復(fù)位處理（斷合LV柜QA41、QA42自動開關(guān)）。如圖3所示。

圖2 EBV側(cè)緩超過3min

圖3 檢查TCMS零速提示

?將EBV自動制動手柄置于緊急位，觀察LCDM屏提示60s倒計時結(jié)束后，正常緩解機車。

（2）機車意外緊急或懲罰制動故障

①故障現(xiàn)象：機車意外緊急或懲罰制動故障，是指機車在非正常操作情況下，自動產(chǎn)生懲罰制動或緊急制動。故障記錄一般為：“懲罰制動：ATP”、“緊急制動：ATP”、“緊急制動：列車管線”3類故障記錄，可單獨或同時出現(xiàn)。

現(xiàn)象6：意外緊急或懲罰制動時伴隨出現(xiàn)108故障代碼。故障現(xiàn)象如圖4所示。

圖4 意外懲罰／緊急制動

現(xiàn)象7：機車頻繁發(fā)生緊急制動。LCDM屏故障記錄為：“緊急制動：ATP”、“緊急制動：列車管線”，且無“懲罰制動：ATP”故障記錄。

②判斷處理

現(xiàn)象6：108代碼故障指機車A／B端識別錯誤。該故障本來是IPM檢測到機車兩端EBV激活無法判定操作端，產(chǎn)生A／B端識別錯誤，而產(chǎn)生懲罰制動。該問題在08版及以后軟件已進行了改進，屏蔽了該故障。當機車發(fā)生意外懲罰或緊急制動并且伴隨出現(xiàn)108故障代碼時，可判斷故障原因為機車IPM故障。

現(xiàn)象7：首先判斷緊急制動源。機車因CCBⅡ制動系統(tǒng)硬件故障或干擾導(dǎo)致的意外緊急制動，均為804線得電觸發(fā)的緊急制動，一般記錄為：“緊急制動：ATP”。因廠家設(shè)計缺陷，也有可能記錄為：“緊急制動：列車管線”。如LCDM屏記錄中有“緊急制動：ATP”時，可判斷為機車故障，排除車輛原因；其次，該故障原因除機車IPM故障外，也可能為機車重聯(lián)插座污損或進水，導(dǎo)致804線竄電，造成制動系統(tǒng)意外緊急制動。可重點檢查機車重聯(lián)插座狀態(tài)。重聯(lián)插座污損情況如圖5所示。

圖5 重聯(lián)插座污損放電

（3）機車制動顯示屏（LCDM）故障

①故障現(xiàn)象

現(xiàn)象8：LCDM屏無數(shù)字和表針顯示。如圖6所示。

圖6 LCDM屏顯示異常

現(xiàn)象9：LCDM屏連續(xù)報警且時鐘自動跳變。

現(xiàn)象10：LCDM屏無法啟動、黑屏、花屏等，屏左上角電源指示燈閃爍或不亮。

②故障原因

現(xiàn)象8：故障原因可能為LCDM屏插頭縮針、燒損、LCDM屏硬件故障或通訊中斷等。

現(xiàn)象9：故障原因為LCDM屏內(nèi)置電池電量不足。

現(xiàn)象10：故障原因為LCDM屏硬件故障。

③判斷處理

該類故障發(fā)生后，機車未產(chǎn)生懲罰制動、制動機操作正常時，可不做任何處理，可通過觀察LKJ維持運行，回機務(wù)段報修。

當LCDM屏故障且需進行制動機模式轉(zhuǎn)換設(shè)置時，可在非重聯(lián)狀態(tài)下到非操縱端進行制動系統(tǒng)模式設(shè)置。

（4）“懲罰制動：司機室轉(zhuǎn)換”故障

①故障現(xiàn)象

現(xiàn)象11：機車產(chǎn)生懲罰制動，LCDM屏故障記錄為：“懲罰制動：司機室轉(zhuǎn)換”。

現(xiàn)象12：機車重聯(lián)運用時產(chǎn)生懲罰制動，LCDM屏故障記錄為：“懲罰制動：司機室轉(zhuǎn)換”。同時TCMS屏伴隨有微機控制柜故障、TCMS1（2）系故障、TCMS屏提示：“連掛控制中”或“分離控制中”。

②故障原因

除CCBⅡ制動系統(tǒng)故障原因外，機車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)故障（如電鑰匙節(jié)點、KE15／16繼電器連鎖及機車重聯(lián)控制故障等）均可能導(dǎo)致該故障。

③判斷處理

現(xiàn)象11：發(fā)生故障后，應(yīng)重點檢查處理電鑰匙節(jié)點、LV柜相關(guān)自動開關(guān)、KE15／16繼電器等部件工作狀態(tài)。

現(xiàn)象12：發(fā)生故障后，應(yīng)按照機車重聯(lián)控制故障進行檢查處理，重點檢查機車重聯(lián)狀態(tài)（重聯(lián)線纜及重聯(lián)插座）。

（5）制動系統(tǒng)加電啟動后自動進入補機模式

①故障現(xiàn)象

現(xiàn)象13：當制動系統(tǒng)加電啟動后，操縱端LCDM屏顯示制動機模式為補機模式，同時LCDM屏事件日志無前期故障記錄。

②故障原因

該故障是因為IPM底層軟件丟失所導(dǎo)致。

③判斷處理

該故障僅影響制動機故障記錄功能及首次啟動后默認制動機模式，不影響制動機的正常使用?？砂匆?guī)定正常設(shè)置制動機模式，無需做其他處理，回機務(wù)段報修。

4 結(jié)束語

通過對和諧型機車CCBⅡ制動系統(tǒng)運用操作的深入分析和探討，找出了運用現(xiàn)場在制動系統(tǒng)運用操作和故障判斷處理方面存在的誤區(qū)，探索如何樹立正確的運用操作理念，規(guī)范標準使用制動系統(tǒng)，減少了人為原因?qū)е碌臋C車制動系統(tǒng)故障，并提出了HXD3型機車幾類典型的操作規(guī)范和處理方法。通過實踐運用，安康機務(wù)段和諧型機車制動系統(tǒng)運用操作問題導(dǎo)致的故障及影響大幅度下降，有力的保證HXD3型大功率交流電力機車運用安全。

［1］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.

［2］張曙光.HXD3型電力機車［M］.北京：中國鐵道出版社，2009.