張普亮 汪 楓 姚 翔

南京中車(chē)浦鎮(zhèn)海泰制動(dòng)設(shè)備有限公司 江蘇 南京 211800

1 動(dòng)車(chē)組總風(fēng)介紹

動(dòng)車(chē)組壓縮空氣(簡(jiǎn)稱(chēng)總風(fēng))通過(guò)貫穿列車(chē)各車(chē)管路到達(dá)用氣設(shè)備,為制動(dòng)控制系統(tǒng)、空氣懸掛系統(tǒng)、門(mén)控制等設(shè)備動(dòng)作提供氣壓動(dòng)力?？傦L(fēng)系統(tǒng)由空氣供給系統(tǒng)、儲(chǔ)氣風(fēng)缸及總風(fēng)管路組成,圖1為CRH2型動(dòng)車(chē)組總風(fēng)系統(tǒng)示意圖,采用活塞式空壓機(jī),安裝于3、5、7車(chē),每節(jié)車(chē)配備250L總風(fēng)缸。

圖1 CRH2動(dòng)車(chē)組總風(fēng)系統(tǒng)示意圖

2 總風(fēng)系統(tǒng)工作原理

制動(dòng)控制單元負(fù)責(zé)全列空壓機(jī)啟動(dòng)和停機(jī)控制,通過(guò)氣壓傳感器采集各車(chē)總風(fēng)壓力,當(dāng)總風(fēng)壓力低于啟動(dòng)閾值時(shí),控制全列空壓機(jī)啟動(dòng)打風(fēng),當(dāng)總風(fēng)壓力到達(dá)關(guān)閉閾值時(shí)控制全列空壓機(jī)停機(jī)。

圖2 動(dòng)車(chē)組總風(fēng)控制

以CRH2 A動(dòng)車(chē)組總風(fēng)工作曲線為例,當(dāng)總風(fēng)＜780k Pa時(shí),空壓機(jī)同步啟動(dòng)打風(fēng),當(dāng)總風(fēng)≥880k Pa時(shí),空壓機(jī)停機(jī),使列車(chē)總風(fēng)壓力維持在780～880k Pa,保證各用風(fēng)設(shè)備正常工作?？傦L(fēng)工作分為啟動(dòng)(A)、上升(AB)、停止(B)、消耗(BC)四個(gè)過(guò)程。

圖3 CRH2型動(dòng)車(chē)組總風(fēng)工作曲線

3 總風(fēng)故障模式分析FTA

根據(jù)總風(fēng)同步控制原理,建立總風(fēng)工作四個(gè)過(guò)程的失效模式分析(FTA),如圖所示。

總風(fēng)不啟動(dòng),雙編組列車(chē)總風(fēng)＜780k Pa(A點(diǎn))3、5、7車(chē)空壓機(jī)啟動(dòng)打風(fēng)總風(fēng)上升(AB線),因后編組VCB未閉合空壓機(jī)無(wú)三相供電,11、13、15車(chē)空壓機(jī)不啟動(dòng)致11、13、15車(chē)總風(fēng)上升緩慢(AC線)。

圖4 總風(fēng)故障失效模式FTA 分析

圖5 總風(fēng)不啟動(dòng)分析

總風(fēng)上升不同步,當(dāng)總風(fēng)＜780k Pa時(shí),3、5、7車(chē)空壓機(jī)同步啟動(dòng)總風(fēng)上升,因7車(chē)空壓機(jī)故障打風(fēng)效率降低,7車(chē)總風(fēng)上升始終較3、5車(chē)偏低。

圖6 總風(fēng)上升不同步分析

總風(fēng)下降不同步,總風(fēng)上升至880k Pa時(shí)空壓機(jī)同時(shí)停止,因3車(chē)總風(fēng)管路泄漏導(dǎo)致3車(chē)總風(fēng)迅速下降＜780k Pa三臺(tái)空壓機(jī)再次啟動(dòng),造成3臺(tái)空壓機(jī)頻繁啟動(dòng)。

雙編組列車(chē),兩列車(chē)總風(fēng)旋塞未打開(kāi)致兩列車(chē)總風(fēng)不貫通,空壓機(jī)同步打風(fēng)時(shí),前編組(3/5/7車(chē))總風(fēng)較后編組(11/13/15車(chē))低,當(dāng)11/13/15車(chē)總風(fēng)＞880k Pa時(shí)3/5/7車(chē)總風(fēng)＜880k Pa,全列空壓機(jī)繼續(xù)工作直至總風(fēng)都上升至880k Pa以上,此時(shí)11/13/15車(chē)總風(fēng)超過(guò)920k Pa(A點(diǎn))。

圖7 總風(fēng)下降不同步分析

4 總風(fēng)故障診斷分析

4.1 閾值診斷法 總風(fēng)不啟動(dòng),BCU 控制總風(fēng)同步啟動(dòng)后,一定時(shí)間內(nèi)車(chē)輛總風(fēng)上升小于設(shè)定值(設(shè)定值需計(jì)算);

總風(fēng)上升和總風(fēng)下降不同步,設(shè)置各車(chē)總風(fēng)對(duì)比閥值檢測(cè),當(dāng)最低車(chē)總風(fēng)較最高車(chē)總風(fēng)差值大于20k Pa時(shí)觸發(fā)報(bào)警;

總風(fēng)不停止,設(shè)置各車(chē)總風(fēng)停止閥值,當(dāng)車(chē)輛總風(fēng)到達(dá)閥值以上仍不停機(jī)時(shí)觸發(fā)報(bào)警;

4.2 圖形診斷法 根據(jù)正?？傦L(fēng)工作曲線圖,在動(dòng)車(chē)組司機(jī)監(jiān)控屏設(shè)置總風(fēng)工作曲線實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控,對(duì)比四個(gè)過(guò)程的故障模式曲線,提示司機(jī)及時(shí)發(fā)現(xiàn)異?？傦L(fēng)并進(jìn)行應(yīng)急處置,降低行車(chē)影響。

圖8 總風(fēng)不停止分析

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)動(dòng)車(chē)組總風(fēng)原理和工作曲線研究分析,建立總風(fēng)故障模式FTA,歸納總風(fēng)故障模式與總風(fēng)工作曲線的對(duì)應(yīng)關(guān)系,為動(dòng)車(chē)組故障診斷和司機(jī)行車(chē)監(jiān)控提供判斷依據(jù),達(dá)到快速準(zhǔn)確定位位總風(fēng)故障的目的。