摘要：制动系统是电力机动车的关键系统之一，对于保证电力机车的安全运行有着极其重要的意义。在实际应用中，由于各种不利因素的影响，电力机车的制动系统往往会出现各种故障。所以，对电力机车的制动系统中可能存在着的各种故障类型进行分析与了解，并对相应故障提出解决办法，这对于保证电力机车的安全运行是十分关键的。本文主要通过对电力机车制动系统在设计层面上存在着的弊端、机械层面上存在着的磨损与材料层面上存在着的耐久性问题进行探究，对制动系统的故障原因进行详细分析，并提出了解决办法。
关键词：制动系统；电力机车；故障类型；处理方案
引言
随着我国的社会和经济的迅速发展，人们环保意识逐渐加强，电力机车作为一种绿色环保的出行方式，愈发受到人民群众的青睐。随着城市轨道交通的大力发展，其在公共交通系统中的应用也越来越广泛。但是，无论是哪种交通工具，安全出行永远都是最重要的一点，制动系统的正常运转就是对电力机车运行安全的直接保障。所以，对电力机车制动系统中存在着的各种可能引发故障的因素进行分析与控制是非常有必要的。
1.电力机车制动系统的制动结构与模式
1.1制动结构
在当前，电力机车制动系统普遍由空压机及辅助设备、作用阀、中继阀、自动制动阀和司机制动阀五个部分组成[1]。空压机与辅助设备在制动系统中主要起辅助作用，其主要由空压机组以及隔离阀、无负荷启动电磁阀、安全阀等辅助设备组成。自动制动阀在列车制动系统中主要起到操纵、保持压力与缓解作用，其主要构成部件是管座、手柄、阀体和控制阀等。中继阀在列车制动系统中起到的作用与自动制动阀类似，其主要根据自动制动阀控制的均衡风缸压力变化来控制列车管的充排气，进而对列车产生制动作用，由双阀口式中继阀、总风遮断阀和管座三部分组成。司机制动阀是电力机车制动系统中最关键的一个装置，其主要用于列车在紧急状态下的紧急制动。顾名思义，司机制动阀主要安装在电力机车的司机室中，由制动单元输入信号，对列车压力信号进行调整，通过对列车制动单元的控制，实现列车紧急制动的平稳。作用阀在列车制动系统中也起到辅助制动的作用，其主要通过控制机车制动缸内的气压来起到制动作用。
1.2制动模式
目前我国电力机车制动系统的制动模式主要有电力制动、再生制动和电阻制动三种。
（1）电力制动方式在电力机车制动系统中的应用非常广泛。其主要制动原理为利用电动机车的可逆性，在进行制动时，将电动机车的动能转化为电能，令电枢纽旋转的方向与牵引电动机车的电动机轴上作用力相反，借此来对电力机车的运行产生足够的制动力，进而对电力列车产生制动效果[2]。
（2）再生制动对机车产生制动效应的主要制动原理是将电力机车的牵引电动机转变为发电机，把机车内的电能传递回电网，从而对电力机车产生制动力。
（3）电阻制动又称动态制动，在电力机车制动系统中同样有着广泛的应用，其制动原理是将原来驱动轮对的牵引电机转变成为发电机，利用列车惯性带动发电机转子旋转进行发电，进而产生旋转力矩，抵消列车的前进动能，达成制动效果。
2.电力机车制动系统故障类型
2.1制动系统在设计上存在弊端
在电力机车制动系统运行时，往往会产生因设计参数与实际情况不符而造成的故障。在这种情况下，技术人员对制动系统进行检修时很难发现引发故障的原因。比如HXD3电力机车的制动系统中，OPM设计参数经常不能与实际环境匹配，进而导致IPM对电力机车外部的信号源产生了感应，进而引发了惩罚性紧急制动[3]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2基础制动部件的磨损
由于电力机车工作的高负荷性以及高速性，机车制动系统经常处于连续的工作状态，导致其基础制动部件极易产生磨损，进而引发制动系统的故障。其中比较容易产生磨损的部件分别是机车轮组和基础单元制动器棘钩条等各种基础部件，这些部件一旦发生损坏，电力机车的制动系统便极其容易发生巨大的故障。
2.3制动部件的质量问题
电力机车的制动系统中有很多制动模块，比如EPCU模块、LCD模块、IPM模块、EBV模块等等，在这些模块中，任何一个出现了质量问题都有可能引起连锁反应，进而导致制动系统故障。
3.处理方案
针对以上在电力机车制动系统中存在着的各种故障和隐患，本文提出以下处理方案。
3.1优化制动系统设计
若要解决电力机车制动系统在设计层面上存在着的隐患因素，首先就要对制动系统的设计进行优化，对电力机车制动系统中的各种硬件软件与设计参数进行改造，使其更符合列车的实际运行环境，从而避免电力机车在运行中出现因制动系统设计存在问题而引发的惩罚性紧急制动，提高制动系统的稳定性。其次，对列车制动系统进行抗干扰处理，避免机车的制动系统因外界的干扰而导致制动故障[4]。例如可以通过使用抗干扰能力强的部件，在电力机车的制动系统中形成抗干扰回路，进而对外界的干扰因素有一定抵抗能力，有效避免相关故障。
3.2对基础制动系统的磨损部件进行处理
在电动机车的使用中，工作人员应加强对制动系统基础部件的养护工作，对基础制动装置单元制动器进行周期性地检测，若发现基础单元制动器存在着牢固性不佳或部件出现裂痕破损、棘钩条簧脱落、折断等情况，应及时对其进行更换处理，避免因基础制动装置单元制动器出现损坏而导致电动机车制动系统制动力降低甚至不制动的严重故障。并且，在对基础制动装置单元制动器进行检修养护过程中，应着重注意其安装情况，对安装螺栓的紧固程度进行检验，确保制动闸瓦的完整和可靠性[5]。必要情况下应对基础制动装置的制动部件进行加固处理，从根本上防止因基础制动部件磨损而引发的制动系统故障问题。
3.3制动部件的质量诊断
对于电力机车制动系统中，制动部件在硬件质量方面存在的问题，应经常、定期进行检测和诊断。可以使用先进的检测仪器对电力机车制动系统中的核心制动部件进行质量检测，在检测过程中，如果发现部件存在质量问题，应及时进行更换或维修处理。而针对制动部件在软件质量中存在的问题，比如LCD模块黑屏或显示错误等软件方面的质量隐患，可以通过进行升级软件的操作来对其进行避免。对于在诊断中发现存在质量问题的电力机车制动模块，应及时予以更换，进而保证电力机车制动系统制动部件和制动模块的稳定性。
结语
综上所述，制动系统的故障对于电动机车安全运转的影响是非常恶劣的，为了避免电动机车的制动系统发生故障，在机车平时的使用中，技术人员应着重注意对机车制动系统的养护工作，针对各种可能出现在电力机车制动系统中的问题因素，应积极进行预防，发现问题应及时进行解决处理，避免造成电动机车制动系统的故障，确保电动机车的稳定、安全运行。
参考文献
[1]杨健.HXD2C型电力机车制动系统自动减压问题及小闸缓解不到0的故障分析与改进[J].铁道机车与动车,2018(6).
[2]陶伟,周宝存,程文选.HX_D3型电力机车运行途中非正常紧急制动故障分析及处理措施[J].铁道机车车辆,2014,34(1):95-97.
[3]刘红灿,何洛松.浅析固定重联HX型电力机车制动系统故障频发的原因及预防对策[J].郑铁科技,2012(3):18-19.
[4]李亚可,刘利.韶山3型电力机车使用紧急制动仍能使用电阻制动改造方案的弊病及补救措施[J].铁道机车车辆,2012,32(3):118-121.
[5]王国建.HX_D2C型机车单元制动器不缓解故障原因分析及对策[J].电力机车与城轨车辆,2012(4):85-86.
论文作者:张瑾
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签：电力机车论文; 制动系统论文; 机车论文; 部件论文; 故障论文; 列车论文; 基础论文; 《基层建设》2019年第14期论文;