摘要：随着我国高速动车组速度的不断提升，给原有动车的制动系统提出了新的要求。高速铁路已经在我国越来越普及，其运行的安全问题也受到了比较广泛的关注，其中高速动车组制动系统中的防滑控制系统是整个高速动车组中最重要的部分，其在很大程度上影响着整个动车能否正常运行，目前我国高速动车组制动系统的防滑方面还面临着许多问题，因此本文主要对高速动车组制动系统防滑控制进行了探讨，希望能够提供一点参考价值。
关键词：高速动车；制动系统；防滑控制
1 前言
车轮滑动保护（WSP）是为避免车轮打滑而采用的控制技术。它是高速动车组制动系统的核心技术，是制动系统发展的关键和难点。目前，中国的高速动车组主要引进国外车辆，制动防滑控制技术也是由外方掌握的。维修中防滑参数的调整也受到外方的限制。另外，根据国家粘着机理的研究成果，设计了国外防滑系统的控制参数和控制策略，适用于国家轮轨附着特性。由于中国的铁路运营环境和轮轨附着力特征与国外明显不同，现有的高速动车组在引入初期经历了不同程度的车轮碰撞事故，这意味着控制参数和控制国外防滑系统。该策略并不完全适用于我国的轮轨附着特性。
2 高速动车组制动系统的综合概述
2.1 组成部分
高速动车的特点就是其运行的速度很快，所以其对列车的制动性能以及运行的平稳性等有着很高的要求。高速动车组制动系统的组成部分主要有制动控制、再生制动、空气制动系统以及防滑装置等组成，在进行制动时主要采用的是电空进行联合制动的一种方式，然后再使用再生制动系统。在整个制动系统当中的主要功能还包括主压缩机启停控制、对车门的控制、进行故障诊断等。
2.2 工作原理
在高速动车制动系统当中，其制动控制装置是最关键的设备，它的主要作用就是负责发出制动的指令，并将电信号的制动指令变成空气压力的信号指令，其组成部分是制动控制单元、EP阀、紧急制动单元等。根据相关的制动指令以及动车运行的速度等对常用的制动所用的制动力进行计算，然后接受轮进行相关的速度信号的防滑控制，当发生故障时还会自动储存并且显示出相关的故障信息，根据故障的具体内容及时给出解决的方法。
2.3 常见的故障问题
对高速动车组的制动系统进行诊断主要是诊断其制动控制、制动系统监视以及防滑的保护。根据相关的调查研究统计，高速动车组制动系统出现的故障主要有制动控制装置的传输不良、速度发电机出现断线、制动不足、制动不缓解以及抱死等情况，制动控制系统出现故障会造成很大的安全事故，对人们的生命财产安全造成很大的威胁，因此需要相关的人员及时对制动系统进行故障诊断以及状态的监测，及早发现其存在的故障，从而减少相关人员在现场对故障进行处理的情况，进一步提高列车的可靠性，让列车能够安全可靠的运行。
3 CRH2A或CRH380A动车组防滑策略分析
本文以CRH2A动车组的防滑方案为研究对象，在该动车组的防滑方案中主要由空气制动和空气电动结合两种防滑策略。在只有单一空气制动的时候，利用制动控制系统进行检测控制。在空气和电力结合制动的时候，在动力传输轴上既要进行空气动力制动，还要实行动力制动时由牵引系统和制动系统同时控制，两者之间需要精确额配合，尤其是在空电制动方式转换的时候，由于系统对那种制动方式的判断延迟，很可能在空电制动转换的空档期出现漏洞，牵引系统不能很好的控制轮轨之间的黏着力，导致车轮和车体受到不必要的损失。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在防滑控制的技术实施分为三个阶段，第一阶段通过制动系统增加在牵引系统设置的防滑减量来降低该动车的电动制动力，第二阶段当动车由制动状态向提速状态转化时，通过制动系统控制制动阀。使得制动气缸内的气体处于半加半排的状态中，直至动车开始进入提速状态。第三阶段在空气制动系统运行的过程中，以高速动车提供的空气制动数据判断是否达到闭环控制的标准，降低空气制动提供的压力，避免出现制动力叠加，给动车的防滑控制造成不必要的损失。在特殊的情况下如冰雪自然灾害的影响下，动车在制动过程中出现黏着力不足，无法实现空电制动的时候，可以直接切除电力供应，使用空气对动车进行有效的防滑制动，这种切断动力的制动方案只限定于特殊情况下才可以被允许操作。对动车组进行滑行检测主要是将速度传感器中传来的脉冲的频率信号在滑行检测器当中进行计算和比较，根据相关的控制逻辑对是否发生的滑行进行判断。对动车进行防滑控制的主要方法就是根据相关的速度传感器传来的脉冲信号，对其信号进行计算、分析以及判断工作，如果一旦判断其滑行的大小超出了规定的范围内，就使用防滑电磁阀进行工作，在增压缸中进行排气，并降低增压缸当中输出的油压，这个过程要按照阶梯式进行，将因为制动力过大而产生的滑行进行缓解。并且如果检测出一个车轴发生了滑行，需要防滑系统迅速检测出来，根据相关的标准对其进行控制，从而很快将滑行消除，保证动车运行的质量。
4 制动系统防滑常见故障和预防对策
动车组由于高速的运行状态加快了车轮与钢轨之间的摩擦损耗，每年国家铁路总公司用于摩擦损耗的投入不可想象。在实际的防滑制动时更是加大了两者之间的摩擦损耗，科研人员在进行动车制动时加入水分，让列车在潮湿的制动环境中完成制动与提速，经过实验证明湿轨的空气防滑制动相对于正常空气防滑制动可以有效地减少轮轨之间的相互损耗，避免制动过程出现轴抱死的情况。目前这种技术还在模拟实验中，相信不久的将来等到该技术成熟稳定的时候就可以在全国的高速动车的防滑制动系统中得到应用。目前的减速度和速度差这两种制动效果，虽说已经得到了广泛的应用，但是在实际的制动控制系统中还需要进一步的优化改善。所谓的减速度和速度差就是指当在车轮上设置的速度传感器检测到该时刻的制动减速度大于或小于正常的制动控制的范围时，通过制动控制系统对空气制动或电力制动的调节保证减速度的数值控制在标准制动模式的范围内。速度差其实就是车轮速度与动车行驶速度之间的差值，出现这种情况的原因就在与动车与钢轨之间出现了滑行，必须及时的控制牵引系统提供的动力，保障动车的制动滑行安全。我们可以根据国内这种情况的处理方案，再结合我国高速动车的实际情况，把速度差和减速度的反馈与制动系统的处理设计为一个全自动控制的系统，既避免了人工操作的误差，也可以对实时的反馈数据做出判断处理，提高了动车制动系统的效率。
5 结束语
随着中国高速铁路的进一步发展，对高速动车组制动系统的要求逐步提高。虽然动车移动轴上的同步动态制动和空气制动具有一定的防滑功能，但它们存在。由于刮伤移动轮的可能性，因此相关研究人员还应加强对防滑控制系统的研究，不断提高制动防滑系统的性能，以确保高速动车组的运行安全。
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论文作者:杨守祥,张利敏,苏安
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签：防滑论文; 车组论文; 制动系统论文; 空气论文; 速度论文; 车轮论文; 控制系统论文; 《基层建设》2019年第16期论文;