摘要：随着铁路行业的不断发展，动车组与高铁逐渐成为主流运输载体。动车组由于经济性与快速性并存，受到越来越多人的关注，动车组的安全运行直接决定了乘客生命财产安全。动车组运行较快，因此制动控制系统在动车组的运行中至关重要，它决定了动车组的稳定性与可靠性。动车组的制动系统不仅结构比较复杂，而且出现时间较晚，相关技术有限，功能也不完善。动车组制动系统的故障发生率较高，对动车整体性能存在很大隐患，不利于人们的安全运行，对铁路运输的健康发展也造成很大的影响。
关键词：CRH2A动车组；制动系统；故障；对策
引言：随着动车组的快速发展，动车组制动的安全性与稳定性逐渐受到越来越多人的重视。动车组的制动技术被列为动车组9大关键技术，作为制定装置的核心与大脑，制动指令的执行与传递离不开制动系统的管理。虽然当前大部分动车组的制动系统都配备了自诊断能力，可以在一定程度上找出故障的所在并修复。
一、CRH2A动车组制动系统的组成
CRH2A动车组原型出现在中铁第六次大提速过程中，当时的目标是建成200公里/小时的快速铁路运输模式，在原有线路或新建线路上形成的提速动车组，配有4动车加4拖车的结构，后来该型号的发展略有不同。
CRH2A动车组的动车含有牵引系统及制动系统，拖车只含有制动系统。牵引系统用于向系统提供驱动力，制动系统则主要为动车组的制动提供制动力，使动车减速停运。牵引系统往往由一台牵引变压器组成，并配有两台牵引变流器，动车组在每台动车中配备一台牵引变流器与4台牵引电机。基础制动与制动控制共同组成了制动控制系统，转向架处的增压、空压气缸与盘式制动组成了动、拖车的基本制动系统，控制装置与防滑阀组成了制动控制，车辆的下的储气缸、相关制动阀门与制动控制器是常见的控制装置。
二、CRH2A动车组制动系统的工作原理
动车组运行速度较快，因此控制系统的效率与安全性直接决定了列车制动的可靠性与平稳性。随着人们生活水平的不断提升，除了速度要求，人们对列车的舒适性要求也越来越高。因此动车组的制动系统不同与普通列车，它集成了多个子系统，采用空气制动配合电制动的循环制动模式，可以为动车组提供强大的制动力。
电制动主要利用动车组运行中产生的动能，然后将采用发电机将动能转变来的电能储存起来。电阻制动中将储存的电能通过电阻以散热形式散掉，再生制动可以循环电能，实现储存电能向电网的供给。空气制动通过电动空气压缩机向各风缸提供压缩空气，压缩空气在各种阀门的控制下，实现向卡钳或制动缸提供制动力的作用。
图1.制动控制系统原理图
制动控制系统中的信号发出者是在自动控制中心或在司机的操作下，生成控制信号，并传递到各种控制装置上，各控制装置完成动车组的平稳制动。
三、CRH2A动车组常见制动故障
CRH2A虽然运行多年，并进行了不断的更新与完善，但仍存在部分问题，需要进行改善与解决。常见制动故障如下：
1.辅助控制系统不能发挥应有的备用功能。动车组的运行速度较高，一旦出现制动控制的线路断电问题，辅助控制系统往往难以提供有效的制动效果，仅仅作为低速运行中的辅助过渡措施。作为备用的制动控制系统，它发挥制动效果的地方往往只停留在车头控制时，不满足高速运行的要求，而且该辅助制动系统只能提供与3/5/7级常规制动效果相当的制动力，远远达到紧急制动的要求。
2.坡停启动功能不全。CRH2A动车组在坡道上停车再启动时难以满足启动要求，这与设计中相关功能的缺失有直接关系。该系列动车组的牵引回路设计中，要求当列车的制动手柄接触后，即恢复运行状态时，才能使牵引回路向控制系统反馈牵引信号。这种情况下就难以避免在坡道较陡时，动车组下滑溜车的现象，此时往往要求司机具备一定的非常规操作经验，避免出现安全故障。
3.存在滑行风险。在动车组的运行过程中，制动系统除了含有动力制动措施还具备空气制动能力，虽然系统引入了防滑控制装置，但动轮摩擦损坏的问题也难以避免。按照设计要求可能会避免动轮的过度磨损，但是在实际的使用中，由于各种突发情况，在紧急情况下制动发生时可能会产生滑行风险，导致动轮摩擦损伤。
4.制动器件磨损严重。由于列车的制动控制系统比较复杂，电路涉及较多的元器件，在列车的运行中由于制动力指令的传输隐患很容易引起个别元器件的摩擦力增加。对某次动车组检修进行分析，发现动车组的闸盘组存在较大磨损，并可以明显触摸到，检查其他部位，则没有明显磨损。扩大检查时发现，车下盘的制动装置也没有出现故障，对电路进行分析中发现电磁阀的参数变化异常，进一步缩小检测范围可发现是指令传递回路中存在三极管故障，导致制动力控制缺失，闸盘磨损的加剧。
四、CRH2A动车组常见制动故障对策分析
1.更新制动控制操作。设计的缺失除了要在功能上的完善与不断研发，还可以通过经验法进行排除，经验法也就是在操作方式上进行更新，这样可以降低研发更新成本，缩短问题的解决时间。比如在动车组的实际进展前，制动控制系统往往要切换再生制动方式到空气制动方式上，由于此时往往处于无电区间，一旦此时采取制动手段可能会造成较大的制动冲力。因此要采取切换的提前操作，在无电区之外实现制动指令的下发，这样就可以保证动车组在无电区不产生制动效果。此外，要保证列车的平稳启停，可以采取一定的操作实现，在制动手柄的调级过程中，实现B1位置的短时停留，可以降低动车的紧急制动效果，实现动车组速度的平稳过渡。
2.技术革新。动车组的不断提速对制动控制系统的要求也越来越高，要实现制动效果的最佳状态，需要对制动系统进行优化设计。采用先进的信息化检测手段，可以对制动力及制动装置进行检测，及时发现制动故障。此外采用新材料，可以体升制动效果，保证制动系统达到要求的安全等级。
3.做好维护保养工作。动车组的维护保养直接决定了动车组的制动效果与制动系统的寿命，由于各地存在很大的地区性差异，制动系统面临的环境比较复杂，这样就增加了制动控制系统的故障风险，因此应针对各地的实际差异，适当调整维护保养次数，保证动车组在各种环境下都能平稳制动。
五、结束语
CRH2A动车组作为常见的动车型号，在人们的生产生活中意义重大，一旦制动系统出现故障可能造成巨大的安全事件。本文首先对该型号的制动控制系统展开研究，讲解了控制系统的组成及原理，然后对常见故障进行分析，了解动车组运行中存在的故障类型。最后针对动车组的常见故障进行总结，提出了故障的解决方式，对改善该型号动车组的制动控制效果具有重大的意义。
参考文献：
[1]唐治国；CRH2A型动车组APU常见故障分析及应急处理[J]，中国科技博览，2012（9）：38-39。
[2]汪洋，于德伟；CRH2型动车组车钩电气连接器检修故障处理[J]，中国新技术新产品，2015（1）：20-21。
[3]杜利清，潘勤涛；CRH2A型动车组车钩、缓冲器四级修状态统计分析[J]，商机车车辆工艺，2010（2）：34-36。
论文作者:杜广林
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：车组论文; 制动系统论文; 控制系统论文; 故障论文; 效果论文; 装置论文; 列车论文; 《基层建设》2018年第34期论文;