对CRH2型动车组制动控制装置部件三、四级检修的探讨

谈科伦 上海铁路局上海动车客车段

时速 200kmCRH2型动车组分为 CRH2A、CRH2B、CRH2E型。该型动车组即将大批量进入三、四级检修周期。目前，仅靠南车集团青岛四方机车车辆股份有限公司（以下简称四方公司）承担检修任务，已无法满足实际需求。为此，铁道部分别在北京、武汉、上海、广州成立了四个动车组检修段（基地）。我们上海动车客车段计划于今年上半年开始对CRH2型动车组进行三级检修工作，下半年开始四级检修工作。

动车组三、四级检修，对我段技术人员来说，是个陌生的专业领域，是一个学习探索的过程。目前，只能借鉴四方公司的经验，并总结、整理出一套适合自己工装设备的检修流程和工艺标准，因此，笔者于去年10月去四方公司进行了为期三周的学习考察，并对CRH2型动车组制动控制装置的部件检修提出了自己的思考。

1 CRH2型动车组制动控制装置三、四级检修现状

根据运装客车 [2009]724 号附件 2《CRH2A、CRH2B、CRH2E型动车组三级检修规程》，和部下发给四方公司的《CRH2A型动车组四级检修规程》，CRH2型动车组检修分为五个等级。一级和二级检修为运用检修，三、四、五级检修为定期检修。CRH2型动车组三级检修周期为距上次三级以上修程运行45±3万公里或不超过1年，四级检修是指从新造或上次五级检修起，每运行90万公里或每3年进行一次的修理。检修周期循环如图1。

CRH2型动车组三级检修主要是对转向架进行检修，而对制动控制装置的部件不作任何拆卸、分解，只在静态和动态调试时，现车检测各项制动参数；四级检修时，才对零部件作分解检修。笔者认为，现有的CRH2型动车组三、四级检修规程，对制动部件的检修规定要求过低。这不利于高速列车的运行安全。

图1 CRH2型动车组检修周期循环

2 CRH2型动车组制动控制装置部件构造与原理

为证明上述观点，有必要简单介绍一下CRH2型动车组制动控制装置部件的构造与原理。

制动控制装置安装于每辆车的车底中部，其部件包括：制动控制器（BCU）、电空转换阀（EPLA阀）、FD-1中继阀、B11、B10调压阀、VM14电磁阀、单向阀、UMA滤尘器、风缸等详见图2，图中1-制动控制器（BCU）；2-VM14电磁阀；3-FD-1中继阀；4-电空转换阀（EPLA 阀）；5-B11调压阀；6-旋塞；7-B10调压阀。各辆车除BCU略有不同外，其余部件均相同。

由于大多数部件不直接与制动管子联接，而是通过安装面法兰与箱体联接，因此，拆装相当方便。

图2 CRH2型动车组制动控制装置组成

各部件参与制动作用过程详见图3（连接虚线表示电信号，实线表示压缩空气）。

图3 CRH2型动车组制动作用过程示意图

BCU是制动控制装置的“大脑”。它采用由微处理器（CPU）进行数据演算处理的方式，将司机室所发来的制动指令，经过中央装置和传送终端，通过光缆接收后，根据各车辆的载荷信号和速度信息，演算出必要的制动力，进行电气制动及空气制动的控制；此外，还具有滑行控制机能。它还跟传送终端之间互相进行信息的传输，能实时输出各种控制数据。

由于BCU的技术专业性较强，四方公司委托专业生产厂家维修，我段也不例外。

本文着重介绍EPLA阀和中继阀的构造与原理。两者构造如图4、图5所示。

图4 EPLA阀构造

图5中继阀构造

EPLA阀的作用是，把BCU所发出的电流指令变换成空气压力，然后控制中继阀的供、排气。其空气压力能实现连续且无级地控制。

当司机操纵手柄至常用制动位（B1～B7档），或快速制动位（EB档）时，EPLA阀的电磁铁得电，推动顶杆向上，再通过导杆打开夹芯阀。这时，等待于此的供气风缸压缩空气（MR）即通过打开的夹芯阀进入AC1，这时即处于制动状态；同时，AC1的空气通过节流孔进入膜板上方，逐渐推动导杆向下移动。当两者达到平衡时，夹芯阀落于阀座而关闭，导杆顶部接触夹芯阀底面，也处于关闭状态，这时即处于保压状态。

当司机操纵手柄至运行位时，EPLA阀的电磁铁失电。导杆因失去向上的力而向下移动，这时，导杆顶部脱离夹芯阀，这样，AC1空气通过打开的导杆中心孔，排向大气（EX），EPLA阀处于缓解状态。由此可见，可通过控制电流的大小，来控制电磁铁吸力的大小，从而控制EPLA阀的输出压力AC1。

中继阀的作用是，将EPLA阀的空气流量进行放大后，供给增压缸。以提高制动和缓解灵敏度，减小电磁铁的设计电流和线圈尺寸，EPLA阀的夹芯阀、活塞、各气室和各空气通路均设计得比较小。如果由EPLA阀直接向增压缸供气或排气，势必影响增压缸压力上升或下降速度，因此，CRH2型动车组制动控制装置采用由EPLA阀输出压力，控制中继阀压力输出的间接控制方式。

当常用制动或快速制动时，来自EPLA阀的空气AC1进入中继阀上部膜板室，通过活塞带动阀杆上移，打开夹芯阀。这样，供气风缸压缩空气（MR）通过打开的夹芯阀进入增压缸（BC），这时中继阀即处于制动状态；同时，BC的空气通过节流孔进入膜板上方，逐渐推动阀杆向下移动。当两者达到平衡时，夹芯阀落于阀座而关闭，导杆顶部接触夹芯阀底面，也处于关闭状态，这时即处于保压状态。

当司机操纵手柄至运行位时，AC1空气通过EPLA阀排向大气。阀杆因失去向上的力而向下移动，这时，阀杆顶部脱离夹芯阀，这样，BC空气通过打开的阀杆中心孔，排向大气（EX），中继阀处于缓解状态。

当司机操纵手柄至紧急制动位（UB）或列车分离时，VM14电磁阀失电。这样，VM14电磁阀将B11调压阀的空气，引入中继阀下部膜板室AC2（详见图4、图5）。与常用制动一样，通过活塞带动阀杆上移，打开夹芯阀，产生紧急制动作用。

另外，B11调压阀、B10调压阀也通过活塞、阀杆、夹芯阀、膜板等实现供气、保压和排气。在此不作详细介绍。

3 EPLA阀、中继阀与104阀比较

通过以上对EPLA阀和中继阀的构造与原理的介绍可见，EPLA阀和中继阀与间接作用式的104阀的均衡部相比，其结构与作用原理十分相似。104阀均衡部构造如图6所示。

图6 104阀均衡部构造

通过比较可见，EPLA阀和中继阀与104阀均衡部一样，均由阻断气室与气室、腔与腔之间空气窜通的O型圈、膜板、夹芯阀，以及活塞、阀杆、弹簧等组成，在检修中，有相互参考和借鉴意义。走行公里相近的修程级别，CRH2型动车组制动控制装置与104阀检修情况比较见下表：

通过比较可见，CRH2型动车组制动控制装置的检修要求，比既有客车的104阀反而低了，橡胶件更换周期延长了。

在104阀以往的检修、运用实践中，发现其均衡部主要故障有：橡胶膜板、O型圈老化、破损造成漏气；O型圈遇油膨胀造成阀杆等卡阻；夹芯阀漏气，原因是，夹芯阀橡胶与金属阀座反复接触后，产生凹痕，如果下次接触点不在同一凹痕处，就造成夹芯阀关闭不严而漏气。

由此可见，CRH2型动车组制动控制装置的EPLA阀、中继阀、B11、B10调压阀等部件将来也会遇到同样的问题。在橡胶件国产化，以及分解检修周期更长的情况下，问题或许会很突出。

4 结论与建议

通过上面对CRH2型动车组制动控制装置部件构造和原理的介绍，以及与既有客车104阀检修的比较，笔者认为，现有的CRH2型动车组三、四级检修规程，对制动部件的检修规定要求过低，其理由如下：

（1）制动控制装置三级检修，只注重最后的现车试验结果，而忽略了中间环节的质量检查和部件单项性能试验，这样无法保证下一个45万公里或1年的安全行驶；特别是一些橡胶件的质量状态无法得到确认。如橡胶膜板因老化而处于将破未破的时候，无法在现车试验中发现。

（2）现车检测制动参数，与单项部件在地面试验台测试相比，单项测试时要求更高，项目更多，更能检测出制动部件存在的隐患。如EPLA阀，现车测试时最大压力为500MPa，试验台单项试验时最大压力为733MPa。这样，单项测试更能检测出橡胶膜板、O型密封圈等零件的耐压情况；而且，现车检测只测试最终的增压缸压力，对压力上升过程曲线和各部件的灵敏度、稳定性和安定性未能测试。

（3）四级检修规程规定，制动控制装置“橡胶密封垫每4年更换新品”。在实际操作中，因三级检修不拆下部件，无法确认橡胶密封垫的使用年限。

（4）与既有客车的104阀检修相比，CRH2型动车组制动控制装置的检修要求反而低了，橡胶件更换周期延长了。

为更好地保证CRH2型动车组制动控制装置检修质量，确保动车组列车运行安全，笔者提出如下建议：

（1）CRH2型动车组三级检修时，拆下制动控制装置EPLA阀、中继阀、B11调压阀、B10调压阀等部件（BCU除外），上试验台进行单项性能试验。作用良好者可不分解；作用不良者分解并处理故障后，再进行单项性能试验。向制动控制装置箱体组装各部件时，检查并更换损伤或超期的橡胶密封垫。

（2）三级检修时，制动部件单项性能试验按四级检修标准执行（与104阀一样，各级修程的部件单项性能试验，均执行同一标准）。

（3）四级检修时，更换所有O型圈、膜板、夹芯阀等橡胶件。