动车组用救援回送装置研制

李宏伟，陈 蓝，张 洋，张 宝

（1 中国北车长春轨道客车股份有限公司 铁路客车开发部，吉林长春130062；2 中国铁道科学研究院 机车车辆研究所，北京100081）

动车组用救援回送装置研制

李宏伟1，陈 蓝2，张 洋2，张 宝2

（1 中国北车长春轨道客车股份有限公司 铁路客车开发部，吉林长春130062；2 中国铁道科学研究院 机车车辆研究所，北京100081）

救援回送装置用于在救援机车与被救援动车组之间传递制动指令，指令由被救援动车组上的各制动控制单元接收，并根据电气信号执行相应的制动或缓解功能，从而实现在动车组救援和回送时的制动控制功能。

动车组；救援回送；CRH2系列

动车组在整车运输、回厂维修和线上故障救援等情况下，无法依靠自身独立运行，需要由机车或其他动车组牵引进行救援回送操作。在该模式下，如果仅由救援车承担全列所有制动力，救援车轮轨之间的制动黏着利用在一定速度条件下将很快趋近黏着上限，这会直接影响到救援回送时的安全和运行效率。而为保证行车安全，全列不得不以较低的速度执行救援回送任务。为了提高救援回送的效率，要求在救援回送模式下救援车与被救援车共同分担所需制动力。

我国干线铁路动车组均采用直通电空制动系统，其中CRH3、CRH5系列动车组除直通电空制动系统外，还有自动式制动机作为备用制动系统。备用制动系统除产生紧急制动预控压力外，还可通过动车组与机车的连挂或与同型动车组连挂，实现动车组的救援和回送工作。

而对于仅配备直通电空制动系统的动车组（例如CRH2系列），被机车救援时需要额外的一套装置将机车列车管压力转换为电气指令。

1 功能要求

救援回送装置是一种实现机车对动车组救援回送功能的制动指令转换装置。在救援回送模式下，机车或救援动车组的制动指令以不同的列车管减压量表示。安装在被救援动车组上的救援回送装置读取列车管压力并转换为电制动指令，这样就满足了救援车与被救援车在仅有列车管相连的情况下，同步实现制动施加和缓解。也就是说，救援回送装置具备两部分主要功能，识别列车管减压量和根据列车管压力输出电气指令。

为实现上述目标，在救援回送模式下，自身无动力的被救援动车组所配备的救援回送装置，通过不同的功能模块实现上述功能，具有以下特点。

救援回送装置能够读取来自救援车的制动指令，为了尽量简化信号，以列车管（BP）压力作为救援车与被救援车之间的信号载体，救援回送时前后车只需通过一根列车管连接进行指令传输，满足我国救援机车的兼容性要求；救援回送装置对制动指令的读取具备较高的适应性，能够读取包括机车、救援动车组在内不同对象的制动指令，救援回送装置中的气动模块通过压力传感器和压力开关对列车管压力（减压量）进行监测，满足读取救援车制动指令要求；救援回送装置要能够根据制动指令实现制动和缓解功能，救援回送装置中的电气模块根据列车管压力（减压量），输出相应的制动指令给被救援车BCU，从而实现根据制动指令执行制动任务；救援回送装置从硬件、软件上独立于动车组制动控制装置；救援回送装置安装在被救援车头车位置，与动车组制动控制装置相互独立，通过列车管读取救援车的制动信号，通过硬线向动车组制动控制系统传输制动指令。被救援车自身的列车管并不贯穿全列，仅连接救援车列车管与自身的救援回送装置，此段列车管容积较小，尽量保证前后列车制动步调一致。

2 系统原理

救援回送装置按照“故障导向安全”原则设计，列车管（BP）定压为600 k Pa，救援回送装置通过压力传感器读取列车管（BP）减压量并将其转换后输出常用制动指令。常用制动为阶段制动施加/缓解，制动级位不超过4级。救援回送装置可以传递紧急制动指令，当救援车控制列车管紧急排风，救援回送装置上的压力开关能够断开被救援车紧急安全环路列车线。系统功能图如图1。

定压600 k Pa列车管减压量（含回差）与常用制动电气指令关系如表1。

紧急制动列车管减压量响应点如表2。

电气信号定义如表3。

2.1 电气部分

救援回送装置的电气指令采用硬线传输，包括拖拽模式状态列车线、制动位列车线、制动指令列车线、紧急制动UB施加状态线和BP压力开关输出状态线。

拖拽模式列车线用于确认当前列车处于救援还是被救援状态，当动车组进入拖拽模式时，此列车线得电，救援回送装置得电工作。制动位列车线是反映当前制动手柄状态，在拖拽模式下由救援回送装置控制，低电平表示有效，即装置处于制动状态。3根编码制动指令线根据列车管压力区间分别处于高电平或低电平位，制动系统将根据不同的编码指令组合输出相应的制动级位。压力开关状态线为双路输出，一路状态线在列车管减压量大于170（和压力值小于430）k Pa时将断开紧急安全环路列车线，触发紧急制动作用；另一路状态线用于检测列车是否施加紧急制动状态。3线编码指令线、制动位线与列车管（BP）压力之间的对应关系如表4所示。

紧急制动时压力开关状态线与列车管（BP）压力之间的转换关系如表5所示。

2.2 气动部分

回送控制装置的气动模块由压力传感器（T02. 01）、压力开关（T02.02）、压力测点（T02.03）及附属气路板组成（见图2），通过BP接口与列车管相连接。压力传感器用于读取列车管（BP）压力（减压量）。压力开关用于在列车管压力低于430 k Pa时断开被救援车上的安全环路，触发紧急制动。压力测点用于日常维护时采集列车管压力。气动部分原理图见图3。

2.3 总成

用于回送控制的电气模块、气动模块及附件共同集成在箱体中，组成救援回送装置。救援回送装置总成如图4。

3 性能试验

救援回送装置在组装完毕后，按照既定的试验规范［1］通过专用试验台进行性能测试。

试验结果表明在相应的列车管压力区间内，救援回送装置的3线编码指令线、制动状态线高低电平响应和压力开关输出响应、紧急制动UB施加状态均与设计要求一致。制动回送装置在整体气密性试验中的漏泄值符合规定。

4 结束语

救援回送装置的设计，是为了满足被救援车在救援回送工况下能够有效转换来自不同类型救援车的制动指令，以保证被救援动车组有制动能力，从而提高救援回送效率。救援回送编组中前后车仅通过一根列车管（BP）相连，以压缩空气作为信号载体，简化了信号的传递方式，使被救援车可以适应不同型号的机车或动车组救援，避免了不同车型连挂时复杂的电气接口问题。开发的救援回送装置满足动车组对于救援回送功能的各项需求。

本装置作为固定设备与动车组制动控制装置相互独立。结构简单，模块功能分配明确，既可以实现常用制动指令的输出，又能够以“失电上紧急”方式传递紧急制动指令，是一款基于“故障导向安全”原则开发的动车组救援回送设备。

［1］ 张 洋.TKD603－TZ01－00－00SF混合动力动车组救援回送装置试验规范［R］.北京纵横机电技术开发公司，2013.

［2］ 张旺狮.车辆制动装置［M］.北京：中国铁道出版社，2007.

Research and Development of Towing Unit for EMU

LI Hongwei1，CHEN Lan2，ZH ANG Yang2，ZH ANG Bao2
（1 Changchun Railway Vehicle Co.，Ltd.，Changchun 130062 Jilin，China；2 Locomotive＆Car Research Institute，China Academy of Railway Sciences，Beijing 100081，China）

Towing unit is used to transmit brake command between towing locomotive and towed EMU.The brake command is received by each BCU in towed EMU，which performs braking or release according to the related electrical signals.Towing function for EMU will be achieved finally.

EMU；towing；CRH2

U266.2

A

10.3969/j.issn.1008－7842.2014.05.20

1008－7842（2014）05－0077－03

2—）男，工程师（

2014－05－15）