CRH380B系列动车组横向加速度报警机理与对策研究

刘浩

摘要：随着我国高速铁路网的逐步建成、运营规模不断扩大，动车组运行里程不断增加，动车组运行稳定性恶化导致的转向架横向加速度超限报警的问题明显增加。动车组转向架横向加速度报警将导致运营动车组降速运行甚至停车，对运输秩序造成较大影响。本文介绍了CRH380B型系列动车组横向加速度产生原因、检测原理、判定标准及控车逻辑等，提出了优化对策。

关键字：动车组；横向加速度；对策

0引言

CRH380B型系列动车组在运行过程中，带有锥型踏面的轮对沿直线轨道滚动时，会产生一种特有的自激振动，一面横向移动，一面又绕通过其重心的铅垂轴转动，这两种运动的耦合，成为轮对的蛇形运动。正是因为车辆的蛇形运动，所有车辆除了轴向加速度外，还会产生横向加速度，横向加速度的大小可以反映车辆蛇形运动的状态。当蛇形运动处于失稳状态时，车辆的横向加速度会逐渐增大，此时车辆必须降速使蛇形运动稳定，否则会造成车辆失稳，因此横向加速度是判断车辆平稳的重要指标。

1动车组横向加速度检测原理

CRH380B型系列动车组每节车厢的两个转向架均装有1个横向加速度传感器（28-B15和28-B16），用于检测转向架横向动作，将横向力通过传感器内部换算后转换成信号电压，经过带通滤波4Hz-9Hz过滤处理后发送给BCU板卡MB03B-A4。MB03B-A4板卡接收到转向架加速度传感器发出的加速度值信号电压，将信号电压反馈给BCU，BCU将信号电压反馈至CCU，完成转向架监控车组失稳性能。

目前300 350km/h速度等级的动车组均装设有横向加速度传感器，200 250km/h速度等级的动车组未装设。

2横向加速度报警判断标准及控车逻辑

横向加速度传感器检测到的横向加速度转换为电压信号，经过带通滤波4Hz 9Hz过滤处理后，每0.11s-0.25s为一个有效检测周期，当BCU接收到得连续10个有效检测周期（即1.1s-2.5s）内的横向加速度均均超过报警阀值时，则判定为横向加速度预警或报警，生成相应的故障待代码。

2.1预警逻辑：动车构架连续10个有效检测周期内的横向加速度均超过5m/s2，拖车构架连续10个有效检测周期内的横向加速度均超过5.5m/s2时，车辆判定为横向加速度超预警值，BCU报故障代码173B（转向架1横向加速度预警）或173C（转向架2横向加速度预警）。此时，CCU不显示故障代码，HMI屏上不显示任何提示，不限速。代码可以在BCU、维护数据和远程数据中查询。

2.2报警逻辑：动、拖车构架连续10个有效检测周期内的横向加速度均超过8m/s2时，车辆判定为横向加速度超报警值，BCU报故障代码173D（转向架1横向加速度报警）或173E（转向架2横向加速度报警），CCU会报出相应车的“带临时限速的横向加速度第一次报警”（故障代碼6BIA），同时主控端司机室会报出“列车自动停止整备操作监控”（故障代码68C9），最高速度临时降在280km/h达120秒；若在300公里内发生两次报警，报故障代码681E，最高速度将一直限制在280k./h；若最高速度持续被限制在280km/h后，300公里内又发生2次新的横向加速度报警，故障代码6822，最高速度将一直被限制在200km/h。当发生横向加速度报警时列车会自动触发常用制动，速度降至HMI提示限制速度以下后，将制动手柄推至“OC”位，可缓解制动，如不操作制动手柄，则列车将一直输出常用制动，直至停车。

3横向加速度报警原因

通过对动车组横向加速度报警故障进行统计分析，造成CRH380B型动车组转向架横向加速度报警的原因有以下几种：

3.1当横向加速度传感器本身或连接故障时会导致报横向加速度传感器故障，报故障代码68C5（至少一个轮对横向加速度传感器故障）。

3.2当转向架横向减振器、抗蛇形减振器、空气弹簧故障时会导致转向架横向摆动，横向加速度采集电压信号超出规定范围，报横向加速度报警，报故障代码681A（带临时限速的横向加速度第一次报警）。

3.3当轮对踏面和轮缘出现问题时，横向传感器采集电压信号值超出规定范围，直接会报横向加速度报警，报故障代码681A（带临时限速的横向加速度第一次报警）。

3.4线路条件等外界因素导致轮轨间配合状态不良，动车组横向摆动加速度超出设定的车载报警值，导致车组报横向加速度报警，报故障代码681A（带临时限速的横向加速度第一次报警）。

4防控措施

4.1强化库内检修质量，在一、二级检修过程中加强对动车组轮对、抗蛇形减振器、垂向减振器、横向减振器、空气弹簧等部位的重点检查，提高库内检修质量，确保动车组出库质量。

4.2严格落实二级检修作业标准，严控轮对镟修作业周期，CRH380B/BL型动车组一次踏面修形里程不得超过20-25万公里，严禁超镟修周期动车组上线运行，对发生横向加速度报警故障动车组的轮对状态进行全面检查，并结合动车组走行公里情况提前安排镟修。对于短期内同一转向架连续发生2次横向加速度报警的动车组，立即对轮对踏面进行镟修处理，改善轮轨匹配关系。

4.3做好故障分析统计，对故障发生区段、车组号、镟修后里程等数据进行汇总、统计，总结规律，为后续故障分析及应急处置提供依据。

4.4对于特定车辆、特定区段连续发生横向加速度报警时，及时调整动车组运行交路，减少对运输组织的影响。

4.5加强信息沟通，在发生横向加速度报警故障时，严格按照《关于CRH3C/380B（L）/380CL型动车组转向架横向加速度报警相关整治工作的通知》相关要求，汇总检测分析数据，及时反馈工务部门，对线路进行检查维护，采取整治措施，共同消除安全隐患。

5结束语

熟悉CRH380B系列动车组横向加速度报警发生原因及检测原理，有利于综合分析横向加速度报警故障原因，从而对此类故障能有效查找与识别，在动车组运用检修过程中采取相应对策与措施，最大限度减少故障发生，保证动车组运用安全和运输秩序。