CRH3型动车组制动原理及故障研究

刘陆 丁相庆 杨秋龙 王日宏

摘要：CRH3型动车组的运行速度快，稳定性强，乘坐体验好，设计较为人性化，被国内城市广泛应用。为了更好的应对动车组可能出现的故障，对新时期的列车CRH3型动车组制动系统的工作原理和故障出现原因及解决方法进行以下研究探索。

关键词：CRH3型动车组;制动原理;故障研究

1.制动原理

CRH3动车组是4动4拖8辆编组，由两节提供动力的车厢和两节拖动车厢组成一个控制单元，两个控制单元构成。该动车组具有优良的气动外形，运行过程中能够减少空气阻力[1]。载客速度为350KM/H，两列动车组可以联挂运行，即为 16 辆编，并且可以自动解编。

CRH3型动车组制动系统的关键是制动控制系统，该系统生成、传递列车主动或者自动的ATP控制制动信号，并且合理计算分配制动力。制动控制系统能够完成列车的日常制动、紧急制动等功能，并且对于制动系统有自我检测诊断的功能。CRH3型动车组的制动控制系统包括空气制动和直通式电制动，空气制动是电脑控制直通式电制动和备用自动制动系统构成。直通式电制动系统是日常使用的制动系统，通过列车的线路傳输网络进行传输控制指令。

2.制动系统组成以及功能

常规制动：常规制动应用于列车的正常停车控制，根据行驶情况司机发出制动指令，指令通过CAN总线及MVB传输给每个制动控制单元进行制动。常规制动的制动方式主要依靠电制动进行，同时利用空气制动进行辅助制动。通常先采用电制动进行制动，如果出现电制动力不够或者出现故障时进行空气制动，保证制动力的充足并且减缓对列车制动的机械磨损[2]。常规制动时，车辆控制单元中的滑行保护功能会保证制动总控制力在车辆粘着力以内，保证车辆的制动效果。

紧急制动：当列车司机按下司控台的紧急按钮，手柄拉到紧急制动位置会触发紧急制动。或者旅客触发紧急制动系统，司机可以依据实际情况选择是否紧急制动。如果触发紧急制动列车管会完全排风，实现所有转向架上的制动力最大化，一直保持到完全停车。

停放制动：拖车的车轴上装有停放控制功能的制动夹钳单元，通过弹簧力来控制停放，充风来缓解停放。当列车停下时通过司控台来控制总风压下调到停放制动的压力，停放制动便自动进行，当司机控制总风压上升时，停放制动自动解除。

备用制动：CRH3型动车组具有纯空气制动的备用制动系统，通过有着基本制动和缓解制动功能备用的司控器进行操作，通过缓解功能的分配阀输出制动预计控制压力，计算列车组载重，经过空重阀来确定制动力的进行制动。当电制动功能出现故障，司机手动启用备用制动进行制动。或者对司控器启动紧急制动、列车自动停车启动等紧急情况时，列车的紧急制动开关全部开启，切断充风电磁阀排空列车管内的压力，分配阀产生紧急控制力，此时备用制动和电制动同时启用，即便列车电制动出现故障，列车也可以通过备用制动进行紧急制动，保证列车制动的稳定性和安全性。

3.制动系统故障的处理

CRH3在不断地运转时难免会出现制动故障，故障表现多为制动后不缓解，这严重影响了列车了运行。我们分析对比了发生故障的表现和制动原理，对两类主要影响制动的故障做以下研究分析。

常用制动不缓解：CRH3型动车组常用制动不缓解一般是由于ATP系统输出的制动和自动定速ASC输出的防溜制动导致。如ASC正常并且定速到非0值，在车组静止状态，可以通过牵引手柄来施加牵引力以缓解ASC的防溜制动。一般只要解除上面两个制动系统的制动力，列车便可缓解制动[3]。CRH3型动车组的常用制动是CCU利用MVB传送命令给BCU来进行操作，CCU不仅下发常规制动信号，还会下发自动定速和行车控制系统信号，当其他网络部件出现故障时CCU也会输出常用制动信号，或者BUC故障无法传输CCU的指令，变会引起常用制动无法解除。我们可以通过复位故障部件来解除。如图一所示。

紧急制动不缓解：如果列车紧急制动后出现制动不缓解的情况，首先应该查明紧急制动的原因，从根本上解决问题。紧急制动能够缓解后系统会建立安全环路，反而言之，如果安全环路中断则会导致启动紧急制动，无法进行缓解。原因是紧急制动导致环路状态断开，和报警有关的继电器都失电，列车管不能充风，导致无法缓解紧急制动。列车管充风到0.56MPa以上，紧急制动即可缓解[4]。如图二所示。解决方法：断开全列车的紧急制动电磁阀，可以直接缓解紧急制动，或者截断列车排风电磁阀供电中的一路。则逐一进行对安全环路、ATP或者ASD进行隔离，如果列车的管风压可以达到标准，就在隔离安全环路、ATP或者ASD的状态下运行。

4.结语

制动控制系统是CRH3型动车组制动系统的关键，系统整体结构复杂并且逻辑多样，我们必须能够全面的了解制动控制系统的原理和常见故障，这样我们才能更好更快的解决出现的问题。加大对常见问题的识别和管理，排除故障隐患才能更好地保证CRH3型动车组的稳定运行和安全性。

参考文献：

[1] 曹楚君.CRH3动车组备用制动系统原理分析[J].南方农机，2019，50（19）：109.

[2] 望超.CRH3动车组紧急制动不缓解故障处理分析[J].南方农机，2019，50（19）：112.

[3] 姜宏源.关于CRH3型动车组制动原理及故障分析[J].科技经济导刊，2018，26（12）：68.

[4] 白周瑞.CRH3型动车组故障诊断[J].科技创新与应用，2018（11）：105-106.