HXD2C型机车紧急制动隔离开关设计的局限性探讨

2021-03-20娄学领

铁道机车车辆 2021年1期

关键词：重联电路图机车

娄学领

（郑州局集团有限公司新乡机务段技术科，河南新乡 453000）

新乡机务段自2011年6月开始配属HXD2C型机车，目前共配属335台，担当侯马—日照的货运任务，其采用了青岛四方法维莱轨道制动有限公司生产的制动控制系统。

当机车紧急制动停车后需要缓解时，制动控制系统必须等待60 s，并排除产生紧急制动的原因后，将自动制动控制器放在抑制位1 s以上，再放到缓解位，机车才能进行缓解。若产生紧急制动的原因没有排除，机车是无法进行缓解的。

机车微机柜面板上设计了紧急制动隔离开关（SA-URG），当电路出现故障造成紧急制动无法缓解列车时，可以将其打至隔离位，以避免机车电路出现故障造成的紧急制动无法缓解。

2013年6月18日HXD2C0068机车途中出现紧急制动，停车后进行处理时，发现机车无法缓解，经隔离车辆列车管、检查列车管无泄漏后，仍无法缓解；再切除微机柜上紧急制动隔离开关、转备用制动、断合蓄电池电源后，紧急制动源仍无法排除，机车无法正常牵引列车，只得请求救援，转无火回送回段。

机车回段后，检查发现重联插头内部插针锈蚀、插针间窜电，造成控制回路1305线一直有电，机车紧急制动无法缓解。经处理重联插头后，机车故障现象消失。

1 原因分析

1.1 电路方面造成紧急制动的原因

如图1，当紧急电磁阀1或紧急电磁阀2任意一个得电时，将使紧急排风阀动作，列车管的风压排向大气，机车产生紧急制动。

图1 制动控制系统管路图

如图2，紧急电磁阀2由制动控制系统（BCU）控制，紧急电磁阀1由继电器KA1-URG控制。当两司机室的电紧急按钮、紧急制动按钮、LKJ紧急动作、紧急阀动作时，815线得电，1305线得电，将向TCMS和1、2端紧急重联线送电，同时继电器KA1-URG、KA2-URG得电。

如图3，KA2-URG得电后，断开司机室制动控制器电源，使BCU产生紧急制动，图2中VE-URG2得电。

当操作制动控制器位于紧急位时，一方面将列车管的风压直接排向大气，另一方面，断开司机室制动控制器电源，使BCU产生紧急制动。当BCU接收到微机控制系统（TCMS）通过网络发送的紧急制动信号时，也产生紧急制动，图2中VE-URG2得电。

图3 制动机控制电路图

产生紧急制动，并封锁牵引力的原因：

1.2 紧急制动隔离开关（SA-URG）打至隔离位，机车无法缓解的原因

当重联插头内部窜电时，如图2，造成1305线一直有电，将向TCMS送电，同时继电器KA1-URG、KA2-URG得电。将紧急制动隔离开关（SA-URG）打至隔离位时，切除了VE-URG1的得电通路（1386线失电），VE-URG1不得电；同时，短接了制动控制器的供电电路（图3中1327线保持得电），BCU不应该产生紧急制动。

但由于1305线将信号送给了TCMS，由TCMS将紧急制动的指令信号以网络的形式（采用HDLC通讯协议，位于TEXT10-bit1）送给了BCU，由BCU控制VE-URG2得电，机车仍会发生紧急制动，并且TCMS内部会发出牵引封锁的指令，机车仍然无法正常运行。

由图2、图3可见，紧急制动隔离开关仅能够切除由于KA1-URG、KA2-URG中间继电器本身联锁故障（若490与1306线间窜电或491与1327线间断电）所造成的紧急制动，当两司机室的电紧急按钮、紧急制动按钮、LKJ紧急动作、紧急阀动作、重联机车紧急制动等有误信号时，紧急制动隔离开关根本起不到隔离的作用，其设计存在一定的局限性。

2 改进措施及建议

2.1 对电路图进行改进，将图2改为图4，将送给TCMS的1305线取消

这样，正常情况下，1305线无电时，机车不起紧急制动；1305线有电时，机车起紧急制动，若将紧急制动隔离开关置隔离位时，机车不起紧急制动。

由于将紧急制动信号1305线送给TCMS，再送给BCU，属于冗余设计，将其取消后并不会影响机车的正常功能，并且可以减少由于网络传输过程中信号干扰而产生的误起紧急制动现象。

图4 机车电路图改进

2.2 对电路图进行改进，将图3改为图5，对紧急制动按钮和车长阀联锁进行短接

由于紧急制动按钮和车长阀动作时，直接开通列车管向大气排风，机车已正常起紧急制动，设计电联锁仅为冗余控制，当短接其电信号时，不影响机车的正常功能，并可减少误起紧急制动现象。

3 结束语

分析了HXD2C型机车由于电路原因引起紧急制动的动作原理，提出微机柜上的紧急制动隔离开关设计有局限性，通过对机车电路进行改进，完全能够对电路原因造成的紧急制动暂时进行隔离，以保证运行区间的快速开通。从2016年10月份，HXD2C机车按照改进措施进行了紧急源改造，当两司机室的电紧急按钮、紧急制动按钮、LKJ紧急动作、紧急阀动作、1、2端紧急重联线得电等出现作用不良而误产生紧急制动时，机车再未出现紧急制动无法隔离的现象。