張省偉 王曉琴

（西安鐵路職業(yè)技術學院 陜西 西安 710014）

引言

DK-2型制動系統(tǒng)是一個比較復雜的系統(tǒng)，在結構、作用原理、性能及操縱方法等方面，與一般機車空氣制動系統(tǒng)有較大差異，故障的性質(zhì)與特征也不相同，造成故障的原因也較為復雜多樣[1]。如接線頭、插座和電子元件的虛焊會造成控制功能的錯誤，電空閥線圈斷路和控制導線短路、接地會造成執(zhí)行部件不動作，各種活塞、滑閥的卡滯造成風路不能溝通，彈簧、橡膠件的老化使閥類部件不能動作或性能下降，部件小縮孔或排氣孔堵塞使部件動作不到位等。因此，在機車運行及檢修實踐中，制動系統(tǒng)的故障是千變?nèi)f化的[2]。

1 DK-2型制動系統(tǒng)的主要控制原理

DK-2型制動系統(tǒng)采用微機模擬控制技術實現(xiàn)小閘對機車的單獨制動控制和大閘對列車的自動制動控制，電控制動控制器中的大閘和小閘發(fā)送電信號到制動控制單元BCU，列車制動管/均衡風缸控制單元接收BCU信號并控制均衡風缸壓力，進而控制中繼閥、列車制動管的壓力；同時，閘缸（制動缸）預控模塊根據(jù)BCU和列車制動管信號控制制動缸預控壓力，進而控制分配閥，實現(xiàn)對制動缸壓力的控制，如圖1所示。

制動系統(tǒng)故障的判斷處理一般是在熟悉系統(tǒng)部件、控制原理及操縱方法的基礎上，分類排查電路、氣路故障，對每一類故障化整為零，逐步縮小范圍。

2 故障案例[3]

裝備DK-2型制動系統(tǒng)的電力機車在檢修作業(yè)完畢后，按照制動機試驗程序進行庫內(nèi)試驗時，實驗人員將大閘從運轉位推至制動位，機車制動缸壓力應隨列車制動管減壓量的增加而增加。然而在實際試驗時，大閘推至制動位后，制動缸無壓力的故障時有發(fā)生。

3 故障現(xiàn)象的確認

在確認故障現(xiàn)象前，要做好安全防護工作，施加停放制動，做好防溜措施，確認車上車下無其他人作業(yè)，正確穿戴，確認制動系統(tǒng)是否處于正常的工作狀態(tài)。應注意以下幾點：

1）制動機的本、補位置正確；

圖1 DK-2型制動系統(tǒng)的控制原理

2）制動屏柜上除139塞門和155塞門關閉外，其他所有塞門均處于開通狀態(tài)；

3）轉換閥153處于正常位；

4）BCU扭子開關模式正確；

5）制動系統(tǒng)處于電空位狀態(tài)；

6）總風壓力在規(guī)定范圍內(nèi)（750~900±20）kPa；

7）機車空氣管路系統(tǒng)各塞門位置正確。

試驗時，按照機車制動系統(tǒng)試驗要求進行試驗，將大閘從運轉位推至制動位，觀察制動缸壓力的變化，列車制動管定壓（額定壓力）為600 kPa時，列車制動管的減壓量和制動缸的壓力值對應關系見表1。

表1 列車制動管減壓量和制動缸壓力值對應關系 kPa

確認大閘推至制動位后制動缸無壓力的故障后，根據(jù)故障現(xiàn)象進行分析。

4 故障原因分析

大閘從運轉位推至制動位，制動缸無壓力，而小閘處于制動位時，制動缸壓力上升正常。圖2為DK-2型制動系統(tǒng)制動缸控制模塊原理圖，從圖2可以看出，大閘、小閘制動時，控制制動缸壓力的作用管通路均為：總風→制動缸預控風缸→作用管?？傦L通往作用管的氣路應無故障。

制動缸預控模塊接受大閘、小閘發(fā)出的指令，根據(jù)列車制動管減壓量計算出制動缸預控壓力的目標值，比較目標值與制動缸預控壓力傳感器反饋的制動缸預控壓力實時值，進而對進、排氣高速電空閥PWM進行控制，達到精確控制制動缸預控壓力的目的[4]。

因此，可初步判斷大閘制動后制動缸無壓力的原因有以下幾點：

1）均衡風缸未減壓，導致列車制動管不減壓；

2）均衡風缸正常減壓而列車制動管未減壓；

3）大閘處于制動位時，列車制動管傳感器采集數(shù)值為0；

4）小閘處發(fā)生故障，使小閘處于運轉位時給BCU錯誤地輸入了緩解信號，導致大閘無法實施制動。

5 故障判斷及處理方法分析

5.1 均衡風缸未減壓

圖3為DK-2型制動系統(tǒng)列車制動管/均衡風缸控制模塊原理圖。從圖3所示可以看出，將大閘從運轉位推至制動位，均衡風缸未減壓的原因是均衡風缸不能通過制動高速閥257YV減壓。

處理故障的總體思路是先看電路再看氣路。

圖2 DK-2型制動系統(tǒng)制動缸控制模塊原理圖

圖3 DK-2型制動系統(tǒng)列車制動管/均衡風缸控制模塊原理圖

1）查看大閘處于制動位時BCU是否接受輸入指令，此時BCU輸入板第7點位燈亮，制動區(qū)第7點位燈亮。

表2為大閘、小閘對應BCU的輸入表（對應插頭點位、線號等）。

表2 BCU的輸入表

將大閘推向制動位，觀察BCU的輸入點位是否正確。如輸入點位不正確，借助萬用表確認故障部位。大閘處于制動位時，806線得電。不同批次的機車布線是有區(qū)別的，有均衡冗余和有緊急旁路的機車，806線對應制動柜端子排1XT-7點。當輸入第7點位燈不亮，用萬用表測量806（1XT-7）和400之間的直流電壓。如有蓄電池電壓在110 V左右，可初步判定為輸入板故障，更換BCU輸入板。如無110 V左右電壓，斷開蓄電池電源，拔下大閘插頭，用萬用表歐姆擋測量大閘插頭第5點位和制動柜端子排1XT-7點位之間導線通斷情況，如正常，可初步判定為大閘故障，仔細檢查大閘插頭插針有無歪斜、制動柜端子排內(nèi)有無斷線等情況后更換大閘。

2）在輸入信號正常的情況下查看BCU的輸出信號，PWM板第2點位在大閘處于制動位時會亮燈（均衡風缸達到預設定壓后滅燈）。測量856（1XT-46）和857（2XT-1）兩點之間的直流電壓，或者拔掉257YV高速電空閥插頭，測量856和857兩者之間的電壓。如有24V電壓，可初步判定為高速電空閥故障，在更換高速電空閥前，仔細檢查氣路板是否通暢以及高速電空閥插頭接線是否牢靠。如無24 V電壓，考慮逐一更換PWM板、模擬板、控制板直到故障消除，在更換BCU插件前，仔細檢查BCU后座插頭的插針有無歪斜、縮針等現(xiàn)象。

5.2 均衡風缸正常減壓而列車制動管不減壓

從圖3可以看出，均衡風缸正常減壓而列車制動管不減壓的原因是列車制動管通過中繼閥的排風通道不暢。

1）在電空閥集成模塊旁邊探聽遮斷電空閥255YV的排氣孔是否有排氣聲音，也可用手按壓住排氣孔再松開，如有排氣聲音，可能是電空閥255YV口關閉不嚴，或卡滯導致遮斷閥遮斷了列車制動管，導致列車制動管的排風通道不能開通?？捎寐萁z刀按壓電空閥255YV的芯桿來回動作幾次，查看故障是否消除。如果判定為電空閥255YV故障，應更換電空閥。

2）排除電空閥255YV故障后，考慮到中繼閥本身是否卡滯導致排氣閥不能開啟，可更換故障中繼閥。如果更換中繼閥后故障依舊未消除，可更換遮斷閥繼續(xù)排查。

3）故障依舊未消除的情況下，可考慮列車的管路是否通暢。可拆除遮斷閥，將大閘推至運轉位，用總風進行吹掃判斷。

5.3 列車制動管傳感器采集值為0

列車制動管定壓為600 kPa時，列車制動管傳感器采集值在-25~660 kPa之間不會報故障。當大閘推至運轉位列車制動管被BCU采集的數(shù)值一直為0時，列車制動管雖然能充至定壓，但是大閘從運轉位推至制動位時，制動缸控制模塊無法收到列車制動管減壓信號而使制動缸無壓力。采集值為0的原因可能是列車制動管壓力傳感器故障，也可能是模擬板故障，可采取逐一更換配件的方法來判斷。

5.4 小閘處于運轉位時給BCU錯誤地輸入了緩解信號

對于機車時有發(fā)生大閘處于制動位制動缸無壓力的故障，下載BCU數(shù)據(jù)進行分析，當操作端有小閘緩解位信號輸入時可判定為小閘故障，可更換制動控制器。

1 李益民，聶小武，馬力，等.電力機車制動系統(tǒng)[M].成都：西南交通大學出版社，2017

2 余文斌.韶山9型電力機車[M].北京：中國鐵道出版社，2005

3 南杰，黃志武.DK-2制動機的氣動系統(tǒng)故障診斷技術研究[J].石家莊鐵道大學學報（自然科學版），2013，26（3）：61-69

4 高風，劉豫湘，鄧李平，等.DK-2型機車電空制動機與Locotrol同步控制設備通信裝置的研究[J].電力機車與城軌車輛，2010，33（2）：38-40