易杰　姜振兵

摘 要：電力機車的制動系統(tǒng)是保障運行安全的重要部件，然而，由于受到機械損傷、電氣損傷、維護(hù)保養(yǎng)等多方面因素的影響，系統(tǒng)故障不可避免，因此，對電力機車制動系統(tǒng)故障進(jìn)行判定，并提出針對性的處理方案，具有積極的意義。文章從應(yīng)用磨損、設(shè)計缺陷、部件質(zhì)量等幾個方面入手，詳細(xì)分析了電力機車制動系統(tǒng)的故障，并提出了一些針對性的故障處理方案。

關(guān)鍵詞：電力機車；制動系統(tǒng)；電氣故障；處理方案

1 電力機車制動系統(tǒng)概述

1.1 電力機車制動結(jié)構(gòu)

一般來說，常見型號電力機車的制動系統(tǒng)主要包含以下幾個部分：

第一，空壓機及輔助設(shè)備。主要包括空壓機組、止回閥、安全閥、空氣壓縮機調(diào)壓器及無負(fù)荷啟動電磁閥等設(shè)備，對機車的制動起到輔助作用。

第二，自動制動閥。主要由閥體、管座、手柄、凸輪、調(diào)整閥、放風(fēng)閥等構(gòu)成，用來操縱全列車的制動、保壓和緩解。

第三，中繼閥。主要由管座、雙閥口式中繼閥和總風(fēng)遮斷閥組成，能夠?qū)C車管壓力變化進(jìn)行調(diào)整，從而完成機車的制動和緩解。

第四，司機制動閥。安裝在司機室，用于緊急狀態(tài)下制動的裝置，十分關(guān)鍵。它從制動控制單元接收輸入信號，以調(diào)整列車管壓力信號，在具體工作中，司機制動閥的電氣部件會發(fā)出信號，通過制動控制單元（BCU），實現(xiàn)對司機制動閥的控制，而中繼閥則能夠改變導(dǎo)室的壓力，實現(xiàn)平穩(wěn)制動。

第五，作用閥。是控制電力機車制動的輔助裝置，在機車運行中，它受到分配閥或單閥的控制，實現(xiàn)對機車制動缸內(nèi)氣壓的調(diào)整，從而使機車實現(xiàn)制動、緩解和保壓。

1.2 電力機車制動模式

第一，電力制動。該種制動方式廣泛應(yīng)用于電力機車制動中，它主要應(yīng)用電機車的可逆性原理，將機車的動能轉(zhuǎn)換成電能，使得牽引電動機軸上的作用力與電樞紐旋轉(zhuǎn)方向的作用力相反，以此產(chǎn)生阻滯電力機車運行的制動力，使列車減速或停止。

第二，再生制動。將機車的牽引電動機變?yōu)榘l(fā)電機，如此一來，可將機車內(nèi)的電能反饋回電網(wǎng)，從而產(chǎn)生制動效應(yīng)。

第三，電阻制動。也是一種廣泛應(yīng)用于電力機車制動的方式，在具體的制動操作中，該模式能夠?qū)Ⅱ?qū)動車輪運轉(zhuǎn)的牽引電機變?yōu)榘l(fā)電機，進(jìn)行發(fā)電，如此一來，形成回路電流，該電流流通至機車內(nèi)專門設(shè)置的電阻模塊中，并使電阻產(chǎn)生大量熱量，當(dāng)該熱量產(chǎn)生的熱能散逸于大氣時，便會對機車產(chǎn)生制動效應(yīng)。

2 電力機車制動系統(tǒng)故障分析

2.1 基礎(chǔ)部件應(yīng)用磨損故障

電力機車在運行中，由于常處于重載、爬坡、高速等狀態(tài)，因此，機車的基礎(chǔ)制動裝置需要處在頻繁制動、緩解的狀態(tài)之中，這使得機車輪容易被磨損，造成基礎(chǔ)制動裝置沖擊、振動加大，最終引發(fā)制動裝置故障。而具體的故障類型包含：（1）基礎(chǔ)制動裝置單元制動器棘鉤條簧脫落；（2）基礎(chǔ)制動裝置單元制動器棘鉤折斷。上述故障因素一旦引發(fā)，便會造成機車制動力降低，甚至不制動。

2.2 制動系統(tǒng)設(shè)計缺陷故障

制動系統(tǒng)設(shè)計本身的缺陷，也是引發(fā)制動故障的主要因素和類型。例如，HXD3、HXD3C電力機車制動系統(tǒng)中，經(jīng)常會發(fā)生因ATP觸犯，引發(fā)的懲罰性制動、緊急制動，然而，技術(shù)人員在進(jìn)行試驗檢修過程中，卻難以檢測出故障觸發(fā)的記錄，而引發(fā)上述問題的原因便是機車制動機的OPM設(shè)計參數(shù)和機車的實際運行環(huán)境不能有效匹配，在機車運行中，IPM容易對外部干擾信號源產(chǎn)生響應(yīng)，從而產(chǎn)生緊急制動。

2.3 制動部件質(zhì)量問題故障

電力機車的制動部件包含很多模塊，以CCB-II型電力機車為例，便包含：電空單元（EPCU）、微處理器（IPM）、電子制動閥（EBV）、制動顯示屏（LCD）和繼電器接口（RIM）五個模塊，任何一個模塊如果出現(xiàn)質(zhì)量問題，都會引發(fā)制動系統(tǒng)的故障。例如，IPM出現(xiàn)質(zhì)量問題，便會造成斷電處理無效，造成機破事故；LCD出現(xiàn)質(zhì)量問題，便會導(dǎo)致花屏、黑屏，對司機的制動觀察帶來負(fù)面影響，從而引發(fā)制動安全事故等。

3 電力機車制動系統(tǒng)故障處理方案

3.1 基礎(chǔ)部件應(yīng)用磨損故障處理

第一，對基礎(chǔ)制動裝置單元制動器的安裝情況進(jìn)行經(jīng)常性檢驗。檢驗過程中，著重對制動器的安裝牢固性、表面有無裂紋、破損情況進(jìn)行檢查，同時，側(cè)重檢測安裝螺栓是否緊固，要確保閘瓦間隙維持在4-8mm之間，且上下閘瓦磨損應(yīng)均勻。第二，對基礎(chǔ)制動裝置部件進(jìn)行加固操作。例如，應(yīng)用平墊-彈墊-帶槽螺母緊固-開口銷的雙重方式，加固基礎(chǔ)裝置部件，防止制動器棘鉤折斷或脫落。

3.2 制動系統(tǒng)設(shè)計缺陷故障處理

第一，進(jìn)行抗干擾處理。對于機車運行中，受外界干擾，引發(fā)的制動故障，在實際處理中，可通過增加抗干擾部件，如，抗干擾接頭、抗干擾電容等，在機車電氣制動系統(tǒng)中，形成抗干擾回路，從而防止相關(guān)制動故障的發(fā)生。第二，不斷優(yōu)化制動系統(tǒng)設(shè)計。有針對性地對電力機車制動系統(tǒng)的硬件、軟件進(jìn)行優(yōu)化改造，避免各類制動隱患的發(fā)生，不斷提升制動系統(tǒng)運作的穩(wěn)健性。

3.3 制動部件質(zhì)量問題故障處理

第一，及時進(jìn)行部件質(zhì)量診斷?？刹捎孟冗M(jìn)的儀器，定期對機車制動系統(tǒng)關(guān)鍵部件的質(zhì)量情況進(jìn)行診斷，例如，運用主管泄露檢測儀，對機車制動主管是否泄露氣體進(jìn)行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。而針對LCD花屏、黑屏的產(chǎn)生懲罰性制動的問題，可通過軟件升級的方式，進(jìn)行處理。第二，及時更換問題部件。對于存在質(zhì)量問題的制動部件，應(yīng)盡快聯(lián)系機車制造廠家，予以更換，確保自動系統(tǒng)所有部件處于零問題狀態(tài)。

4 結(jié)束語

總而言之，電力機車制動系統(tǒng)故障問題不可小覷，在日常的機車使用中，技術(shù)人員應(yīng)加強對制動系統(tǒng)的日常維護(hù)，針對具體的故障問題，及時提出解決方案，并落到實處，確保制動系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。

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