電力機車制動系統故障類型及處理方案探究

易杰　姜振兵

摘 要：電力機車的制動系統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、維護保養等多方面因素的影響，系統故障不可避免，因此，對電力機車制動系統故障進行判定，并提出針對性的處理方案，具有積極的意義。文章從應用磨損、設計缺陷、部件質量等幾個方面入手，詳細分析了電力機車制動系統的故障，并提出了一些針對性的故障處理方案。

關鍵詞：電力機車；制動系統；電氣故障；處理方案

1 電力機車制動系統概述

1.1 電力機車制動結構

一般來說，常見型號電力機車的制動系統主要包含以下幾個部分：

第一，空壓機及輔助設備。主要包括空壓機組、止回閥、安全閥、空氣壓縮機調壓器及無負荷啟動電磁閥等設備，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、調整閥、放風閥等構成，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遮斷閥組成，能夠對機車管壓力變化進行調整，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，用于緊急狀態下制動的裝置，十分關鍵。它從制動控制單元接收輸入信號，以調整列車管壓力信號，在具體工作中，司機制動閥的電氣部件會發出信號，通過制動控制單元（BCU），實現對司機制動閥的控制，而中繼閥則能夠改變導室的壓力，實現平穩制動。

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，實現對機車制動缸內氣壓的調整，從而使機車實現制動、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用于電力機車制動中，它主要應用電機車的可逆性原理，將機車的動能轉換成電能，使得牽引電動機軸上的作用力與電樞紐旋轉方向的作用力相反，以此產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為發電機，如此一來，可將機車內的電能反饋回電網，從而產生制動效應。

第三，電阻制動。也是一種廣泛應用于電力機車制動的方式，在具體的制動操作中，該模式能夠將驅動車輪運轉的牽引電機變為發電機，進行發電，如此一來，形成回路電流，該電流流通至機車內專門設置的電阻模塊中，并使電阻產生大量熱量，當該熱量產生的熱能散逸于大氣時，便會對機車產生制動效應。

2 電力機車制動系統故障分析

2.1 基礎部件應用磨損故障

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

2.2 制動系統設計缺陷故障

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

2.3 制動部件質量問題故障

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質量問題，都會引發制動系統的故障。例如，IPM出現質量問題，便會造成斷電處理無效，造成機破事故；LCD出現質量問題，便會導致花屏、黑屏，對司機的制動觀察帶來負面影響，從而引發制動安全事故等。

3 電力機車制動系統故障處理方案

3.1 基礎部件應用磨損故障處理

第一，對基礎制動裝置單元制動器的安裝情況進行經常性檢驗。檢驗過程中，著重對制動器的安裝牢固性、表面有無裂紋、破損情況進行檢查，同時，側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，且上下閘瓦磨損應均勻。第二，對基礎制動裝置部件進行加固操作。例如，應用平墊-彈墊-帶槽螺母緊固-開口銷的雙重方式，加固基礎裝置部件，防止制動器棘鉤折斷或脫落。

3.2 制動系統設計缺陷故障處理

第一，進行抗干擾處理。對于機車運行中，受外界干擾，引發的制動故障，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中，形成抗干擾回路，從而防止相關制動故障的發生。第二，不斷優化制動系統設計。有針對性地對電力機車制動系統的硬件、軟件進行優化改造，避免各類制動隱患的發生，不斷提升制動系統運作的穩健性。

3.3 制動部件質量問題故障處理

第一，及時進行部件質量診斷?？刹捎孟冗M的儀器，定期對機車制動系統關鍵部件的質量情況進行診斷，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行檢測，一旦發現問題，及時處理。而針對LCD花屏、黑屏的產生懲罰性制動的問題，可通過軟件升級的方式，進行處理。第二，及時更換問題部件。對于存在質量問題的制動部件，應盡快聯系機車制造廠家，予以更換，確保自動系統所有部件處于零問題狀態。

4 結束語

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

參考文獻

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