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摘要:2015年12月份,CRH2G型高寒防风沙动车组在兰新高铁线开始运营,冬天运营结束存放在低温环境的库外,发现制动盘与夹钳在冷却过程中因冰雪融化导致结冰的现象,早晨发车时虽然司机发出制动缓解指令,但是制动盘与夹钳因冻结而不能缓解,从而造成不能立即发车。针对这一现象,以整车控制原理为基础,设计增加防冻结控制功能,防冻结模式使存放在库外低温环境中的车辆的制动盘与夹钳不易冻结,以便列车正点发车。
关键词:CRH2G型动车组;防冻结;车辆电路;BCU
1引言
CRH2G型动车组在原CRH2A型动车组平台基础上研发而来,CRH2A型动车组主要在中国南方地区运营,冬天库外停放未出现制动盘与夹钳冻结现象。为解决CRH2G型动车组制动盘与夹钳冻结现象,基于该型车转向架结构原理、电路及列车网络,设计增加防冻结控制功能。选取一列车改造增加该功能,验证防冻结控制功能,不足之处进行优化,使该设计具备预防制动盘与夹钳冻结的功能。
2防冻结设计方案
以CRH2G型动车组结构原理为基础,对车辆电路、软件控制策略、通信协议及列车网络等方面设计改造,实现列车的防冻结控制功能。
2.1车辆电路改造设计
电路改造分为三个方面:防冻结指令电路、防冻结控制输出电路、安全导向控制电路。
(1)防冻结指令电路改造
防冻结指令开关串联在车辆控制电路中,该指令开关输出防冻结信号至车辆中央装置。
(2)防冻结控制输出电路改造
车辆中央装置向BCU输出防冻结指令信号,BCU接收信号后执行该指令。在防冻结控制时BCU同时输出ANFR数字信号驱动车辆侧继电器,通过该继电器的触点旁路制动力不足检测电路和缓解停放制动。
(3)安全导向控制电路改造
BCU防凍结输出ANFR电路上串入5km/h常闭触点,避免防冻结继电器误动作。车辆侧增加防冻结手动按钮ANFRS,断开制动力不足检测回路旁路。
2.2防冻结模式
(1)列车进入防冻结模式需具备以下条件:
a)防冻结控制结束前需要有司机或机械师;
b)主控钥匙投入,VCB闭合升弓;
c)保证主空压机正常工作;
d)停放制动施加;
e)列车在紧急制动EB位。
(2)列车同时满足防冻结模式持续时间小于3小时(BCU内部计时),BCU检测温度10℃以下及基准轴辆速度为3km/h以下时进行防冻结控制输出。
(3)防冻结模式时每节车在固定的时间带进行制动缓解,1车到8车按照00:00:00~23:59:59为止依次缓解,单车缓解时间50s,一个周期8分钟,网络通信异常检测时间10s。
3设计验证及优化
3.1模拟-25℃试验
列车在库内将BCU检测温度设定为-25℃,防冻结模式试验5车异常退出,采集整列车数据,分析发现5车的停放缓解时间处于‘10s’零界点,整列车停放缓解时间采集如下表所示:
优化内容:将防冻结动作异常检测条件“防冻结输出状态=0(制动缓解)且停放制动施加持续10s”中的“10s”改为“20s”上报MON屏“防冻结动作异常退出”。
3.2库外低温试验
列车在库外温度约为-6℃停放,防冻结模式仅2、3、5、6车能够按照各自缓解时间带正常进行防冻结动作。采集整列车数据,发现BCU识别温度与实际温度偏差较大,原因分析各车车下配置装置不同,对BCU温度识别有影响,温度采集如下表统计:
优化内容:防冻结动作输出条件中取消“BCU检测温度为10℃以下”的条件。
4结论
CRH2G型动车组通过改造具备防冻结控制功能,在温度较低的库外停放时,可以启动防冻结模式,每节车在固定的时间带进行制动缓解与施加,每8分钟为一个循环周期,持续3个小时,使冷却过程中制动盘与夹钳不因冰雪融化而冻结。
具备防冻结控制功能的CRH2G型动车组在兰新高铁线冰雪天气运营,能有效改善动车组冰雪天气运营结束库外低温停放时制动盘与夹钳冻结的现象,满足冰雪天气的正常交路,保障动车组正点发车。
参考文献:
[1] 王月明,王松文,动车组制动技术
[2] 张曙光,CRH2型动车组
作者简介:
安君强(1987-),男,甘肃天水人,的制动系统故障诊断分析及处理工作。
(作者单位:南京中车浦镇海泰制动设备有限公司)
关键词:CRH2G型动车组;防冻结;车辆电路;BCU
1引言
CRH2G型动车组在原CRH2A型动车组平台基础上研发而来,CRH2A型动车组主要在中国南方地区运营,冬天库外停放未出现制动盘与夹钳冻结现象。为解决CRH2G型动车组制动盘与夹钳冻结现象,基于该型车转向架结构原理、电路及列车网络,设计增加防冻结控制功能。选取一列车改造增加该功能,验证防冻结控制功能,不足之处进行优化,使该设计具备预防制动盘与夹钳冻结的功能。
2防冻结设计方案
以CRH2G型动车组结构原理为基础,对车辆电路、软件控制策略、通信协议及列车网络等方面设计改造,实现列车的防冻结控制功能。
2.1车辆电路改造设计
电路改造分为三个方面:防冻结指令电路、防冻结控制输出电路、安全导向控制电路。
(1)防冻结指令电路改造
防冻结指令开关串联在车辆控制电路中,该指令开关输出防冻结信号至车辆中央装置。
(2)防冻结控制输出电路改造
车辆中央装置向BCU输出防冻结指令信号,BCU接收信号后执行该指令。在防冻结控制时BCU同时输出ANFR数字信号驱动车辆侧继电器,通过该继电器的触点旁路制动力不足检测电路和缓解停放制动。
(3)安全导向控制电路改造
BCU防凍结输出ANFR电路上串入5km/h常闭触点,避免防冻结继电器误动作。车辆侧增加防冻结手动按钮ANFRS,断开制动力不足检测回路旁路。
2.2防冻结模式
(1)列车进入防冻结模式需具备以下条件:
a)防冻结控制结束前需要有司机或机械师;
b)主控钥匙投入,VCB闭合升弓;
c)保证主空压机正常工作;
d)停放制动施加;
e)列车在紧急制动EB位。
(2)列车同时满足防冻结模式持续时间小于3小时(BCU内部计时),BCU检测温度10℃以下及基准轴辆速度为3km/h以下时进行防冻结控制输出。
(3)防冻结模式时每节车在固定的时间带进行制动缓解,1车到8车按照00:00:00~23:59:59为止依次缓解,单车缓解时间50s,一个周期8分钟,网络通信异常检测时间10s。
3设计验证及优化
3.1模拟-25℃试验
列车在库内将BCU检测温度设定为-25℃,防冻结模式试验5车异常退出,采集整列车数据,分析发现5车的停放缓解时间处于‘10s’零界点,整列车停放缓解时间采集如下表所示:
优化内容:将防冻结动作异常检测条件“防冻结输出状态=0(制动缓解)且停放制动施加持续10s”中的“10s”改为“20s”上报MON屏“防冻结动作异常退出”。
3.2库外低温试验
列车在库外温度约为-6℃停放,防冻结模式仅2、3、5、6车能够按照各自缓解时间带正常进行防冻结动作。采集整列车数据,发现BCU识别温度与实际温度偏差较大,原因分析各车车下配置装置不同,对BCU温度识别有影响,温度采集如下表统计:
优化内容:防冻结动作输出条件中取消“BCU检测温度为10℃以下”的条件。
4结论
CRH2G型动车组通过改造具备防冻结控制功能,在温度较低的库外停放时,可以启动防冻结模式,每节车在固定的时间带进行制动缓解与施加,每8分钟为一个循环周期,持续3个小时,使冷却过程中制动盘与夹钳不因冰雪融化而冻结。
具备防冻结控制功能的CRH2G型动车组在兰新高铁线冰雪天气运营,能有效改善动车组冰雪天气运营结束库外低温停放时制动盘与夹钳冻结的现象,满足冰雪天气的正常交路,保障动车组正点发车。
参考文献:
[1] 王月明,王松文,动车组制动技术
[2] 张曙光,CRH2型动车组
作者简介:
安君强(1987-),男,甘肃天水人,的制动系统故障诊断分析及处理工作。
(作者单位:南京中车浦镇海泰制动设备有限公司)