CRH5型动车组制动系统故障分析及处理.docx
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CRH5型动车组制动系统故障分析及处理.docx
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CRH5型动车组制动系统故障分析及处理
毕业设计(论文)
中文题目:
CRH5型动车组制动系统故障分析及处理
学习中心:
沈阳铁路局学习中心
专业:
机械设计制造及其自动化
******************************
学号:
********
*******
2014年9月20日
远程与继续教育学院
北京交通大学
毕业设计(论文)承诺书
本人声明:
本人所提交的毕业论文《CRH5型动车组制动系统故障分析及处理》是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果。
论文中所引用的他人无论以何种方式发布的文字、研究成果,均在论文中明确标注;有关教师、同学及其他人员对本论文的写作、修订提出过且为本人在论文中采纳的意见、建议均已在本人致谢辞中加以说明并深致谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本毕业论文《CRH5型动车组制动系统故障分析及处理》是本人在读期间所完成的学业的组成部分,同意学校将本论文的部分或全部内容编入有关书籍、数据库保存,并向有关学术部门和国家相关教育主管部门呈交复印件、电子文档,允许采用复制、印刷等方式将论文文本提供给读者查阅和借阅。
论文作者:
_______吴远鹏________(签字)__2014_年____9__月__20_日
指导教师已阅:
__霍胜贵________(签字)__2014_年_____月____日
北京交通大学
毕业设计(论文)成绩评议
年级
2012
层次
本科
专业
机械设计制造
及其自动化
吴远鹏
题目
CRH5型动车组制动系统故障分析及处理
指
导
教
师
评
阅
意
见
成绩评定:
指导教师:
年月日
答
辩
小
组
意
见
答辩小组负责人:
年月日
北京交通大学
毕业设计(论文)任务书
本任务书下达给:
12秋级本科机械设计制造及其自动化专业学生吴远鹏
设计(论文)题目:
CRH5型动车组制动系统故障分析及处理
一、设计(论述)内容
国外对动车组的研究运用比较早,目前已经有很多国家拥有成熟的动车组技术,如德国、法国和日本等国。
我国的第六次铁路大提速也通过“引进吸收再创新”的方式增添了动车组,其中CRH5型动车组就是由原铁道部向法国阿尔斯通引进并由我国国产化的高速动车组。
列车制动是人为利用制动力使列车减速、停车、阻止其运动或加速的系统,是列车安全运行的保障,也是动车组技术的关键组成部分。
二、基本要求
CRH5型动车组采用空气制动和电制动联合制动的方式,并且优先采用再生制动。
电制动与摩擦制动相比,能够减少制动装置的机械磨损,延长装置的寿命,还能将列车的动能返还给电网,做到节能环保,是理想的制动方式。
而动车组在制动过程中,电制动和空气制动的分配与制动的控制制动所必需的。
三、重点研究的问题
CRH5型动车组安装有一套成熟、稳定、可靠的制动系统,但在近8年的运营时间里,CRH5型动车组发生了不少制动故障,占发生故障总数的一半以上,应引起足够的重视。
发生制动故障不但会造成动车组途中停车晚点,如果处理不得当还会导致动车组救援,严重影响运输秩序。
只有准确地对动车组的制动故障进行判断,及时排除故障,才能减少动车组途中停车,避免对运输秩序的干扰。
下达任务日期:
2014年7月21日
要求完成日期:
2014年9月25日
答辩日期:
2014年11月
指导教师:
霍胜贵
开题报告
题目:
CRH5型动车组制动系统故障分析及处理
报告人:
12秋机械设计制造及其自动化吴远鹏2014年7月22日
一、文献综述
近年来,随着我国铁路跨越式发展的深入,大规模铁路建设的兴起,列车的速度等级越来越高。
以“(CRH)和谐号”为代表的中国高速铁路动车组,如梭箭般穿行于大江南北,将中国铁路带入高速时代,铁路运输事业呈现飞速发展的全新局面。
高速动车组是在现代科学技术的基础上发展起来的,具有安全,准时,快速,舒适,节能,环保等诸多优点。
制动系统是动车组至关重要的安全部位,所谓制动就是人为利用制动力使列车减速、停车、阻止其运动或加速的系统,是动车组安全运行的保障,也是动车组技术的关键组成部分,必须时刻保持良好的状态和反应,制动系统是行车安全的重中之重。
二、选题的目的和意义
制动:
人为的制止物体的运动,包括使其减速,阻止其运动或加速运动。
制动的实质:
(作用力的观点)制动装置产生与列车运行方向相反的力,使列车尽快减速或停车;(能量的观点)将列车的动能变成别的能量或转移走。
在现代高速铁路飞速发展的阶段,高速动车组成为时下的宠儿,在人们一味追求速度的今天,为确保乘客和动车组安全,我们需要不断的完善制动安全性能和人性化的融合,为打造更安全,更舒适,更智能,更人性的制动系统奠定了基础。
三、研究方案(框架)
由于CRH5型动车组的制动系统结构比较复杂,发生制动故障时判断困难,停车时间较长,不但会造成动车组途中停车晚点,还会耽搁后续交路动车组的运行,严重影响整个运行秩序。
对动车组制动故障进行准确迅速的判断,及时排除,减少影响,避免损失。
本文将以CRH5型动车组制动系统的故障分析及处理做为研究对象,从故障现象与故障原因入手,将动车组制动故障分为紧急制动不缓解,常用制动不缓解,单车制动不缓解及供风与供风管路故障等几大部分,详细整理研究与之相对应的处理方法,并针对部分技术阐述自己的观点。
四、进度计划
7月21~27日分析题目,查阅资料,学习与毕业设计(论文)相关的知识,做好前期准备工作。
7月28日~9月10日划分设计(论文)内容,进行内容分析,撰写设计(论文)。
9月11日~9月25日划分设计(论文)内容,进行内容分析,撰写毕业设计(论文)并征求指导教师意见,修改毕业论文,进行毕业设计(论文)的评议
五、指导教师意见
题目符合当前铁路的发展要求,研究方案可行,进度安排合理,可以进行下一步工作。
指导教师:
霍胜贵
2014年7月22日
中期报告
题目:
CRH5型动车组制动系统故障分析及处理
报告人:
12秋机械设计制造及其自动化吴远鹏2014年8月12日
一、进展情况
毕业设计的两个月来,在导师的帮助以及自己努力下,自己感觉到真正学到了不少东西。
进展顺利,不仅强化了自己的理论知识,而且对自己在工作中起到了很好的指导作用,以下是毕设进展的一些概要介绍:
一、总体设计
近年来,以CRH5型动车组为代表的“和谐号”动车组大规模上线运营,为中国高速铁路的发展发挥着重要作用。
随着列车速度等级越来越高,对制动系统安全和制动系统研究就显得尤为重要。
研究制动系统,如何让制动系统为铁路运输的安全高效运行提供强有力的保障,重点在于对制动系统故障进行分析和整理,研究一套行之有效的故障处理方法,提高故障处理的效率,同时提出改进建议,从根本上减少制动系统故障的发生。
发生制动故障不但会造成动车组途中停车晚点,如果处理不得当还会导致动车组救援,严重影响运输秩序。
只有准确地对动车组的制动故障进行判断,及时排除故障,才能减少动车组途中停车,避免对运输秩序的干扰。
本文将CRH5型动车组制动系统故障分为紧急制动不缓解,常用制动不缓解,单车制动不缓解及供风与供风管路故障等几大部分,详细整理研究与之相对应的处理方法,并针对部分技术阐述自己的观点。
二、框架(框图)
1、CRH5型动车组制动系统
2、CHR5型动车组制动模式及性能
3、CRH5型动车组制动系统故障分析及处理
4、总结及改进建议
三、指导教师意见
论文按照进度计划进行,确定的整体思路符合任务书的要求,框架结构合理,可以进行论文的撰写工作。
指导教师:
霍胜贵
2014年8月25日
结题验收
一、完成日期
二、完成质量
三、存在问题
四、结论
指导教师:
年月日
摘要
我国的铁路第六次大提速通过“引进吸收再创新”的方式增添了动车组列车,CRH5型动车组是由原铁道部向法国阿尔斯通引进并由我国将之国产化的高速动车组列车。
列车制动是人为的利用制动力使列车减速、停车、阻止其运动或加速的系统。
列车的减速力由本身提供的制动力和列车运行时所受到的阻力组成。
减速时制动力不能大于轮轨之间的粘着力,否则会使车轮“抱死”从而对旅客的安全造成威胁。
CRH5型动车组采用空气制动和电制动联合制动的方式,制动系统主要由电制动系统、空气制动系统、防滑装置和制动控制系统组成,具有常用制动、紧急制动、保持制动、备用制动和停放制动等功能。
研究制动系统,如何让制动系统为铁路运输的安全高效运行提供强有力的保障,重点在于对制动系统故障进行分析和整理,研究一套行之有效的故障处理方法,提高故障处理的效率,同时提出改进建议,从根本上减少制动系统故障的发生。
只有准确地对动车组的制动故障进行判断,及时排除故障,才能减少动车组途中停车,避免对运输秩序的干扰。
本文将CRH5型动车组制动系统故障分为紧急制动不缓解,常用制动不缓解,单车制动不缓解及供风与供风管路故障等几大部分,详细整理研究与之相对应的处理方法,并针对部分技术阐述自己的观点。
关键字:
CRH5型动车组制动制动故障故障分析及处理
Abstract
ChinaRailwaysixthgreatspeedthroughthe"introductionofabsorptionandinnovation”modeaddsEMUtrain,CRH5EMUistheformerMinistryofRailwaystotheFrenchAlstonintroducedandhigh-speedEMUtrainfromChinawillbethelocalization.
Trainbrakingsystembrakingforceistheuseofartificialtotraindeceleration,stop,stopthemotionoracceleration.Bythebrakeforceandtraintraindecelerationforcebyitselfprovidestheresistancecomponent.Brakingforcecannotbegreaterthantheadhesionbetweenwheelandrail,orwillthewheel"locking"tothesafetyofthepassengerstoposeathreatto.
CRH5EMUusesairbrakeandelectricbrake,thebrakesystemismainlycomposedofelectricbrakingsystem,airbrakingsystem,anti-skiddeviceandbrakingcontrolsystemcomposition,withbrake,emergencybrake,brake,brakeandmaintainspareparkbrakefunctions.
Studyonthebrakesystem,howtoprovideastrongguaranteeforthesafeandefficientoperationoftherailwaytransportationmakebrakesystem.focusonanalyzingandarrangingthebrakingsystembreakdown,tostudyasetofeffectivefaulthandlingmethods,improvetheefficiencyoffaulthandling,andputsforwardsuggestionsforimprovement,brakesystemfailuretoradicallyreduce.OnlythebrakefailureonEMUaccuratejudgment,eliminatethefaultintime,canreduceparkingEMUontheway,toavoidinterferencetotrafficorder.Inthispaper,thefaultofCRH5EMUbrakesystemisdividedintotheemergencybrakeisalleviated,thecommonbrakenotrelievedthebicyclebrakenoteaseandairsupplyandairsupplypipelinefailureofseveralparts,withfinishingprocessingmethodofthecorresponding,andforpartofthetechnologyontheirownpointofview.
Keywords:
CRH5EMU,Brake,Brakefault,Faultanalysisandtreatment
第一章概论……………………………………………………………………………1
1.1制动系统概述………………………………………………………………………1
1.2CRH5型动车组概述…………………………………………………………………1
1.3论文选题的意义……………………………………………………………………2
第二章CHR5型动车组制动系统………………………………………………………3
2.1电制动系统…………………………………………………………………………3
2.2空气制动系统………………………………………………………………………3
2.2.1压缩空气供给系统………………………………………………………………3
2.2.2直通式空气制动系统……………………………………………………………3
2.2.3自动式空气制动系统……………………………………………………………4
2.3防滑系统……………………………………………………………………………4
2.4基础制动装置………………………………………………………………………4
第三章制动模式及性能………………………………………………………………6
3.1常用制动……………………………………………………………………………6
3.2紧急制动……………………………………………………………………………6
3.3停放制动……………………………………………………………………………6
3.5备用制动……………………………………………………………………………6
3.5保持制动……………………………………………………………………………7
3.6制动系统性能………………………………………………………………………7
第四章制动系统故障分析及处理……………………………………………………8
4.1紧急制动不缓解故障分析及处理…………………………………………………8
4.1.1紧急制动的触发方式……………………………………………………………8
4.1.2紧急制动不缓解故障的分析……………………………………………………8
4.1.3各种紧急制动触发方式的区别…………………………………………………8
4.1.4紧急制动不缓解故障的现象……………………………………………………8
4.1.5紧急制动不缓解故障的原因……………………………………………………9
4.1.6紧急制动不缓解故障的处理……………………………………………………9
4.2常用制动不缓解故障分析及处理…………………………………………………9
4.2.1常用制动不缓解故障的现象……………………………………………………10
4.2.2常用制动不缓解故障的原因……………………………………………………10
4.2.3常用制动不缓解故障的处理……………………………………………………10
4.3单车制动不缓解故障分析及处理…………………………………………………10
4.3.1单车制动不缓解故障的原因……………………………………………………10
4.3.2预控制压力不能缓解故障分析及处理…………………………………………11
4.3.3紧急电磁阀B60.05没有得电故障分析及处理…………………………………11
4.4供风系统故障分析及处理…………………………………………………………11
4.4.1空压机不泵风故障分析及处理…………………………………………………11
4.4.1.1空压机不泵风故障的现象……………………………………………………11
4.4.1.2空压机不泵风故障的原因……………………………………………………11
4.4.1.3空压机不泵风故障的处理……………………………………………………12
4.4.2空压机泵风不止故障分析及处理………………………………………………12
4.4.2.1空压机泵风不止故障的现象…………………………………………………12
4.4.2.2空压机泵风不止故障的原因…………………………………………………12
4.4.2.3空压机泵风不止故障的处理…………………………………………………12
4.5列车管不能充风故障分析及处理…………………………………………………12
4.5.1总风不能自动向列车管充风故障分析及处理…………………………………12
4.5.2列车管风压存在泄露故障分析及处理…………………………………………13
4.6供风管路泄漏故障分析及处理……………………………………………………13
4.6.1供风管路泄漏故障的现象………………………………………………………13
4.6.2供风管路泄漏故障的原因………………………………………………………13
4.6.3供风管路泄漏故障的处理………………………………………………………13
4.6.3.1总风管、列车管连接软管漏风故障的处理…………………………………14
4.6.3.2无螺纹管件松脱故障的处理…………………………………………………14
4.6.3.3转向架管路泄漏故障的处理…………………………………………………14
第五章总结及改进建议………………………………………………………………17
5.1总结…………………………………………………………………………………17
5.2改进建议……………………………………………………………………………17
5.2.1故障诊断方面……………………………………………………………………17
5.2.2停放制动故障方面………………………………………………………………18
5.2.3无螺纹管件松脱方面……………………………………………………………18
5.2.4轴抱死故障方面…………………………………………………………………19
参考文献………………………………………………………………………………20
第一章概论
1.1制动系统概述
人为的制止列车运动,使其减速、阻止其运动或加速,称为制动。
反之对已施行制动的列车,解除或减弱其制动作用,称为缓解。
列车制动是人为利用制动力使列车减速、停车、阻止其运动或加速的统称。
安装在列车上,能够实施制动和缓解制动的一整套设备称为制动装置。
对于动力分散型的动车组而言,列车制动装置是指动车制动装置、拖车制动装置组合形成的完整系统。
在制动过程中,使其减速或阻止其加速的外力是由列车制动装置产生的,与列车运动方向相反,由轨道制动力于车轮的外力,叫制动力。
从进行制动的瞬间起,到列车完全停止所行的距离即为制动距离。
制动距离为制动空走距离与制动有效距离之和。
《铁路技术管理规程》规定:
动车组列车,当制动初速度为200km/h时,紧急制动距离为2000m;当制动初速度为250km/h的,紧急制动距离为3200m;当制动初速度为300km/h的,紧急制动距离为3800m;当制动初速度为350km/h的,紧急制动距离为6500m。
1.2CRH5型动车组概述
2007年4月18日,我国铁路进行第六次大提速,同时推出CRH系列的高速动车组——CRHl、CRH2和CRH5,运营速度达到250km/h。
CRH5型动车组是长春轨道客车股份有限公司和法国的阿尔斯通公司合作,以ALSTOM为芬兰制造的SM3型摆式动车组为原型车,通过技术引进,消化吸收,制造60列CRH5型动车组,其中3列整车进口、6列CKD散件进口国内组装、51列国内制造。
CRH5型动车组采用世界上先进的高速动车组技术,在设计时又充分考虑到我国的实际情况。
动车组拥有九项关键技术,分别是动车组总成、车体、转向架、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、牵引控制系统、列车网络控制系统和制动系统。
具体参数如下:
编组形式:
8辆编组(5辆动车和3辆拖车),可两辆编组联挂运行
动力配置:
(3M+1T)+(2M+2T)
最高运营速度(km/h):
200
最高试验速度(km/h):
250
适应轨距(mm):
1435
传动方式:
交直交
牵引功率(KW):
5500
受流电压:
AC25KV,50Hz
转向架轴重(t):
≤17(动轴)≤16(拖轴)
制动方式:
直通式空气制动,自动式空气制动
CRH5型动车组在正常运行时采用单弓受流,受电弓将25kV的交流电通过高压电缆传给牵引变压器,列车共有2台牵引变压器给5台牵引/辅助变流器供电。
牵引变流器通过整流逆变将交流电变换为电压和频率均可调的交流电供给牵引电机。
每台牵引变流器带动2台牵引电动机,全车共有10台牵引电动机。
制动系统有空气制动系统和电制动系统两种。
电制动系统即牵引传动系统的另一个工作模式。
空气制动系统由基础制动系统及空气供给系统组成。
制动控制系统由司机室操纵,司机室发出电气指令经列车的信息系统传送到每辆车的制动控制装置,由BCU(制动控制单元)进行计算,按速度进行减速度的控制,送出与速度相应的压力到制动盘上,进行制动。
1.3论文选题的意义
随着铁路运输速度的提高,列车制动所起到的作用越来越大。
如果列车不具有优秀的制动能力,便不能保障列车的运行安全,还极有可能发生生命事故,因此列车的制动是技术列车技术的重要组成部分,没有很好的制动功能的列车不能称为合格的列车。
CRH5型动车组采用空气制动和电制动联合制动的方式。
电制动与摩擦制动相比,能够减少制动装置的机械磨损,延长装置的寿命,还能将列车的动能返还给电网,做到节能环保,是理想的制动方式。
而动车组在制动
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