自主化制动系统C5修检修技术要求探讨

吴易航，李开晔，王 双

(1.中车株洲电力机车有限公司制动分公司，湖南 株洲 412000； 2.轨道车辆制动技术湖南省工程实验室，湖南 株洲 412000)

0 引言

电力机车制动系统随着运用年限增加，其部件会出现磨损、变形、老化等情况，为确保制动系统在全寿命周期范围内可靠运用，有必要结合检修对制动系统进行定期检修维护。目前和谐型交流机车制动系统C5修修程周期为100 × ( 1 ± 10% ) 万 km，不超过6年，C5修主要为针对制动系统阀类部件进行解体检修，更新橡胶件、弹簧、滤芯，对电气部件进行功能检测，更新或检修性能不良部件。

自主化制动系统主要由制动控制单元、阀类部件、压力传感器、压力开关等组成，制动系统的性能主要取决于以上部件的实际运用状况。为进一步摸清自主化制动系统达到C5修后的实际状况，本文运用已经达到C5修的制动柜进行常温、低温性能试验以及拆解检查，并对试验结果以及拆解检查情况进行分析，提出制动系统C5修检修范围以及技术要求建议，提升检修后的制动系统运用质量。

1 试验基本情况

本文选取4台已进入C5修周期的制动柜在高低温试验箱中开展制动性能试验以及常温、低温泄漏试验，试验结束后对制动柜进行拆解检查，观察制动柜内主要部件橡胶件、气路板以及管路、电气部件的实际状态，并对试验结果及拆解检查情况进行分析。

2 制动柜试验

2.1 外观检查

通过外观检查，发现已进入C5修周期的制动柜各零部件外表附有灰尘，制动柜外观正常，没有发现明显破损或者缺陷等问题。

2.2 常温、低温漏泄及性能试验

将制动柜放入高低温试验箱，并通过相应管路工装与制动柜对外接口板上的气路接口进行连接，显示屏及制动控制器置于高低温箱外，通过线缆与高低温箱中的制动柜进行连接。连接完成后根据试验大纲要求对制动柜进行常温及低温漏泄试验、常温及低温性能试验。

2.2.1 漏泄试验

根据试验大纲要求，分别对4个制动柜进行常温、低温漏泄试验，观察制动柜在常温、低温环境下各管系的漏泄值，试验结果如表1所示。

表1 漏泄试验结果

2.2.2 性能试验

根据TB/T3428-2015标准要求分别对4个制动柜进行常温、低温性能试验，检查制动柜在常温、低温环境下的制动性能参数，试验结果如表2所示。

表2 常规性能试验结果

2.3 试验结果

4个制动柜在常温以及低温下的漏泄试验结果表明，制动柜达到C5修后的常温漏泄性能满足使用要求，但是低温下各管系漏泄量远远超出制动柜出厂试验以及标准要求，甚至1 min内的泄漏量已远远超出标准要求。

通过制动柜的常温、低温下的性能试验结果表明，制动柜达到C5修后整体制动性能参数均满足TB/T 3428-2015《微机控制的机车制动控制系统》标准要求，说明达到C5修的制动柜性能能够满足使用要求，但是制动柜内部阀类部件的橡胶件已达到运用极限，需要进行更换。

3 制动机拆解检查

为进一步查明漏泄量严重超标原因，在试验结束后结合制动柜的检修对各部件进行拆解检查，并观察制动柜气路板、管路、制动控制器以及阀类部件内部橡胶弹簧件的状态。

3.1 制动柜拆解检查情况

通过4个制动柜的拆解，发现制动缸控制模块、列车管控制模块气路板管路接口处存在油污，严重者可以明显看见液态油污，解体拆解模块阀类部件，发现阀类部件膜板类橡胶件出现龟裂甚至产生裂纹(见图1)。有裂开情况，O型密封圈发生了明显变形，且阀体内部存在黑色油泥杂质，清洁度不高。对制动柜线缆、电子板卡进行拆解检查，发现1个母版插卡出现轻微磨损(见图2)，需要更换。

图1 橡胶件拆解情况

图2 插孔磨损情况

3.2 拆解检查小结

通过拆解发现气路板存在油污、阀类部件橡胶件老化变形等情况。由于风源质量含油量长期超标，制动柜阀类部件密封橡胶件长时间处于含油超标的环境中，容易导致橡胶件加速老化，失去橡胶弹性，可能会造成管系泄漏以及其他功能失效。同时管系泄漏将引发高速电磁阀频繁动作补风，造成电磁阀动作次数过多引发异常磨损，若不及时更换，将会造成系统各管系漏风以及部分功能失效，引发制动机频繁故障；若继续使用，橡胶件性能将继续恶化，导致制动柜故障率将会明显上升，影响制动机正常运用。另外，结合拆解检查发现，个别电子元器件插件存在磨蚀，需要及时更换，继续使用将会对制动控制造成影响，可能引发控制故障。

4 相关建议

此次结合检修对运用至6年的不同制动柜密封性及性能进行相关测试研究，发现自主化制动系统常温状态下密封及性能基本合格，低温情况下泄漏严重超标，通过拆解检查发现阀类部件橡胶件存在老化、破损等情况，同时在气路检查时还发现制动柜内部存在液态油污，说明机车风源含油超标。因此，结合此次试验以及拆解检查研究，为保障制动系统在全寿命周期范围内可靠运行，提高检修后制动系统的产品质量，针对自主化制动系统检修技术提出如下相关建议。

1)定期对机车风源进行维护保养。制动系统阀类部件均采用橡胶件进行密封，若长时间处于含油超标环境，将加速制动系统阀类部件橡胶件老化，导致制动系统气密性性能降低。

2)确保橡胶件更新周期，加强橡胶件耐油性能。考虑目前制动系统风源情况，建议结合C5修及时更换橡胶件，同时还须加强橡胶件耐油性能，确保制动系统长期运用后性能正常。

3)检修过程中加强板卡插件磨损情况检查。根据此次拆解检查情况，虽然制动系统性能试验正常，但插件磨损严重，继续使用可能会导致因插件接触不良产生故障，因此建议检修加强插件磨损情况检查，及时发现和处理磨损异常情况。