高速动车组的供风系统简述

高速动车组的供风系统简述

周子勋

中国铁路北京局集团有限公司北京动车段 北京 102600

摘要：中国新一代中国高速动车组（标准动车组）即复兴号，最高时速达到350Km/h，当列车高速减速时，稳定高效的制动系统对整车的行车安全至关重要，高速动车组采用电控制动外加基础制动的制动模式，而基础制动需要供风系统提供风源，产生制动力，起到列车制动减速的目的。因此动制动供风系统的性能直接影响动车组的运行性能。除此之外，列车运行过程中受电弓的升降，车门的开闭、便器的使用、空气弹簧的充排气等都需要稳定的风源供给。这些都直接关系着动车组运行使用过程中的方方面面,稳定的压缩空气供给,是保证这些设备的良好运行及工作的基础。因此，供风系统在列车中的重要程度不言而喻。

关键词：高速动车组；供风系统；

1供风系统的组成

1.1风源（主供风单元）

高速动车组的所有用风设备的风源均来源于主供风单元，其主要功能是为动车组车辆制动系统及其它用风设备提供干燥洁净的压缩空气。短编高速动车组主供风单元主要分布在03车06车，长编高速动车组主供风单元主要分布在03、06、11和14车。除此之外，在受电弓车还增加了辅助供风系统，在断电情况下或者主供风系统的压力空气不足时,为了能确保受电弓起升,系统会启动辅助空压机，保证列车正常行驶。螺杆空气压缩机组包括电机、压缩机、冷却器、空滤器、油过滤器等。螺杆空气压缩机通过电机带动压缩机旋转，空气通过空气滤清器被吸气压缩后经中间部件如冷却器、过滤器和干燥器从排气口排出。空气净化处理单元包括双塔干燥器、微油过滤器。在空气净化处理单元中，空气首先经过分离和过滤，然后由干燥塔内的干燥剂进行干燥。阀类和电控单元包括单向阀、安全阀、压力控制器等装置。通过微机控制主供风单元以及控制、检测主供风单元的风向和风压等；托架：起到固定和支撑压缩机组的作用。

1.2管路组件

主供风单元中产生的风源通过管路运送到用风设备，从而使用风设备正常工作。如果说将高速动车组的主供风单元比喻成人体的心脏，产生的风源类似人体中的血液，那么管路就好比人体中运输血液的血管，遍布整个列车，一旦出现漏风故障，就可能导致某处设备不能正常工作，严重时甚至危及行车安全。高速动车组经过从国外引进并消化吸收，管路也从最开始的碳钢管螺纹连接发展到现在先进的不锈钢管路卡套式连接，按照结构主要分为不锈钢管、管道件和风缸。其中不锈钢管主要由28X1.5，22X1.5，18X1.5，15X1.5以及10X1.5等规格；管道件包括截断塞门（用于管路中风路的通断），各种弯头（便于在复杂的车下设备中布置管路），三通（用于将主管路中的风往分支管路流动），测试点（便于测量此处管路中的风压）以及各种阀（高度阀，差压阀等）。风缸主要用于存储气体以及减少管路中气压的波动。管路按功能主要分为总风管路（贯穿全列车的主风管MR或者MRP）、制动管路（同样贯穿全列车的制动管）、侧门管路、空簧供风管路、便器供风管路、空调供风管路、外部风源接入管路、受电弓供风管路等组成。

1.3用风设备

高速动车组中用风设备遍布整类车，实现动车组的各种功能。通过高度阀对空气弹簧进行充排气，实现列车运行的平稳性，这才有了立钢币于桌上而不倒，提高了乘坐动车的舒适性，在新一代高速动车组中，通过优化供风系统性能参数，强化隔声减振性能，平稳性和车内噪声均优于“和谐号”动车组。通过对比“复兴号”动车组和“和谐号”动车组车体不同区域平稳性和噪声，在时速350km运行时，“复兴号动车组”平稳度和噪声均优于“和谐号动车组”。

2供风设备的修程改进措施及建议

2.1改进措施

注意紧固和清洗的关键部位。重点对主供风机组管道接头进行检查，确认防松标记无错位、漏气、漏油现象，并对各继电器外壳进行清洗，确保无损坏。重点对辅助送风机组安全阀外观进行检查，确认无腐蚀。合理安排维修周期。合理安排供气设备各部件的检修周期，制定详细的检修计划。一、二次维修主要对设备内部的管道和装置进行清洗和外观检查，确认电气功能良好，供气正常。三级保养是对供气设备进行全面检修，确保更换必要的零部件和油时，设备内无异物进入。

2.2后续检查和施工建议

更换零件和机油之前，请清洁主供气单元。根据CRH380BL动车组三段修说明书的要求，检查送风机组型号，检查温度继电器，拆除检测装置，换油，更新滤油筒，维护吸油管路过滤器、停机、拆下干式空气滤清器（A01/001c）。取出滤筒，检查安全部件，安装干空气过滤器，放油，运行，清洁主空压机，冷却。建议先对主空压机进行清洗，然后进行维修，以免在更换必要部件和换油过程中灰尘等异物进入设备，影响主供风机组的性能，造成安全隐患。提高供气设备维修质量。针对送风设备常见故障，以故障率高的部件为重点维修项目，提高送风设备维修质量。检修过程中发现的质量问题应及时关闭，防止遗漏，造成较大故障，危及动车组运行安全。加强维修人员的技术培训。加强维修人员对送风设备的结构和原理的理论培训，可以定期吸引优秀专家到主机厂进行技术学习，提高维修和故障处理的技术水平。

3制动供风系统常见故障及应急处理

3.1单车制动不缓解

单车制动不缓解表现为制动有效率丢失，单车制动不缓解。常见原因一般有两种，一是压力传感器或压力开关检测异常，二是BCU（制动控制单元）通讯故障。应急处理办法为司机在制动手柄处于缓解位置时，按下制动手柄上的按钮实施清扫制动。按下按钮保持10秒，释放制动手柄上的按钮缓解清扫制动。观察HMI屏显示的所有制动的施加和缓解功能是否正常。如果制动的施加和缓解功能正常，则按制动有效率运行，如果制动的施加和缓解功能不正常则立即施加常用制动，同时通知随车机械师对故障车进行关门车操作，司机按本手册限速表中制动切除后限速值运行。

3.2全列常用制动不缓解

全列常用制动不缓解一般表现为列车管风压大于5.0Bar，常见原因是BCU通讯故障、ATP（列车自动保护）系统故障或制动手柄故障。在应急处理时应立即停车，报告列车调度员，在司机室HMI屏上确认故障为单车制动不缓解还是全列制动不缓解。将制动手柄推至REL位缓解，检查HMI屏是否有相关故障代码，根据故障代码提示进行判断处理。若为换端引起的全列制动不缓解，应将制动手柄置于最大常用制动位，缓解停放制动，再将制动手柄推至OC位，然后施加停放制动，检查全列制动是否缓解，如制动界面恢复正常，显示缓解，动车组可正常运行；若制动仍无法缓解，将制动手柄置于缓解位，缓解停放制动，施加牵引力，如制动界面恢复正常，显示缓解，动车组可正常运行。若由ASC（恒速）速度设定引起的全列制动不缓解，检查ASC（恒速）速度设定是否关闭，ASC关闭状态显示如图2所示，如果关闭ASC后仍不能缓解，检查ATP是否在缓解状态。若ATP在缓解状态无法缓解制动，将ATP重启，检查制动是否缓解，如制动界面恢复正常，显示缓解，动车组可正常运行；若无法缓解，对BCU进行复位。如制动界面恢复正常，显示缓解，司机按制动有效率限速运行。若为单车制动不缓解按2.1中单车制动不缓解故障处理方法处理。

结论

经过近二十年的飞速发展，中国高速动车组从引进消化吸收到再创新，取得了骄人的成绩，成为中国的一张靓丽的名片。动车已然成为人们出行的首先现代化交通工具，源于其安全可靠性和乘坐的舒适性。本文通过简述高速动车组的供风系统，阐述其在列车中的重要性，总结了动车组供风系统的结构特点，为在供风系统实际运用的维护检修提供一定的指导思路。

参考文献：

[1]琚林涛.空压机远程监控系统设计[J].机械管理开发，2016，31（12）.

[2]张川宝，高珊，张新永，李丹鹤.基于AMESim的轨道车辆升弓供风系统仿真[J].工业技术与职业教育，2017，15（04）.