大连三号线制动控制单元简介及故障诊断

柴振华

摘 要：分析了大连快轨三号线车辆所用制动控制单元的情况，以期为车辆的日常维护、检修和故障处理提供帮助。

关键词：快轨车辆；制动控制单元；风源系统；辅助用风装置

中图分类号：U270.35 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.09.116

大连快轨三号线采用的是德国克诺尔公司的ESRA制动系统。该系统具有反应迅速快、制动力大、制动距离短、停车精度高和安全性高的特点，由风源系统、微机制动控制单元、制动控制单元、停车制动装置和辅助用风装置组成。本文仅对制动控制单元的原理和故障诊断进行论述。

1 制动控制单元简介

ESRA制动系统的制动控制单元安装在车下，是制动指令的执行装置。制动控制单元每节车均设有1个，并受本节车辆微机制动控制单元（EBCU）的控制。由于动车和拖车的载重不同，其BCU也略有不同。

制动控制单元主要由中继阀、紧急制动电磁阀、模拟转换器、称重限压阀、负载压力传感器、CV压力开关、总风压力开关和测试接头等部件组成，所有部件均采用模块化设计，安装在1块背板上，便于维修和更换，其结构如图1所示。

图1 BCU实物图

2 制动控制单元的工作原理

ESRA制动系统的制动控制单元（BCU）的工作原理为：当压缩空气从制动缸进入制动控制单元后分为三路，一路进入模拟转换器，一路进入紧急制动电磁阀，一路进入中继阀，具体如图2所示。

图2 BCU工作原理图

模拟转换控制器由充气阀、排气阀和压力传感器组成。当模拟转换器接到EBCU的制动指令时，会根据制动命令分别控制充气阀和排气阀动作，并产生相应的预控压力CV1。同时，压力传感器将CV1的压力值转换成相应的电信号，反馈到EBCU并与此时需要的理论压力值进行比较。如果大于或小于所需的制动要求，则EBCU继续控制模拟转换器进行相应的充排气动作，直至预控压力CV1与所需的制动要求相符。

紧急制动电磁阀为二位三通电磁阀。其中，一路接制动风缸，一路接模拟转换器的出口，一路接重阀的进口。正常状态下，紧急制动电磁阀通电，从而沟通模拟转换器的出口与称重阀的进口；在车辆紧急制动时，沟通制动风缸与称重阀的进口。紧急制动电磁阀输出的预控压力为CV2。

称重限压阀可限制过大的制动力，保护车辆在制动时不会因制动力过大而滑行。在车辆进行常用制动时，模拟转换器输出的预控制压力CV1受EBCU控制，而EBCU的制动指令根据车辆的车速、负载和制动要求确定。此时，CV1压力将小于最大制动力，称重限压阀仅起预防作用，以防止模拟转换器动作失灵。在车辆进行紧急制动时，称重限压阀将根据车辆载重的限制预控制压力处于合理范围内。称重阀出口的压力为CV3。

中继阀为流量放大阀，控制单元制动机的制动缸压力与BCU中预控制压力CV3的压力相等。

3 常见故障和解决方案

在快轨三号线的实际运营中，制动控制单元中出现较多的故障现象为有以下3种。

3.1 中继阀排气

正常工作情况下，中继阀存在排气动作，但在无人对车辆进行操作的情况下，中继阀排气为非正常情况。此时，可能为中继阀损坏或模拟转换器损坏。更换模拟转换器后故障消失。

3.2 车辆制动时单节制动力有延时

在车辆运行的过程中，司控器手柄从制动位转到牵引位后，有一节车辆的带制动力显示为0.2 bar，其余为0. 行驶一段时间后，压力变为0，恢复正常。如果电路故障一直存在，且此故障每次都会消失，则原因可能为模拟转换器动作迟缓，更换模拟转换器后车辆恢复正常。

3.3 模拟转换器漏气

在巡检时发现，模拟转换器有漏气，由于模拟转换器由MB04B控制板控制，所以，可能为控制板故障或模拟转换器故障，更换MB04B控制板后故障消除。

4 结束语

介绍了大连快轨3号线在实际运行过程中制动控制单元出现的故障案例，并对可能发生的故障原因进行了分析，希望可对从事轨道交通研究的人员有所启迪和借鉴，在发现类似故障时能及时对车辆进行修复，保证列车的安全运营。

〔编辑：张思楠〕