大连快轨三号线风源系统故障解决方案

方案

0.前言

大连快轨三号线车辆为两动两拖四节编组，该车制动控制为车控形式，即一个制动控制单元控制一节车（两个转向架）。其制动系统采用的是德国克诺尔制动系统，为微机控制的电空控制系统。该系统的主要组成部分为：风源系统、微机制动控制单元（EBCU）、制动控制单元（BCU）、停车制动装置、辅助用风系统。其中风源系统是为整个制动系统提供符合要求的干燥的洁净压力空气。

近年来，由于快轨车辆运营使用时间的增加，车辆性能的稳定性逐步下降，同时车辆故障率上升，其中风源系统故障为多见故障之一。大连快轨三号线列车风源系统为德国克诺尔制动系统组成部分，发生故障时需返克诺尔厂进行修理，这就大大提高了车辆维修成本。

为改善上述现象，且能够在实际当中解决该风源系统的故障，我们对该风源系统的原理、结构进行分析，并实际操作试验，对本故障给予了解决，从而减少了该系统的返厂维修成本。

1.大连快轨三号列车风源系统简介

大连快轨三号线车辆采用VV120型风源系统，能够产生和提供干燥、洁净的压缩空气。其风源系统由电机空压机组和空气干燥装置以及安全阀组成。其部件通过连接软管连接在一起，形成一个完整的装置安装在机架上。连接软管将电机空压机组的输出端连接到下游的空气干燥装置上，安全阀通过承接件用螺栓连接在空气干燥装置的机壳上。该系统的设计特点为：

（1）结构简单，采用模块式结构，便于安装在车辆的车体下方。

（2）两级压缩的三缸W形电机空压机组，工作噪声低，震动低。

（3）采用先进的免维护弹性支座支撑电机空压机组。

（4）双塔式空气干燥装置，可再生循环使用。

风源系统中，电机空压机组为产生压缩空气装置，而空气干燥装置是对产生的压缩空气进行干燥，安全阀为11bar压力开启安全阀，防止风源系统出现故障产生过大压力造成系统损坏。

干燥系统装置采用的是KNORR LTZ015.1H型双塔式空气干燥装置。其示意原理图如图1所示。

图1示出了工作状态下的空气干燥装置，其中塔19a处于其干燥阶段，塔19b处于其再生阶段。来自周期定时器的电输入信号给电磁阀（43）通电，阀座（V3）开启。从空气管路分流出来的压缩空气（P2），流经开启的阀座（V2）和（V3）到达鞲鞴阀（34）。交替压力根据弹簧的作用力推动鞲鞴到达顶部和底部位置，由此而开启了阀座（V5）和（V8）。来自空压机冷却空气经进气口P1和开启的阀

座（V5）到达干燥塔，经塔顶改变方向返回，经止回阀等到达出气口P2。干燥后的空气一部分分流，经过再生口（50）膨胀，从相反方向通过干燥塔（19b）中的干燥剂。这部分膨胀空气，即为再生空气，从将要再生的干燥剂中吸取水分，通过开启阀座（V8）和消音器排到大气中。

干燥剂达到其饱和极限前不久，电子周期定时器在T/2时（见图2）转换干燥器装置，即电磁阀断电。阀座（V3）关闭，阀座（V4）开启。到达鞲鞴阀（34）的控制管路排风，结果鞲鞴阀在弹簧力的作用下被分别推到顶部和底部位置，这样将关闭阀座（V5）和（V8），并开启阀座（V6）和（V7）。

这种情况下，主气流（P1→P2）在塔（19b）内干燥，干燥剂在塔内（19a）内再生，图2显示了周期定时和不同的工作阶段。为使工作无误，该装置要求一定的交替压力，在该压力下预控阀（55）开启，鞲鞴阀可以往复运动。

2.故障现象分析及实际解决方案

在快轨三号线车辆实际运营当中，风源系统出现率比较多的故障现象为：

（1）干燥塔无再生转换作用，此时风源系统提供的压缩空气含有大量的水分，对整个制动系统有较大的危害。

（2）鞲鞴阀排污口A持续排风，造成风源系统提供不了足够的压缩空气。

对于上述第一种情况进行了现场分析，此时空压机组能够正常打风，但是再生干燥系统装置没有进行转化再生，经过拆卸分析，此时鞲鞴阀的机械转换无故障，而继续查找后得出为，电子周期定时器电路板损坏，此故障经由分析可以自行更换而无需再进行返厂维修。

对于上述第二种情况，先由现场情况发现，此时干燥装置可以进行再生功能，在转换周期时排出水分，得到干燥空气，但此时排污口A持续不间断排风，造成风压不足，再由双塔式空气干燥装置示意原理图进行分析，在整个转换装置内，阀座V5、V6、V7、V8为持续动作点，且由于有弹簧作用力在上面受力，以及橡胶老化的问题，它的损坏几率最大且可以造成风源鞲鞴阀排污口A持续排风。经过对现场损坏的转换装置进行拆卸找出阀座V，发现其问题正出现此处，其阀座V出现损坏。因此需更换阀座V，且对鞲鞴阀内部进行清理，防止损坏残留物对机械工作造成影响。在更换维修后，安装试验再无故障发生。经过分析解决，其上出现的两种常见故障我们可以维修给以解决，而对于空压机组内部出现的其他问题由于技术设备的限制还需进行返厂维修。

在对以上两种风源系统常见故障我们给予了解决方案后，快轨三号线列车风源系统没有因为此类故障再进行返厂维修，从而节省了返厂维修费用。

3.结论

在快轨三号线车辆运营至今，在风源系统中出现的干燥塔无再生转换作用和

鞲鞴阀排污口A持续排风故障我们都一一给予了实际解决，无需再因为此故障进行返厂维修，且解决后的风源系统能够正常的工作，无任何问题产生，此问题的解决能够提高快轨三号线风源系统再次使用寿命，且能大大节省了返厂维修费用。

参考文献：

[1] 中国北车集团大连机车车辆有限公司.快轨车辆运用保养手册（第二版）[G]，2005.

[2] 中国北车集团大连机车车辆有限公司.快轨车辆制动部件运用保养手册[G]，2003.

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