CRH5型动车组轴温检测系统故障原因浅析

摘要:结合CRH5型动车组轴温检测系统的总体构成、原理和运用中发生的故障情况,分析轴温检测系统报警故障原因,并提出建议措施。

关键词: 动车组;轴温检测系统;原因分析;运行情况;处理措施

中图分类号:U279.3+21文献标识码:A 文章编号:1673-0992(2010)07A-0031-02

自2007年8月CRH5型动车组开行以来,轴温检测系统误报警故障率较高,在运用中时常出现BPS屏轴温警示灯闪亮,监控屏(TD屏)显示单个或多个轴箱温度-40℃,造成途中多次停车,严重影响我国铁路运输秩序。根据长期运行的故障现象和实际检修情况,对轴温检测系统报警故障发生的原因进行分析,对现场故障处理经验和处理措施以及预防措施进行论述。

1CRH5型动车组轴温检测系统总体构成、硬件主要功能及其工作原理

1.1 轴温检测系统总体构成及硬件主要功能

CRH5型动车组轴温检测系统主要由热轴检测主机(HADS)、SUT盒、集成传感器、头车I/O模块、车下接线盒以及设备连接网络控制线等构成。

在每组CRH5型动车组的MC2(01)、TP(03)、TPB(06)、MC1(00)车上的 配电柜(即QRK柜)内各装有一个热轴主机(HADS),负责相邻2辆车采集的轴温信号处理、并与列车网络控制系统TCMS进行通讯;在MC2和MC1车上各设有一个I/O输入输出模块和BPS报警提示装置,负责热轴主机(HADS)与BPS屏之间的报警信号传输;在车下每一根轮轴上设置一个相当于数模转换器的SUT盒,将轴温传感器采集到的模拟信号转换为数字信号,具有互为冗余功能,且与热轴主机形成网络通讯;在每个轴箱内部安装一个集成传感器,该集成传感器为2个互为冗余PT1000型热敏电阻元件。

1.2 轴温系统检测基本工作原理

相邻两辆车的每一个转向架上各轴温传感器PT1000 1和PT10002采集到的模拟信号分别发送至安装在转向架上的SUT1盒和SUT2盒,SUT1和SUT2盒分别对采集到的模拟信号进行处理,而相邻两辆车间各转向架上SUT1盒利用网络通讯CAN1线相互串联,SUT2盒间利用网络通讯CAN2线相互串联,最终将信号发送至热轴主机进行处理,各个热轴主机间通过MVB线经由充电机、卫生间相互连接,与两端头车的列车网络控制系统TCMS(舒适)构成通讯,最终通过司机室RIOM在显示屏上显示温度值。若热轴主机在对信号处理处理过程中判断认为轴温检测系统存在故障时,立即通过I/O模块向司机室BPS屏指令,BPS显示轴温报警信息,同时在TD屏上显示故障信息。轴温传感器接线框图如图1所示:

图1:轴温传感器接线框图

2轴温检测系统监控软件介绍及应用

在日常检修中,可使用Serlink98软件实时监控轴温检测系统中各热轴主机间和SUT盒间网络CAN线通讯状态以及各轴温传感器工作状态和温度显示,以实现人机交换功能。监控图形如图2、图3、图4所示:

图2:TP车热轴主机与其他车辆热轴主机间通讯

图3:TP车各轴温传感器通讯状态

图4:TP车各轴温传感器温度显示

3在运用中轴温检测系统发生报警故障情况及主要原因分析

自2010年1月1日至2010年5月13日,配属我段的CRH5型动车组发生轴温报警故障累计36件,主要故障现象为司机室BPS屏轴温报警灯闪烁,监控屏显示某个或多个轴箱温度-40℃。其中因CAN线干扰发生故障6件,占故障总数的16.67;因SUT盒质量问题发生故障14件, 占故障总数的38.89;因温度传感器故障发生8件、占故障总数22.22;信号传输线缆破损接地发生故障4件,占故障总数的11.11;因SUT盒连接插头密封不严进水发生故障1件,占故障总数的2.78;因轴温传感器油污干扰发生故障2件,占故障总数的5.55;因热轴主机故障发生1件,占故障总数的2.78。

4发生故障处理方法及采取措施

4.1 故障发生处理方法

4.1.1 若仅发生BPS屏热轴报警红灯闪烁故障,监控屏显示轴温正常。则对主控车辆热轴主机控制软件进行刷新,必要时对I/O模块进行更换处理。

4.1.2 若发生单个轴箱温度显示-40℃故障,则对该轴箱温度传感器接线及分线盒进行检查,对轴温传感器紧固状态进行检查,对油污进行清洁,必要时对轴温传感器进行更换处理。

4.1.3 若发生多个轴箱温度显示-40℃故障,则对该转向架上各SUT盒连接插头密封状态及紧固状态进行检查,对SUT盒间信号传输线缆进行绝缘检查测量,对各卫生间和充电机网络CAN线屏蔽层进行全面的检查,必要时对热轴主机或SUT盒进行更换处理。

4.2 故障发生后采取措施

4.2.1 针对轴温传感器的连接线断造成信号传输中断、卫生间CAN线屏蔽不良影响信号传输以及轴温传感器插头油污干扰影响信号传输问题,可采取以下措施:

对CRH5型动车组卫生间连接BFG控制板的CAN线连接插X32插头的屏蔽层进行包扎改造;可利用18万公里检修对空心轴探伤时,对轴温传感器阻值进行测量检查,对轴温传感器上的油迹进行擦拭,减少油污对轴温传感器测量精度的影响。

4.2.2 针对SUT盒本身的密封效果不良,导致SUT盒内部以及连接插头进水,导致轴温检测系统发生报警故障。可采取以下措施:

对轴温检测系统中热轴主机控制软件进行升级,提高系统的稳定性;对相应的SUT盒连接插和轴温传感器连接插头连接位置处涂打防水密封胶状。