铁路货车制动系统分析及检修工艺研究

科技专论

296

铁路货车制动系统分析及检修工艺研究

【摘要】随着我国经济的快速增长，我国的铁路运输业也在飞速发展，铁路货车做为铁路货物运输的工具，承担着完成铁路运输任务的重要职责，而铁路货车的制动系统是铁路货车的实行减速和停车的重要装置，是铁路货车安全的保证。对于现代的火车而言，制动系统不仅仅是安全的保证，更关系到铁路货车的牵引质量问题。因此有必要对铁路货车的制动系统进行研究和探讨。本文主要对现代铁路火车制动系统的现状和存在的问题进行了阐述；然后对铁路火车制动系统检修工艺方面进行了探讨并提出了几点改进建议。

【关键词】铁路货车；制动系统；检修工艺

1、前言

经过多年的发展，我国的铁路货车在快速地进步，制造工艺和运行检修水平都得到了巨大的提升。近年来更是实现了快速和载重的革新换代，已有的列车载重由以前的60吨提高到了现在的70吨，既有列车速度都提升到了120km/h；实现了铁路货车设计、制造、新材料的三大跨越，掌握了高性能转向架、结构可靠性等一系列核心技术，全面推广新型合金材料、非金属材料、不锈钢焊接技术整体新铸造等一系列的新技术和新材料；在核心配件、检修、安全、维护等方面实现了技术上的创新性进步；形成了涵盖了铁路货车运行方方面面的标准体系，走出了独具中国特色的铁路货车发展之路。

同时，作为铁路货车的重要组成部分，制动系统也经历了旧阀改造和自主研发的发展过程，逐步形成了独具特色的、较为完善的制动系统。特别是近年来，制动系统在重载货车和快速列车等诸多方面取得了重大的进步。但是，与发达国家的水平相比还存在这很大的不足。因此，我们仍有必要对制动系统进行研究和探讨，使其日趋完善。

2、高速载重货车制动系统技术分析

随着铁路货车的发展，货车的列车编组、载重和速度都在不断地增长，对货车的制动技术提出了更高的要求，国内外的货车制动技术都在不断地发展。在制动装置上，我国与先进的工业国家相比还是有一定的差距，下面就分高速和载重两个方面对相关制动技术进行了简要分析。

2.1快速货车制动问题随着经济发展，铁路货车的运输量在不断上升，为了使我国的铁路资源得到充分的利用，铁路货运快速化已经成为必然的发展趋势。而制动技术是发展快速货车的关键，制动力必须适应铁路货车的速度。现如今，我国现有的货车制动系统将要不能满足快速列车的需求，因此，我们必须走出去学习国际上先进的铁路货车制动技术。

货车的重车质量为空车的3倍以上，这里就会存在空重车位的问题。当装有不同的制动装置的车辆混合编排时，由于制动方式的差异，导致列车纵向冲动加剧，空车位容易造成车轮擦伤。空重车的自动调整技术是提高运输速度、提升货车制动能力的关键。设计货车的转向架和制动系统时应该重视轻重车自动调整装置的设计，避免由于空重车纵向冲动造成的列车故障。

另外，制动系统的漏泄对制动性能和列车运行也具有重要影响。主要影响缓解和再充气的时间，使列车前后形成压力梯度，导致列车尾部车辆制动力低下，作用迟缓，延长制动距离，也是制动机发生故障的根源之一。列车速度越快，问题越突出，严重时将使司机失去对制动管减压量的控制，也会由于在制动保压过程中的漏泄使列车中的制动力分布不均，因而也相应增加了列车的纵向冲动。

另外，由于我国对制动距离要求与欧洲国家相似，较美国要短，因此，对制动装置的研制可以借鉴欧洲国家的先进技术，既要重视转向架的研制，也要重视制动系统的研制。目前，世界记录有法国的Y37型转向架保持，最高试验速度达到了281.8km/h。

2.2重载货车制动问题

重载货车是为了充分利用现有的铁路线路和装备，提高运输效率，而增加列车的长度和质量。目前载重在5000吨以上的列车称之为重载

列车。开行重载列车的关键在于机车的牵引力和列车的制动能力，其中

货车的制动能力是保证货车安全的关键所在。

增加列车的载重主要有两个途径，一是货车大型化，二是扩大列车编组数量。经过计算表明，将要发展的25吨轴重的列车比既有的20吨轴重列车的闸瓦压力高出20%之多才可以满足制动力要求，制动装置的热负荷以及货车承受的纵向力也相应地增加。虽然经过计算现有设备距离上限值仍然有一定的余量，但是空车位制动力的增加会导致粘滞问题的出现。因此，当前最重要的问题是改进现有的空重车调整装置。

若想改善重载货车的制动性能，可以采用电空制动的方式。我国现如今采用的是空气制动方式，它是靠空气压力的变化来实行制动作用的。由于长大的载重货车各车辆的制动机因受空气流速的限制而不能同步实施制动，会造成列车之间的纵向冲击，另外，在制动缓解之前，制动风缸不能充气，在较长坡道会发生制动的失效现象。若采用电空制动就可以有效地解决上述问题，这种制动方法通过电信号进行控制，可以实现各个列车同步制动和制动风缸的连续充风，并且可以有效地缩短制动距离，从而使列车的的速度可以更高。因此，实行电空制动是重载货车提升制动性能的有效方式。

3、制动系统检修工艺分析

根据有关数据表明，在所有列车故障中，制动系统的故障在90%以上。制动系统故障已经严重影响了列车的正常运行，甚至导致安全事故的发生。根据相关的数据表明，所有制动系统故障中管道泄露占到了74%，缸体泄露占到7%，阀门故障占到了2%，主要故障配件是管道、缸体、120控制阀。故障原因主要是，制动管内壁有污垢、制动缸体内部粗糙度差、120阀配件研磨不良。

3.1设计管内壁清洁装置由于管道内污垢成分复杂，现行的内部吹尘工艺无法达到清理的效果。通过实验，采用美国旋转管路清洗软轴，这种软轴可以在管内随意进行弯曲，不会受管的形状所限，刷头直接装在软轴的顶端，机器将清洁用水送进软轴封套，在清洁水的冲刷下，将污垢去除。使用这种方法后，管道泄露、堵塞等故障的发生数目明显下降。

3.2完善缸体内壁打磨工艺按照国家标准的要求，制动缸体内壁粗糙度为Ra0.4μm，但是实际操作过程中，经过一次打磨后，缸体内部的粗糙度仅为Ra1.6μm。经过研究决定，采用先打磨后抛光的方式对制动缸进行处理，处理之后缸体粗糙度满足要求，大大减少了缸体泄露故障的发生。

3.3 改进120阀门研磨工艺120阀由滑阀、截止阀、滑阀座组成，经过检查后发现各个配件的滑动面有划痕或者接触不严密时会导致油脂泄露，造成制动阀产生故障。因此要对120阀各部件的接触面进行打磨后再进行组装，消除接触面的缺陷。另外，还要对打磨用的油石进行规范，确保所用油石符合规格。最后，在操作过程中发现，机械打磨能够更好地控制研磨精度，并且能减少工作强度、增大工作效率。

4、结语

随着经济发展，必然要求铁路运输力的上升，载重量增大、速度加快是必然趋势，这对铁路的制动系统会有更高的要求。虽然我国在铁路货车制动技术上有了很大的发展，但是相对于发达的工业国家还有很大的进步空间。我们要不断地吸收国外的先进技术，改进制动相关工艺，确保铁路运输的安全，使铁路货运能更好更快的发展。

何靖杰

广深铁路股份有限公司广州北车辆段 510450

参考文献

[1]常崇义,王成国,金鹰.基于三维动态有限元模型的轮轨磨耗数值分析[J].中国铁道科学, 2008, 29.

[2]TB/ T 1335-1996.铁道车辆强度设计及试验鉴定规范[S] .