货车制动新技术

摘要：随着经济发展，必然要求运输力的上升，载重量增大、速度加快是必然趋势，这对火车制动系统会有更高的要求。本文首先介绍了我国铁路货车制动技术发展中存在的问题，其次详细介绍了货车制动管系柔性连接技术，最后提出了铁路货车制动技术改进措施，仅供参考。

关键词：货车；制动；技术

中图分类号：C35 文献标识码： A

一、我国铁路货车制动技术发展中存在的问题分析

1、车辆检修周期短暂，缺乏可靠性与稳定性

目前我国大部分的铁路货车检修周期十分短暂，可靠性与稳定性不高。这体现在实际的使用中为铁路货车制动系统制造技术比较低，产品质量不达标，影响正常使用，进而影响到系统的稳定性与可靠性。其次在原料的选择上不严格，以次充好，橡胶密封油脂质量不达标，机车运行不稳定，这些因素为铁路货车的安全运输埋下了事故隐患。

2、车辆减压过程中发生紧急制动

当铁路货车在运行时，在进行常用减压时往往会发生列车的紧急制动，这是紧急阀存在故障的表现，该故障出现会严重影响到铁路货车的正常运行，只有在工作中重点做好车厢紧急阀的检查，确认故障位置，及时进行更换才能最大限度的减少损失。

3、列尾装置受天气影响出现运行故障

铁路货车在尾部都设有列尾装置，其主要作用是确保铁路运输的安全，但是在恶劣环境的干扰下，列尾装置常常出现失灵，司机查不到有效的尾部风压。可控列尾的电池在正常运行中突然断电，可控列尾装置出现掉网等，列尾装置超出数值极限等运行故障，严重影响到车辆的正常运行与安全运行。

4、铁路货车车轮摩擦严重，车轮实际负荷高

随着各项事业的发展，对于铁路运输的需求越来越大，以此同时铁路运输运力与速度的不断提升对于货车车轮造成了巨大的挑战，货车车辆制动系统的轮瓦关系问题逐渐突出，直接引发车轮擦伤次数增加及实际负荷的提高。我国现阶段的大多数车辆的黏着利用率往往超过限制值，这些都是铁路货车运行的安全患。

二、既有货车制动管系连接技术

国内既有铁路货车制动管系连接方式主要有螺纹连接、法兰连接及半刚性的压紧式快装管接头连接。

由于车辆组装中的误差以及运用过程中制动管系振动、弯管回弹变形等因素，使得连接处应力集中，从而造成连接处紧固螺栓松动或接头断裂，导致管系漏泄，影响了车辆的正常使用；尤其是三通连接部位，受组装及车辆振动等影响更大，严重时发生漏泄。

三、柔性连接技术原理

采用对管系同轴度和轴向尺寸误差具有一定适应性的柔性连接技术，能够减轻车辆在运用过程中的振动、变形对制动管连接密封的影响，提高管系连接密封的可靠性。

管道柔性连接技术的密封原理如图1所示。被连接管在连接处预留部分间隙，密封圈套在被连接管外壁，用2个卡箍对压紧扣。在低压时，靠密封圈的弹性变形达到密封的作用；气体在管道内受压流动时，随着压力增加，管体表面密封唇所受的力也相应增强，从而起到自密封的效果。受限位挡圈的限制，两制动管之间留有2～6mm的间隙，因此被连接管在轴向上允许有一定量的位移；因密封圈是有一定宽度的橡胶柔性连接件，可以减轻因管系下料、煨弯变形等制造误差造成组装及车辆振动等产生的抗力。

因此，这种柔性连接方式应用于铁路货车制动管系，允许被连接管有一定量的轴向移动和组装同轴度偏差，能够减轻车辆振动、变形、冲击对密封连接的影响，在运用过程中因车辆振动产生的应力集中也可以得到缓解。

四、货车制动管系柔性连接技术

1、柔性连接结构介绍

货车制动管系柔性连接组成包括柔性连接接头、连接三通及连接管系3个部分。柔性连接接头由2个半圆形带翼边的卡箍、1个密封圈和紧固螺栓组成（图2）。制动管系的直径不同，其柔性连接规格也不同。其中，DN32主管柔性连接受力最大，共有4组连接紧固件，而其余为2组紧固件。螺栓孔上方为具有防松功能的拱门形防松槽，在方便紧固的同时还可以防止螺栓的松动。密封圈是有一定宽度的波浪形带唇橡胶件，用于制动管之间的连接和密封。

连接管系包括限位挡圈和制动管，两者采用过盈配合安装。该限位挡圈可以采用专用限位接头结构，也可以采用制动管端部一体成型结构。柔性连接三通直管端采用带限位挡的柔性连接结构，支管端为法兰连接。

2、制动管系柔性连接组装

组装时，将装配好限位挡圈的连接管系沿轴向对齐，然后把密封圈套在连接管系端部，用卡箍扣合密封圈，同时利用限位挡圈调整轴向距离，再扣上另一半卡箍，依次穿入内六角螺栓、防松螺母、垫圈紧固件。螺栓紧固时，卡箍的防松槽可将螺母卡住，防止螺母松动，然后用六角扳手拧紧螺栓。

五、试验验证

1、常温密封试验

试验时，将装有DN32柔性连接接头的制动管放置于水压试验台的水槽中，模拟制动管偏斜、紧固螺栓松动的工况，分别进行了50kpa、500kpa、600kpa空气压力下的常温密封性能试验，没有发生漏泄，密封效果良好。

2、柔性连接试验

图3为柔性连接密封性能试验。试验前，在主管吊处加垫，将端部制动管进行3°偏差组装；试验过程中，用卡钳在柔性连接接头上加压，直至连接管组装间隙最大，模拟组装抗力情况，检验柔性连接的密封性能。试验结果表明其密封效果良好。

3、高低温试验及模拟整车低温试验

将一组柔性连接接头与制动管组装，在高低温试验箱中 冷 冻 到-50 ℃，向 管 系 内 充 入50kpa、500kpa、600kpa压力空气，检查管系的气密性；然后加热到110 ℃，再逐步冷冻到-50 ℃，向管系内充入50kpa、500kpa、600kpa压力空气，检查管系的气密性。试验结果表明，在高温、低温工况下，制动管系柔性连接均有着良好的密封性能，在2～6mm轴向位移及同轴度3°偏差时，未发生漏泄。

4、装车试验

图4、图5为柔性连接管系装车图 。采用柔性连接对C70E型敞车的制动管系进行了局部改进设计和配件制造，并在C70E型敞车上进行了密封性能试验及装卸工艺性试验。组装工具为六角扳手，操作简单快捷；组装完成后的单车试验表明，密封性能及装配工艺性良好。

六、铁路货车制动技术改进措施研究

1、对车辆进行可靠性能改进，延长检修周期

要想延长检修周期，首先要做好货车车辆的可靠性改进。重点对橡胶板、密封件及油的性能性改进，重点对货车的空气制动系统进行防尘处理、防锈处理及泄露性检查，及时解决不良的故障问题，有效提升制动系统的传动效率。同时做好材质的选择，严格按照规章制度选择质量达标的原材料，从原料上把好安全关。

2、管道内内壁安装清洁装置，保持管道清洁

管道是污垢的主要储存区，污垢成分复杂，我国现有的内部吹尘工艺无法达到彻底清理的效果，可以选用新型旋转管道清洁软轴，实现了管内任何角度的清理与自由伸缩，不受管道形状的限制，特有的刷头直接被安装在软轴的顶部，利用清洁水对软轴进行封套，借助清洁水的冲刷，彻底去除污垢。利用软轴进行管道内壁清理可以有效的减少管道泄漏与管道污垢堵塞等故障。

3、积极完善并改进120阀门打磨工艺

120阀门由滑阀、滑阀座、截止阀三部分组成，如果各个部分之前存在划痕或者是接触不严密很可能导致管道油料的泄漏，引发制动阀故障。我们可以对120阀进行接触面的清洁与打磨，减少摩擦力，在打磨后对机器进行重组，完善接触面的光滑度。使用的油石要特别注意，确保其规范合格。在清理打磨的过程中，重点选择机械打磨，减少工作强度，提高工作效率。

4、改善重载货车的制动性能，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。

5、积极推动铁路货车车辆制动控制系统的集成、电子、智能化

在不久的将来，我国的铁路货车车辆制动控制系统将充分实现集成化、智能化与电子化，随着智能程度、自动化程度的不断提升，铁路货车的制动将更加安全，具有现实可操作性。这要求我们在实际的工作中，积极推动货车制动管系的简化，提高货车空气控制系统的气密程度，借助计算机电子技术实现铁路货车电子防滑控制功能，充分实现铁路货车黏着利用率的提升。

结束语

虽然我国在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，确保运输的安全，使货运能更好更快的发展。

参考文献

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