浅谈快速铁路货车制动技术

摘要:随着铁路技术装备的快速 发展 以及铁路提速战略的逐步实施,现有的货车制动技术及装备难以适应的快速货车制动需要。从控制阀的形式与性能、车轮防滑、自动随重调整装置、基础制动装置及与通用货车混编等问题探讨快速货车制动技术。

关键词:铁路;快速货车制动

引言:目前,我国货运车辆主要使用120货车制动机,其控制阀性能是按照车速≤90km/h,载重5000t～10000t的货物列车设计的。随着铁路技术装备的快速发展以及铁路提速战略的逐步实施,现有的货车制动技术及装备难以适应的快速货车制动需要。

快速货车制动技术研究应综合考虑控制阀的形式与性能、车轮防滑、闸瓦的形式与热负荷问题,并考虑与通用货车混编的问题。以下分几个方面进行探讨:

一、快速货车控制阀

快速货车控制阀具有如下特点:

(1)具有快普转换功能:当快速货车以160km/h专列运行时,置于快位,定压600kpa,此时其制动、缓解及充气时间较快,能缩短空走距离并能满足轴重≤18t,牵引总重≤1500t,运行速度160km/h的快速货车紧急制动距离≤1400m的要求。当快速货车回送或与普通货车混编或附挂时,置于普位,定压500kpa,此时其性能与120阀基本一致。

(2)能与自动随重调整装置适配实现无级空重车自动调整,无需降压气室之类的无效容积,在非全重车位时明显节约压力空气的消耗。

(3)能适应直径为6～16英寸制动缸或总容积与之相当的多个制动缸系统而无需更换缩堵,此时其制动、缓解及充气时间仍保持不变。

(4)能适应压力保持式的操纵。

(5)能用705型试验台进行性能试验,便于检修及推广运用。

二、自动随重调整装置

自动随重调整装置包括随重调整阀、平均阀和直接或间接称重阀。

(1)随重调整阀

随重阀采用杠杆结构,当车辆载重增加时,称重阀输出的信号压力增高,副风缸输向制动缸的充气压力提高。当车辆载重逐渐减少时,称重阀输出的信号压力逐渐降低,则制动缸压力也将逐渐降低。因而能使制动缸压力随车辆载重的变化无级、连续地成正比变化,从而获得均匀一致的制动减速度。

随重调整阀有较大的连续调整范围以适应空重车压力调整的需要。根据称重阀传来的载重信号压力,控制制动缸的压力,使之自动跟随当时车辆的载重而成比例变化,减小纵向冲动,提高列车运行安全。

(2)平均阀

直接将称重阀传过来的信号压力引入调整阀的信号活塞。该信号压力的大小不受制动机制动、缓解工况的影响,只随车辆载重的变化而变化。

(3)称重阀

称重阀有直接称重阀和间接称重的传感阀两种,具体采用哪一种,需要根据不同的转向架结构形式来确定。①直接称重阀的作用为:将车辆载重直接转换成压力空气信号并传输给随重调整装置。由于直接称重阀因与枕簧挠度无关,且称重阀设置了减振阻尼滤波作用,能够消除高速运行时车辆振动对输出信号压力的影响,因而信号压力更加准确、稳定。②间接称重的传感阀,为了适应三大件式转向架安装方式,160km/h快速货车制动系统的自动随重调整装置的称重方式设计了间接称重的传感阀,其作用原理与直接称重的称重阀完全相同,只是容量减小。该方案的关键是使设计的套筒弹簧传往传感阀的力的大小及变化与车辆载重变化一致。根据转向架悬挂弹簧参数,使所设计的套筒弹簧参数与转向架弹簧参数匹配,这样套筒弹簧传往传感阀的力的大小及变化才能真正反映车辆载重的大小及变化。

三、机械式防滑器

机械式防滑器的主要部件有防滑调节器、排风阀、安全阀。

①防滑调节器

防滑调节器由测速机构和调节阀构成。主要作用是检测轮轴的速度变化量(即加速度或减速度),当速度变化量达到规定值时,将速度变化量转换为阻止车轮滑行的控制信号。

②排风阀

排风阀的主要作用是在调节器的控制下,快速地排出或补充制动缸的压力空气,达到控制车辆的制动力,防止车轮持续滑行的目的。

③安全阀

安全阀的作用是预防因为连接调节器的软管破裂而造成制动失效。

机械式防滑器的主要性能参数:(1)稳定性,稳定性是以防滑器不产生实质性作用时车轮的最大线减速度值来衡量的。(2)灵敏度,灵敏度是以防滑器能准确产生防滑作用时车轮的最小线减速度值来衡量的。(3)作用周期,作用周期是指防滑器控制制动缸开始排风至制动力恢复(即一个作用周期)所经历的时间。作用周期与起控时车轮的滑行程度密切相关,不是一个定值。为保证机械式防滑器的可靠性,规定机械式防滑器的一个作用周期不大于3s。

四、基础动装置

快速货车的基础制动装置应采用盘形制动装置或盘形制动+闸瓦制动的组合式基础制动装置。以提高快速货车的制动性能和安全性。

本文对快速货车制动技术列车制动问题进行了粗浅的探讨,由于认识水平的局限难免存在遗漏和偏颇,望专家们给予批评指导。