貨物列車制動力偏低分析研究與防范措施

耿長友

摘要：貨物列車制動故障是列車運行過程中的慣性故障，隨著國鐵車輛向重載與高速化發(fā)展，對列車制動故障的控制及可靠性要求越來越度。通過對列車制動故障分析和探討影響貨物列車制動力的因素，查找列車制動力弱的真實原因，并采取有針對性的防范措施，保證貨物列車的運行安全尤為重要。

關(guān)鍵詞：貨物列車；制動故障；防范措施

1影響列車制動力的主要因素

我國鐵路貨物列車制動裝置采用壓縮空氣作為動力，以空氣壓力的變化形成制動機的控制信號，控制制動機的作用，并通過空氣系統(tǒng)將空氣壓力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械力，使閘瓦壓緊車輪踏面而產(chǎn)生摩擦力，形成制動作用。列車制動裝置主要由機車制動裝置和車輛制動裝置組成，并以貫通列車的制動管路連通。因此，空氣壓力的變化程度、制動空氣傳播的速度、制動管系的直徑和長度、機車車輛制動機的性能、車輛空重車調(diào)整裝置的位置、司機操縱方式和程序、閘瓦摩擦因數(shù)、輪軌匹配關(guān)系、列車牽引重量和線路坡度等均會對列車制動力產(chǎn)生影響。

2列車制動力偏低的原因分析

列車制動力偏低的主要原因可以歸納為以下三種，即列車制動主管阻滯、車輛制動性能不良以及司機操縱方法不當。

2.1列車制動主管異物阻滯。

當列車中各車輛的制動機性能和機車司機操縱正常時，列車實際制動時卻顯示制動力弱，則可能是列車制動主管在某位置存在一定的阻滯，影響了制動空氣的傳播，進而阻礙制動作用的傳遞，從而導致列車中部車輛的制動作用未能得到及時有效的發(fā)揮。列車制動主管發(fā)生阻滯一般存在兩種可能，即折角塞門關(guān)閉和車輛主管堵塞。

2.1.1折角塞門關(guān)閉。

折角塞門安裝于車輛制動主管兩端，用于開通或遮斷制動主管和制動軟管之間的空氣通路，以便于摘解或更換處理制動軟管的關(guān)鍵部件。如果折角塞門處于關(guān)閉狀態(tài)，就意味著折角塞門關(guān)閉位置后的列車制動主管空氣通路被切斷，造成列車后部車輛制動不產(chǎn)生作用，全列車的制動力自然變?nèi)酰踔林苿邮С６l(fā)生放飏事故。

目前，國鐵防范折角塞門關(guān)閉的手段主要有三種：一是列檢作業(yè)人員的試驗和檢查；二是機車司機在開車前所做的防關(guān)試驗，即根據(jù)機車制動機的列車主管排風時間與減壓量，近似地推算出列車制動主管貫通的車輛數(shù)，從而判斷列車有無折角塞門關(guān)閉情況；三是部分裝有列車尾部制動管壓力反饋裝置的列車，在制動壓力變化時，該裝置將列車尾部制動管壓力變化情況反饋給司機，進而判斷列車制動管系的貫通或暢通情況。對按規(guī)定不進行列檢技術(shù)作業(yè)的貨物列車，機車防關(guān)試驗和列尾裝置的反饋信息就成為防范折角塞門關(guān)閉的重要手段。從管理處目前現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備情況來看，只能做到前兩種方法來實現(xiàn)防范折角塞門關(guān)閉。

2.1.2車輛主管阻滯。

列車制動主管主要由各車輛主管及制動軟管總成所連成的通路構(gòu)成。因此，如果列車中某一車輛主管堵塞、阻滯，則列車制動主管的空氣通路就會不暢通，制動空氣的傳播會受到影響，制動空氣傳導速度就會大大降低，堵塞位置后的車輛制動作用得不到有效發(fā)揮，從而導致列車制動力變?nèi)酢?/p>

目前，因列檢作業(yè)現(xiàn)場缺乏必要的設(shè)備設(shè)施來及時獲取列車尾部主管風壓的反饋信息，故對車輛主管堵塞現(xiàn)象無法及時發(fā)現(xiàn)和防范。

2.2車輛制動性能不良。

假設(shè)列車制動主管不存在阻滯，機車司機操縱正常，但列車運行時卻顯示制動力弱，則可能是部分車輛的制動性能不良，從而影響了列車制動作用的發(fā)揮。車輛制動性能不良的具體情況可根據(jù)列車制動力偏低的程度，通過《牽規(guī)》的計算結(jié)果來進一步確定。造成車輛制動性能不良的因素很多，但主要有車輛空氣制動機故障、制動缸活塞行程超限、基礎(chǔ)制動裝置別勁以及空重車調(diào)整裝置調(diào)整不當?shù)取?/p>

2.2.1車輛制動機故障。

車輛空氣制動機故障的具體表現(xiàn)形式主要是制動時制動缸活塞不動作或者是制動后又發(fā)生自然緩解。究其原因，主要是制動閥或制動缸內(nèi)部發(fā)生故障，如節(jié)制閥漏泄、橡膠膜板漏泄等。

2.2.2制動缸活塞行程超限。

受管理處運能擴展能力有限和現(xiàn)有運輸結(jié)構(gòu)，一些舊型貨車的淘汰更新工作尚需時日。而這些舊型貨車未安裝閘瓦間隙調(diào)整器，在運行中經(jīng)過反復的制動作用，如果制動缸活塞行程不能及時調(diào)整恢復到位，隨著閘瓦的磨耗，活塞行程增長，以致閘瓦壓力變小，嚴重時活塞與制動缸蓋相抵觸，使閘瓦不能壓緊車輪，車輛的制動作用自然失效。

2.2.3基礎(chǔ)制動裝置配合出錯。

貨車大部分采用的是單側(cè)閘瓦制動方式，其基礎(chǔ)制動裝置的杠桿、拉桿以及圓銷較多，且均采用銷孔連接方式。因此，各杠桿、拉桿以及圓銷間發(fā)生別勁就在所難免。一旦出現(xiàn)這種情況，制動缸的壓力就不能順利地傳遞到各閘瓦上，車輛制動力自然得不到有效發(fā)揮。

2.2.4空重車調(diào)整裝置調(diào)整反位。

空重車調(diào)整裝置的主要用途就是通過控制制動缸壓力以獲取貨車在空重車位時的不同制動力。若重車時空重車調(diào)整裝置卻置空車位，則實施制動時所獲取的制動力就相當于空車位時的制動力，該力較重車位時的正常制動力小很多,列車制動力自然會顯示弱。如標記載重61t的普通貨車,當列車制動主管壓力為600kPa時，其空車換算閘瓦壓力僅是重車的60％；對標記載重50t的普通貨車，其空重車換算閘瓦壓力比就更低，僅為57.1％。如果此類車輛在列車中所占的比例較大，列車制動力的衰減就會十分明顯。當然，現(xiàn)在新型貨車上均已采用了空重車自動調(diào)整裝置，能根據(jù)車輛載荷的變化對制動缸壓力自動調(diào)整，以獲取與載重相匹配的制動力，但當該裝置損壞時，車輛的制動系統(tǒng)則處于空車位。

2.3司機操縱方式不當。

假設(shè)列車中各車輛的制動機性能和列車制動主管不存在阻滯，但列車運行時卻顯示制動力偏低，則應從司機的操縱方式和程序上查找原因。

2.3.1有效減壓量達不到制動要求壓力。

所謂有效減壓量,就是指按實際副風缸壓力進行的實際減壓量。比如列車制動主管定壓為600kPa,列車尾部部分車輛的實際副風缸壓力可能僅為540kPa。此時，如果列車制動主管減壓60kPa,對尾部車輛的副風缸來說就等于沒有減壓，當然就不會起制動作用。因此，要想獲取60kPa有效減壓量的制動效果，就必須施行更大的減壓量。當然，不同的車輛制動機，其有效減壓量會有所不同。如GK型制動機較120型制動機的有效減壓量平均要高40kPa，即在同等條件下要想獲取相同的制動效果，操縱全列由GK型制動機編組的列車時，其常用制動的減壓量要比全列由120型制動機編組的列車平均高40kPa。因此，司機如果不能根據(jù)列車中車輛制動機型號及時調(diào)整操縱方法，就很有可能出現(xiàn)列車制動主管排風速度過慢和制動初減壓時列車走行距離過長等顯示制動力弱的情況。

2.3.2連續(xù)制動次數(shù)過于頻繁。

所謂連續(xù)制動，就是指上次制動剛剛緩解，接著就進行下次制動。如果連續(xù)制動頻繁，將會造成列車尾部車輛的副風缸在未來得及充風或充風不滿的情況下，又要參與下一次制動，其結(jié)果只能是車輛不制動或制動作用微弱。對于不具備自動補風作用的GK型空氣制動機來說，連續(xù)制動時則其制動力的衰減將會更加突出。

2.3.3制動時機不當。

當貨物列車運行在起伏坡道和長大下坡道時，由于受起伏坡道變坡點以及列車下滑力等因素的影響，列車制動過程中制動力的變化較大。如果調(diào)速制動時地形選擇不合時宜，初次減壓量過大，機車動力制動未能及時發(fā)揮作用，則列車極易因制動時縱向沖動過大而造成列車制動力衰減現(xiàn)象。

3防范措施及幾點建議

3.1在嚴格進行列車開車前試驗的基礎(chǔ)上，應考慮投入列車尾部壓力反饋裝置。該裝置應能夠及時反饋列車尾部壓力，還應能夠自動判別和記錄司機操縱與列車尾部壓力變化的同步性和一致性。

3.2在嚴格進行列車制動機試驗、列車檢查和故障處理的基礎(chǔ)上，在列檢制動試驗中積極推廣使用自動判別技術(shù)和記錄儀，以實時采集分析列車在試驗中的充風、制動、緩解等時間和壓力變化的信息，及時正確地判斷列車制動主管方面存在的故障，確保列車制動機試驗的真實可靠性。

3.3要根據(jù)機車的列車運行記錄和線路參數(shù)對列車實際制動力進行定期分析，并與《技規(guī)》的有關(guān)計算結(jié)果進行比較，從中及時發(fā)現(xiàn)列車制動力衰減的跡象，找出原因，及時處理。

3.4努力提高貨車制動裝置檢修質(zhì)量，嚴格執(zhí)行各項廠、段、輔修規(guī)程，把GK閥、120閥、閘調(diào)器、制動缸活塞行程、空中車自動調(diào)整裝置、下部各配件作為車輛下部檢修重點。

3.5應加強對機車乘務人員的業(yè)務培訓工作，將車輛主要結(jié)構(gòu)尤其是車輛各型制動機的性能特點納入業(yè)務培訓內(nèi)容，努力提高機車操縱技術(shù)，科學合理地操縱機車，確保貨物列車的運行安全。