鐵路貨車制動(dòng)系統(tǒng)分析及檢修工藝研究

【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，我國的鐵路運(yùn)輸業(yè)也在飛速發(fā)展，鐵路貨車做為鐵路貨物運(yùn)輸?shù)墓ぞ撸袚?dān)著完成鐵路運(yùn)輸任務(wù)的重要職責(zé)，而鐵路貨車的制動(dòng)系統(tǒng)是鐵路貨車的實(shí)行減速和停車的重要裝置，是鐵路貨車安全的保證。對(duì)于現(xiàn)代的火車而言，制動(dòng)系統(tǒng)不僅僅是安全的保證，更關(guān)系到鐵路貨車的牽引質(zhì)量問題。因此有必要對(duì)鐵路貨車的制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行研究和探討。本文主要對(duì)現(xiàn)代鐵路火車制動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀和存在的問題進(jìn)行了闡述；然后對(duì)鐵路火車制動(dòng)系統(tǒng)檢修工藝方面進(jìn)行了探討并提出了幾點(diǎn)改進(jìn)建議。

【關(guān)鍵詞】鐵路貨車；制動(dòng)系統(tǒng)；檢修工藝

1、前言

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國的鐵路貨車在快速地進(jìn)步，制造工藝和運(yùn)行檢修水平都得到了巨大的提升。近年來更是實(shí)現(xiàn)了快速和載重的革新?lián)Q代，已有的列車載重由以前的60噸提高到了現(xiàn)在的70噸，既有列車速度都提升到了120km/h；實(shí)現(xiàn)了鐵路貨車設(shè)計(jì)、制造、新材料的三大跨越，掌握了高性能轉(zhuǎn)向架、結(jié)構(gòu)可靠性等一系列核心技術(shù)，全面推廣新型合金材料、非金屬材料、不銹鋼焊接技術(shù)整體新鑄造等一系列的新技術(shù)和新材料；在核心配件、檢修、安全、維護(hù)等方面實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的創(chuàng)新性進(jìn)步；形成了涵蓋了鐵路貨車運(yùn)行方方面面的標(biāo)準(zhǔn)體系，走出了獨(dú)具中國特色的鐵路貨車發(fā)展之路。

同時(shí)，作為鐵路貨車的重要組成部分，制動(dòng)系統(tǒng)也經(jīng)歷了舊閥改造和自主研發(fā)的發(fā)展過程，逐步形成了獨(dú)具特色的、較為完善的制動(dòng)系統(tǒng)。特別是近年來，制動(dòng)系統(tǒng)在重載貨車和快速列車等諸多方面取得了重大的進(jìn)步。但是，與發(fā)達(dá)國家的水平相比還存在這很大的不足。因此，我們?nèi)杂斜匾獙?duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行研究和探討，使其日趨完善。

2、高速載重貨車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)分析

隨著鐵路貨車的發(fā)展，貨車的列車編組、載重和速度都在不斷地增長，對(duì)貨車的制動(dòng)技術(shù)提出了更高的要求，國內(nèi)外的貨車制動(dòng)技術(shù)都在不斷地發(fā)展。在制動(dòng)裝置上，我國與先進(jìn)的工業(yè)國家相比還是有一定的差距，下面就分高速和載重兩個(gè)方面對(duì)相關(guān)制動(dòng)技術(shù)進(jìn)行了簡要分析。

2.1快速貨車制動(dòng)問題

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，鐵路貨車的運(yùn)輸量在不斷上升，為了使我國的鐵路資源得到充分的利用，鐵路貨運(yùn)快速化已經(jīng)成為必然的發(fā)展趨勢。而制動(dòng)技術(shù)是發(fā)展快速貨車的關(guān)鍵，制動(dòng)力必須適應(yīng)鐵路貨車的速度。現(xiàn)如今，我國現(xiàn)有的貨車制動(dòng)系統(tǒng)將要不能滿足快速列車的需求，因此，我們必須走出去學(xué)習(xí)國際上先進(jìn)的鐵路貨車制動(dòng)技術(shù)。

貨車的重車質(zhì)量為空車的3倍以上，這里就會(huì)存在空重車位的問題。當(dāng)裝有不同的制動(dòng)裝置的車輛混合編排時(shí)，由于制動(dòng)方式的差異，導(dǎo)致列車縱向沖動(dòng)加劇，空車位容易造成車輪擦傷?？罩剀嚨淖詣?dòng)調(diào)整技術(shù)是提高運(yùn)輸速度、提升貨車制動(dòng)能力的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)貨車的轉(zhuǎn)向架和制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該重視輕重車自動(dòng)調(diào)整裝置的設(shè)計(jì)，避免由于空重車縱向沖動(dòng)造成的列車故障。

另外，制動(dòng)系統(tǒng)的漏泄對(duì)制動(dòng)性能和列車運(yùn)行也具有重要影響。主要影響緩解和再充氣的時(shí)間，使列車前后形成壓力梯度，導(dǎo)致列車尾部車輛制動(dòng)力低下，作用遲緩，延長制動(dòng)距離，也是制動(dòng)機(jī)發(fā)生故障的根源之一。列車速度越快，問題越突出，嚴(yán)重時(shí)將使司機(jī)失去對(duì)制動(dòng)管減壓量的控制，也會(huì)由于在制動(dòng)保壓過程中的漏泄使列車中的制動(dòng)力分布不均，因而也相應(yīng)增加了列車的縱向沖動(dòng)。

另外，由于我國對(duì)制動(dòng)距離要求與歐洲國家相似，較美國要短，因此，對(duì)制動(dòng)裝置的研制可以借鑒歐洲國家的先進(jìn)技術(shù)，既要重視轉(zhuǎn)向架的研制，也要重視制動(dòng)系統(tǒng)的研制。目前，世界記錄有法國的Y37型轉(zhuǎn)向架保持，最高試驗(yàn)速度達(dá)到了281.8km/h。

2.2重載貨車制動(dòng)問題

重載貨車是為了充分利用現(xiàn)有的鐵路線路和裝備，提高運(yùn)輸效率，而增加列車的長度和質(zhì)量。目前載重在5000噸以上的列車稱之為重載列車。開行重載列車的關(guān)鍵在于機(jī)車的牽引力和列車的制動(dòng)能力，其中貨車的制動(dòng)能力是保證貨車安全的關(guān)鍵所在。

增加列車的載重主要有兩個(gè)途徑，一是貨車大型化，二是擴(kuò)大列車編組數(shù)量。經(jīng)過計(jì)算表明，將要發(fā)展的25噸軸重的列車比既有的20噸軸重列車的閘瓦壓力高出20%之多才可以滿足制動(dòng)力要求，制動(dòng)裝置的熱負(fù)荷以及貨車承受的縱向力也相應(yīng)地增加。雖然經(jīng)過計(jì)算現(xiàn)有設(shè)備距離上限值仍然有一定的余量，但是空車位制動(dòng)力的增加會(huì)導(dǎo)致粘滯問題的出現(xiàn)。因此，當(dāng)前最重要的問題是改進(jìn)現(xiàn)有的空重車調(diào)整裝置。

若想改善重載貨車的制動(dòng)性能，可以采用電空制動(dòng)的方式。我國現(xiàn)如今采用的是空氣制動(dòng)方式，它是靠空氣壓力的變化來實(shí)行制動(dòng)作用的。由于長大的載重貨車各車輛的制動(dòng)機(jī)因受空氣流速的限制而不能同步實(shí)施制動(dòng)，會(huì)造成列車之間的縱向沖擊，另外，在制動(dòng)緩解之前，制動(dòng)風(fēng)缸不能充氣，在較長坡道會(huì)發(fā)生制動(dòng)的失效現(xiàn)象。若采用電空制動(dòng)就可以有效地解決上述問題，這種制動(dòng)方法通過電信號(hào)進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)列車同步制動(dòng)和制動(dòng)風(fēng)缸的連續(xù)充風(fēng)，并且可以有效地縮短制動(dòng)距離，從而使列車的的速度可以更高。因此，實(shí)行電空制動(dòng)是重載貨車提升制動(dòng)性能的有效方式。

3、制動(dòng)系統(tǒng)檢修工藝分析

根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明，在所有列車故障中，制動(dòng)系統(tǒng)的故障在90%以上。制動(dòng)系統(tǒng)故障已經(jīng)嚴(yán)重影響了列車的正常運(yùn)行，甚至導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)表明，所有制動(dòng)系統(tǒng)故障中管道泄露占到了74%，缸體泄露占到7%，閥門故障占到了2%，主要故障配件是管道、缸體、120控制閥。故障原因主要是，制動(dòng)管內(nèi)壁有污垢、制動(dòng)缸體內(nèi)部粗糙度差、120閥配件研磨不良。

3.1設(shè)計(jì)管內(nèi)壁清潔裝置

由于管道內(nèi)污垢成分復(fù)雜，現(xiàn)行的內(nèi)部吹塵工藝無法達(dá)到清理的效果。通過實(shí)驗(yàn)，采用美國旋轉(zhuǎn)管路清洗軟軸，這種軟軸可以在管內(nèi)隨意進(jìn)行彎曲，不會(huì)受管的形狀所限，刷頭直接裝在軟軸的頂端，機(jī)器將清潔用水送進(jìn)軟軸封套，在清潔水的沖刷下，將污垢去除。使用這種方法后，管道泄露、堵塞等故障的發(fā)生數(shù)目明顯下降。

3.2完善缸體內(nèi)壁打磨工藝

按照國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，制動(dòng)缸體內(nèi)壁粗糙度為Ra0.4μm，但是實(shí)際操作過程中，經(jīng)過一次打磨后，缸體內(nèi)部的粗糙度僅為Ra1.6μm。經(jīng)過研究決定，采用先打磨后拋光的方式對(duì)制動(dòng)缸進(jìn)行處理，處理之后缸體粗糙度滿足要求，大大減少了缸體泄露故障的發(fā)生。

3.3 改進(jìn)120閥門研磨工藝

120閥由滑閥、截止閥、滑閥座組成，經(jīng)過檢查后發(fā)現(xiàn)各個(gè)配件的滑動(dòng)面有劃痕或者接觸不嚴(yán)密時(shí)會(huì)導(dǎo)致油脂泄露，造成制動(dòng)閥產(chǎn)生故障。因此要對(duì)120閥各部件的接觸面進(jìn)行打磨后再進(jìn)行組裝，消除接觸面的缺陷。另外，還要對(duì)打磨用的油石進(jìn)行規(guī)范，確保所用油石符合規(guī)格。最后，在操作過程中發(fā)現(xiàn)，機(jī)械打磨能夠更好地控制研磨精度，并且能減少工作強(qiáng)度、增大工作效率。

4、結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，必然要求鐵路運(yùn)輸力的上升，載重量增大、速度加快是必然趨勢，這對(duì)鐵路的制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)有更高的要求。雖然我國在鐵路貨車制動(dòng)技術(shù)上有了很大的發(fā)展，但是相對(duì)于發(fā)達(dá)的工業(yè)國家還有很大的進(jìn)步空間。我們要不斷地吸收國外的先進(jìn)技術(shù)，改進(jìn)制動(dòng)相關(guān)工藝，確保鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩硅F路貨運(yùn)能更好更快的發(fā)展。

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