關(guān)于動(dòng)車組基礎(chǔ)制動(dòng)系統(tǒng)的探討

曲兆強(qiáng)

中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司 山東青島 266111

由于高速動(dòng)車組的快速性，所以制動(dòng)系統(tǒng)顯得尤為重要，基礎(chǔ)制動(dòng)也是高速動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)的重要及關(guān)鍵組成部分。本文通過對(duì)動(dòng)車組基礎(chǔ)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析和研究，重點(diǎn)希望通過制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來進(jìn)行質(zhì)量檢查和售后維修。

1 研究背景

眾所周知，國外的高速動(dòng)車組在制造技術(shù)上已經(jīng)成熟，我國在制造初期也曾引進(jìn)國外動(dòng)車組的制動(dòng)技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)生產(chǎn)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速動(dòng)車組?；A(chǔ)制動(dòng)裝置的制動(dòng)形式是內(nèi)冷式盤形的，將兩個(gè)輪狀制動(dòng)盤安裝在動(dòng)軸上，將三個(gè)軸裝制動(dòng)盤安裝在拖軸上。輪裝及軸裝制動(dòng)盤的材質(zhì)都是采用特殊的鑄鋼件材質(zhì)，這種結(jié)構(gòu)和材質(zhì)的制動(dòng)盤可以達(dá)到自然冷卻的要求，可以以最快的速度將產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，即使是380km/h的速度也可以負(fù)荷。空氣緊急制動(dòng)的摩擦系數(shù)滿足制動(dòng)距離的設(shè)計(jì)要求，制動(dòng)單元的閘片可以調(diào)節(jié)，滿足閘片與自動(dòng)盤間隙的要求，可以確保間隙是均勻的，磨耗最小。制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵、重要部分就是基礎(chǔ)制動(dòng)系統(tǒng)，為了提高動(dòng)車組在運(yùn)營過程中的安全性、穩(wěn)定性就是要保證制動(dòng)系統(tǒng)的能力。如果動(dòng)車組動(dòng)力失效，機(jī)械制動(dòng)是可以確保制動(dòng)距離最短的停車。所以無論是普通列車還是高速動(dòng)車組都需要保證制動(dòng)系統(tǒng)較高的可靠性和安全性。

2 制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能

高速動(dòng)車組的基礎(chǔ)制動(dòng)系統(tǒng)主要包括：制動(dòng)盤、制動(dòng)管路組成、制動(dòng)夾鉗單元等部件。

2.1 制動(dòng)盤

基礎(chǔ)制動(dòng)系統(tǒng)里最重要的部件就是制動(dòng)盤，動(dòng)車組的制動(dòng)盤分為輪裝制動(dòng)盤和軸裝制動(dòng)盤，將動(dòng)能通過的摩擦轉(zhuǎn)為熱能是他的作用。（1）輪裝制動(dòng)盤。輪裝制動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)由兩個(gè)盤體組成，這種摩擦片的盤體包括摩擦環(huán)和散熱肋片。散熱肋片不只是存在散熱功能還可以對(duì)車輪與摩擦片之間起到相互支撐作用。制動(dòng)盤在制動(dòng)的過程中與閘片摩擦產(chǎn)生大量的熱，再通過車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)將熱量散發(fā)出去。（2）軸裝制動(dòng)盤。軸裝制動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)式由散熱肋片、摩擦片和輪轂組成。在設(shè)計(jì)的初期，保證摩擦片的重量以保證轉(zhuǎn)向架的整理重量，摩擦片厚度和散熱肋片大小可以保證在制動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱不會(huì)太，均勻。這種結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的相比，可以保證很好的熱流通。

2.2 制動(dòng)夾鉗單元

列車的制動(dòng)主要由制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)夾鉗單元與制動(dòng)盤產(chǎn)生摩擦來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。動(dòng)車組的制動(dòng)夾鉗類型共有4個(gè)種類：動(dòng)軸夾鉗單元2種，拖軸不帶停放制動(dòng)的夾鉗單元一種，拖軸帶停放制動(dòng)的夾鉗單元一種。制動(dòng)夾鉗單元由制動(dòng)缸、閘片、閘片托、制動(dòng)杠桿組成，相互支撐安裝在轉(zhuǎn)向架上。當(dāng)收到制動(dòng)命令時(shí)，制動(dòng)缸充風(fēng)將閘片與閘片托壓在制動(dòng)盤上，產(chǎn)生制動(dòng)力；當(dāng)制動(dòng)緩解時(shí)，制動(dòng)缸開始排風(fēng)，復(fù)位彈簧將制動(dòng)杠桿恢復(fù)緩解位置，使閘片托與制動(dòng)盤的距離恢復(fù)到充風(fēng)前，消除制動(dòng)力。間隙調(diào)整裝置通過離合器的切換配合充分發(fā)揮了絲杠的特點(diǎn)，通過絲杠與螺母之間的直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)來達(dá)到結(jié)果。在制動(dòng)單元完成制動(dòng)的過程中，制動(dòng)單元與制動(dòng)盤的間隙調(diào)節(jié)器可快速進(jìn)行自我修正。

2.3 停放制動(dòng)夾鉗單元

制動(dòng)單元分為帶停放、不帶停放制動(dòng)夾鉗單元兩種，是否存在彈簧儲(chǔ)能缸是他們的外觀區(qū)別。當(dāng)帶停放制動(dòng)夾鉗制動(dòng)時(shí)，彈簧儲(chǔ)能器排風(fēng)，儲(chǔ)能彈簧將力將閘片壓在制動(dòng)盤上。當(dāng)彈簧儲(chǔ)能器充風(fēng)時(shí)，停放制動(dòng)器緩解。儲(chǔ)能彈簧收縮時(shí)，將制動(dòng)桿執(zhí)行緩解功能，如果沒有產(chǎn)生緩解壓力那么通過機(jī)械緊急緩解裝置進(jìn)行手動(dòng)操作進(jìn)行緩解。當(dāng)手動(dòng)緩解執(zhí)行后，停放功能失效，需要再次充入總風(fēng)壓力。

2.4 閘片

閘片是閘片托和幾個(gè)摩擦塊組成的，閘片的這種固定的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是為了保證制動(dòng)盤的溫度可以均勻分布。動(dòng)車組的閘片由多個(gè)摩擦塊構(gòu)成，閘片的摩擦塊通過靜態(tài)分布保證制動(dòng)盤表面有均勻的壓力，而這種均勻的壓力可以使制動(dòng)盤出現(xiàn)裂紋的幾率降到最小，也使制動(dòng)盤的能量和功能得到明顯提高。同時(shí)這種設(shè)計(jì)的閘片可以最大程度的減少制動(dòng)盤與螺栓的負(fù)荷[1]。

3 檢查與維護(hù)

對(duì)于制動(dòng)盤的檢查和維護(hù)，需要從以下幾個(gè)重要部件進(jìn)行：緊固件、散熱筋、等方面，如：（1）檢查制動(dòng)盤的散熱肋片是否存在油污，若存在需使用壓縮空氣清除；（2）檢查制動(dòng)盤的螺母是否松動(dòng)，如果防松標(biāo)記錯(cuò)位需要對(duì)螺母重新緊固。如果螺母出現(xiàn)裂紋需要更換新的螺母緊固；（3）檢查制動(dòng)盤是否存在裂紋，如果存在裂紋需要規(guī)矩規(guī)程進(jìn)行判斷，修復(fù)或報(bào)廢；（4）檢查制動(dòng)盤的磨耗情況，按照制動(dòng)盤規(guī)程進(jìn)行檢修；（5）檢查閘片的磨耗情況，如果閘片出現(xiàn)脫落、偏磨或裂紋需要更換新的閘片；檢查閘片與制動(dòng)盤的最小間隙是否滿足要求。對(duì)于夾鉗單元，主要是檢查排風(fēng)口是否暢通以及可運(yùn)動(dòng)部件的功能等。對(duì)閘片要重點(diǎn)檢查其磨耗情況，是否偏磨、裂紋；檢查閘片與制動(dòng)盤的間隙，要在最小間隙處測量；檢查閘片卡簧磨損情況，是否有斷裂、脫落。如果閘片的缺陷無法修復(fù)，則需更換閘片。

4 結(jié)語

本文對(duì)研究高速動(dòng)車組的基礎(chǔ)制動(dòng)系統(tǒng)的背景進(jìn)行了介紹，并講解了基礎(chǔ)制動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成、工作原理以及功能，通過對(duì)制動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)構(gòu)成和技術(shù)參數(shù)的分析來探討停放和非停放制動(dòng)夾鉗單元的工作原理和功能，來進(jìn)行對(duì)整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)檢修和維護(hù)。