石晶磊 關(guān)立明

摘? 要：基于制動(dòng)裝置的基本形式，按設(shè)置于各種車(chē)輪上的閘瓦塊數(shù)以及作用方法，可分成單側(cè)閘瓦式、雙側(cè)閘瓦式、多閘瓦式，以及盤(pán)建筑形的剎車(chē)基礎(chǔ)制動(dòng)設(shè)備等。SS3B型電力機(jī)車(chē)在投入運(yùn)營(yíng)后，曾多次出現(xiàn)基礎(chǔ)制動(dòng)裝置發(fā)生故障，已嚴(yán)重威脅鐵路的行駛安全性.為此，使用單位組織開(kāi)展了科技攻關(guān)，力圖有效控制和降低SS3B型電力機(jī)車(chē)的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置發(fā)生故障。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī)車(chē)基礎(chǔ)制動(dòng)、裝置故障、原因、防止措施

引言：基本制動(dòng)裝置是實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中的鐵路機(jī)車(chē)減慢和停止的一種主要機(jī)械設(shè)備.SS3B型電動(dòng)鐵路機(jī)車(chē)的基本制動(dòng)裝置為獨(dú)立單元制動(dòng)裝置，每臺(tái)轉(zhuǎn)向架上每一條軸的每一只輪子均為單側(cè)剎車(chē).其主要由制動(dòng)管，杠桿變速系統(tǒng)，閘瓦間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)器和閘瓦構(gòu)成.在機(jī)車(chē)運(yùn)行制動(dòng)控制時(shí)，對(duì)剎車(chē)管充風(fēng)，制動(dòng)缸內(nèi)的活塞磨損形成驅(qū)動(dòng)力差，經(jīng)杠桿變速系統(tǒng)后加大了幾個(gè)倍.并由于將閘瓦作用于制動(dòng)輪踏面使閘瓦和踏面之間形成碰撞，使動(dòng)力差轉(zhuǎn)化為能量，進(jìn)而使鐵路機(jī)車(chē)實(shí)現(xiàn)了減慢或停止的目的。

一、制動(dòng)機(jī)基本功能及操作模式的選擇

由于機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)要實(shí)現(xiàn)與鐵路機(jī)車(chē)、駕駛員制動(dòng)機(jī)的重聯(lián)和混編，這就需要其單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的特性必須與有關(guān)鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一致或接近，以滿(mǎn)足現(xiàn)行法規(guī)的規(guī)定需要。它同時(shí)還要適應(yīng)今后火車(chē)制動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，如對(duì)旅客列車(chē)的狀態(tài)抑制、鐵路機(jī)車(chē)運(yùn)行的遠(yuǎn)部重聯(lián)控制等。由此，機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)具有的功能主要有：旅客列車(chē)自動(dòng)制動(dòng)與火車(chē)獨(dú)立制動(dòng)操控、后備空氣制動(dòng)聯(lián)合操作、監(jiān)控所有旅客貨物列車(chē)的動(dòng)力重聯(lián)，或階段解除空氣制動(dòng)機(jī)與電空制動(dòng)機(jī)、空氣制動(dòng)與電空制動(dòng)結(jié)合使用的空電共同剎車(chē)、制動(dòng)機(jī)重聯(lián)與遠(yuǎn)部重聯(lián)控制、斷鉤保險(xiǎn)、機(jī)車(chē)充風(fēng)測(cè)試、無(wú)動(dòng)力回航、火車(chē)電空制動(dòng)與列車(chē)運(yùn)行速度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)合等。機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)還應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)車(chē)制動(dòng)力的電子控制以及故障監(jiān)測(cè)、判斷、告警、記錄和單機(jī)自動(dòng)測(cè)試等的功能，同時(shí)還要具有大數(shù)據(jù)分析功能，并具有MVB網(wǎng)絡(luò)接口，以達(dá)到機(jī)車(chē)制動(dòng)力信息化和與車(chē)站聯(lián)網(wǎng)互通的需要。

例如，對(duì)鍋爐鼓引風(fēng)機(jī)及給煤機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)壓控制，使鍋爐的風(fēng)量及壓煤量能連續(xù)可調(diào)節(jié)省下因分級(jí)調(diào)節(jié)而產(chǎn)生的電能損失。對(duì)循環(huán)泵進(jìn)行變頻調(diào)壓控制使供熱循環(huán)的流量能不斷調(diào)整，并按照供熱要求進(jìn)行供熱量和所需求熱能的準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)調(diào)快運(yùn)行，節(jié)省下始終定速運(yùn)轉(zhuǎn)所造成的能源損失。對(duì)補(bǔ)自動(dòng)化水泵進(jìn)行變頻調(diào)速恒壓自動(dòng)補(bǔ)水補(bǔ)水量保持平衡，避免了氣寒等問(wèn)題使水力系統(tǒng)工作更加平穩(wěn)。

二、優(yōu)化路徑

在技術(shù)項(xiàng)目系統(tǒng)化引進(jìn)、消化、升級(jí)方案實(shí)施中，嚴(yán)格按照檢修作業(yè)指導(dǎo)書(shū)、流程圖、風(fēng)險(xiǎn)提示卡實(shí)現(xiàn)高級(jí)修檢修作業(yè)，確保故障的預(yù)判和檢修質(zhì)量有跡可循。閥件和配件的檢修工序包括吹掃清潔一初試一分解一清洗一檢查一檢修一組裝一試驗(yàn)。檢測(cè)環(huán)節(jié)遵循檢修時(shí)間計(jì)劃、檢修工序、技術(shù)參數(shù)、檢修范圍和工藝標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際和大修周期，制訂日程規(guī)劃、優(yōu)化大修過(guò)程、減少大修停時(shí)、提高效率。建立并完成了高級(jí)快修檢修過(guò)程的系絡(luò)圖，將彈性工作制貫徹于各個(gè)工藝的實(shí)施階段中，對(duì)專(zhuān)業(yè)技師來(lái)說(shuō)，通過(guò)將電力機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)的重要工作計(jì)劃化調(diào)度，在優(yōu)化資源配置、減少資源耗費(fèi)、提高關(guān)鍵的工作品質(zhì)與效率上，效果顯而易見(jiàn)。

例如可以調(diào)節(jié)電器的起動(dòng)頻數(shù)，當(dāng)發(fā)電機(jī)采用最大操作頻數(shù)進(jìn)行起動(dòng)后，它就會(huì)出現(xiàn)7～8倍的發(fā)電機(jī)額定容量，這種電壓值會(huì)增大發(fā)電機(jī)變壓器的電應(yīng)力也會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱進(jìn)而降低發(fā)電機(jī)的壽命，而利用變頻器調(diào)速則能夠在零速零電壓起動(dòng)利用變頻器的自動(dòng)調(diào)速也可以充分降低起動(dòng)電壓進(jìn)而提高變壓器承載能力發(fā)電機(jī)的維護(hù)降低成本，進(jìn)而降低了發(fā)電機(jī)的壽命提高.可對(duì)風(fēng)機(jī)的空氣容量做均勻的無(wú)級(jí)調(diào)速風(fēng)機(jī)在運(yùn)行到最佳二百一十二作點(diǎn)時(shí)工況的曲線變化更適合系統(tǒng)可大大提高了風(fēng)機(jī)工作效率，也大大減少了"喘振"現(xiàn)象穩(wěn)定的爐膛內(nèi)輸出壓力更符合系統(tǒng)操作條件的要求.節(jié)電效益很明顯，著因?yàn)樽罱K的功率是和發(fā)電機(jī)的工作頻率成方比，所以在使用變頻器后就極大地節(jié)省了生產(chǎn)成本。

三、機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)采用微機(jī)作為控制核心向信息化發(fā)展

機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)采用微機(jī)作為控制核心向信息化發(fā)展縱觀世界各國(guó)機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)的發(fā)展，電子技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，使機(jī)械結(jié)構(gòu)不斷簡(jiǎn)化，制動(dòng)機(jī)性能更加穩(wěn)定、可靠，操縱控制更加快捷便利。采用微機(jī)作為控制核心，為制動(dòng)機(jī)與其它設(shè)備的信息溝通提供了很高的信息化平臺(tái)。電子剎車(chē)控制系統(tǒng)和電空剎車(chē)控制系統(tǒng)相結(jié)合，在剎車(chē)電子設(shè)備損壞的情形下列車(chē)依然可以保持行駛。因此，我國(guó)開(kāi)發(fā)研制以微機(jī)作為控制核心的機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)是非常有必要的。通過(guò)近幾年的努力，我國(guó)在"復(fù)興號(hào)"、CRH型系列等高速動(dòng)車(chē)組上采用以電子技術(shù)、微機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的電空制動(dòng)機(jī)的成功運(yùn)營(yíng)，表明我國(guó)新開(kāi)發(fā)研制的機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)采用微機(jī)作為控制核心的發(fā)展方向也是切實(shí)可行的。部件設(shè)計(jì)高度系統(tǒng)化，操作高度模塊化;采用優(yōu)化微機(jī)聯(lián)網(wǎng)智能控制，優(yōu)化控制方案設(shè)計(jì)，增加能量效率，減少了電能消耗;由于應(yīng)用自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，對(duì)可能的故障危害程度進(jìn)行了分類(lèi)，并適時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幹?，在必要時(shí)還可自行開(kāi)啟備用模式而無(wú)須由司機(jī)提作;提高零部件生產(chǎn)技術(shù)水平，選用高品質(zhì)材料，進(jìn)一步設(shè)計(jì)優(yōu)化零部件的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，增加動(dòng)態(tài)敏感度和準(zhǔn)確性，提高生產(chǎn)效率，減少故障率，零部件生產(chǎn)規(guī)范化，技術(shù)統(tǒng)一化：首先發(fā)展ECP列車(chē)電空剎車(chē)控制技術(shù)，ECP列車(chē)電空剎車(chē)系統(tǒng)是一個(gè)由微機(jī)實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的直通式電子剎車(chē)系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)直接用微機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊向本車(chē)站內(nèi)全部的發(fā)動(dòng)機(jī)和駕駛員發(fā)出剎車(chē)命令，并以此完成對(duì)整個(gè)列車(chē)運(yùn)行的同步剎車(chē)或緩解動(dòng)作，可分成有線和無(wú)線二個(gè)類(lèi)別：運(yùn)用車(chē)站總線電纜，既向各車(chē)供給電力的時(shí)候也向各車(chē)制動(dòng)機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒橛芯€ECP剎車(chē)系統(tǒng);運(yùn)用無(wú)線設(shè)備，接收控制信息的方法為無(wú)線ECP電子剎車(chē)系統(tǒng)。ECP型列車(chē)電空制動(dòng)力系統(tǒng)，有利于列車(chē)的同步制動(dòng)從而減少了車(chē)廂之間縱向受力，可降低斷鉤和松脫交通事故的發(fā)生率及綠色安全。當(dāng)今世界科技高速發(fā)展，由于中國(guó)高速鐵路科技在近些年以來(lái)的蓬勃發(fā)展，中國(guó)的制動(dòng)技術(shù)也在迅速跟上并逐漸縮短了與國(guó)外技術(shù)水平之間的距離，特別是重載領(lǐng)域的中國(guó)電力機(jī)車(chē)制動(dòng)裝置技術(shù)已經(jīng)望其項(xiàng)背，但隨著形勢(shì)的發(fā)展以中國(guó)自己設(shè)計(jì)的制動(dòng)技術(shù)替代進(jìn)口的發(fā)動(dòng)機(jī)，占據(jù)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)將絕非遙不可及。

例如定期檢測(cè)基礎(chǔ)剎車(chē)裝備及單元制動(dòng)裝配有無(wú)牢固，檢測(cè)各部有無(wú)斷裂損壞等：各裝備螺栓連接整齊擰緊脫鉤裝配，調(diào)節(jié)手輪功能正常;閘瓦間距為4ram、8mm，左右閘瓦的磨損時(shí)間消耗較均衡.采取條簧用鐵絲捆綁避免其松動(dòng)，導(dǎo)致棘鉤和棘輪脫離.采取平墊一彈墊一帶槽雙螺栓擰緊一開(kāi)口銷(xiāo)的雙重防松方法避免基礎(chǔ)制動(dòng)裝置單元制動(dòng)器棘鉤帶槽裝配時(shí)螺母開(kāi)口銷(xiāo)斷裂帶槽雙螺栓和螺母松動(dòng)采取小輔修棘鉤探傷檢測(cè)的方法避免棘鉤斷裂.將原有的杠桿穿銷(xiāo)雙螺栓和螺母防松方法改用平彈墊防松方法，避免零-元?jiǎng)x車(chē)器的杠桿穿銷(xiāo)雙螺栓和螺母松動(dòng)后，導(dǎo)致杠桿脫離。

總結(jié)：

基礎(chǔ)制動(dòng)設(shè)備是最后形成剎車(chē)效果的主要設(shè)備，它由空氣制動(dòng)裝置和手制動(dòng)機(jī)連接構(gòu)成了整個(gè)列車(chē)制動(dòng)設(shè)備中，由剎車(chē)缸活塞桿至閘瓦間所包括的一個(gè)整套杠桿、拉桿、制動(dòng)梁、吊件、閘瓦等零件所構(gòu)成的重力的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備。它使用了杠桿原理，將空氣制動(dòng)機(jī)的制動(dòng)活塞促進(jìn)作用以及手制動(dòng)機(jī)所形成的牽引力，通過(guò)各杠桿、拉桿之間的作用力，增加一定的倍率后再傳給閘瓦上，從而使閘瓦更貼近于汽車(chē)踏面而形成的剎車(chē)效果。

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