杨晓燕
太原中车时代轨道工程机械有限公司 山西 太原 030000
摘要:针对JZ-7型空气制动机、DK-1型电空制动机及CCBII型电空制动机三种不同制动机,通过分别分析三者的控制关系,作用方式,得出三种制动机各自优缺点,为日后轨道车辆在不同地区、不同行业的选型提供参考。
关键词:空气制动机;电空制动机;轨道工程车;控制关系;
列车制动是指人为地制止列车的运动,包括它减速、不加速或停止运行。制动装置是铁道机车车辆重要组成部分,分为两大组成部分制动机和基础制动装置。制动机分为手制动机、空气制动机、真空制动机、电空制动机和电(磁)制动机【1】。轨道工程车辆是用于铁路线路日常保养、月检、年检、小修、中修、大修等工作、也可用于地铁列车、运输车辆及无动力轨道车辆的牵引、调车作业。我国轨道工程车辆常用制动机为空气制动机及电空制动机。空气制动机中常用为JZ-7型制动机,电空制动机常用的有DK-1型电空制动机、克诺尔CCBII制动机。
1、空气制动机
空气制动机以压力空气作为原动力,以改变空气压力来操纵控制。JW-4G型接触网作业车、JZW-4型接触网作业车、GCY450内燃调车机车等采用JZ-7型空气制动机。
JZ-7G型制动机中各阀的控制关系如下:(1)自动制动阀→均衡风缸→中继阀→列车管空气压力变化→车辆制动机→机车分配阀→作用阀→制动缸(2)单独制动→作用阀→制动缸。
该制动机能客、货两用,即能操纵一次缓解型列车,又能操纵阶段缓解型列车。能自动保压,在客车位时,自阀在制动区,能自动补充列车管的漏泄。设有过量保压位,减压量比最大减压位大。设有手柄取出位,机车重联方便。紧急制动位排风快、制动块。结构上采用了橡胶膜板柱塞阀、O型橡胶密封圈。自动制动阀、单独制动阀采用了凸轮式结构,操纵轻便,不受温度影响,还可以延长检修期限,制造维修方便、故障率低。分配阀具有一次缓解性能,又具有阶段缓解性能,适应于各种容积的制动缸。设有过充位,可缩短列车管和副风缸的初充气和再充气时间。列车管充气、排气通路的有效面积增大,具有充气块、排气块的特点。但排风受机车制动阀影响,重联操作时,管路的减压反馈到各车辆需要时间。由于空气制动最终的目的是完全“刹停”,不适用于长时间的减速(如下坡道)加之放风时的制动力过大容易产生冲动,影响平稳运行,加之长时间的空气制动一方面容易使轮对与闸瓦损伤,另一方面,长时间的磨耗,踏面与闸瓦温度升高,制动力降低。
2、电空制动机
电空制动在空气制动机的基础上增加了电磁阀,车辆制动时,一方面管路减压,另一方面发出电信号控制车辆电磁阀排风,从而使得减压速度加快,减少了停车用时,而电磁阀不用或者电控装置失效时,与现有的空气制动机完全兼容。DK-1型制动机是我国轨道工程车辆首先采用的电控制动机。最早TY2B型接触网维修作业车、TY2C型接触网作业车采用DK-1型电控制动机。
相对于空气制动机来说,DK-1型制动机价格比JZ-7制动机低,系统结构简单,且后期维修方便。全列车制动和缓解的一致性较好,列车制动或缓解的纵向冲动小,制动距离也短。但是功能比JZ-7制动机少,特别是其单独制动功能,平台上对制动和运行的控制功能不健全。
随着我国铁路建设的飞速发展,对铁路轨道车、工程车的需求也在增长。出口阿根廷GCY600米轨轨道作业车、TS02钢轨探伤和线路测量车采用克诺尔CCBII 型电空制动机。
CCBII型电空制动机主要部件控制关系:电子制动阀(EBV)→电空控制单元(EPCU)→基础制动装置;电空控制单元(EPCU) 继电器接口模块(RIM) 集成处理器(IPM) 制动显示屏(LCDM);继电器接口模块(RIM) 机车控制系统(TCMS)。气路控制关系:(1)自动制动阀→ERCP(均衡风缸控制部分)→BPCP(制动管控制部分)→列车管空气压力变化→车辆制动机;列车管空气压力变化→16CP→BCCP→制动缸;(2)单独制动→20CP(20控制部分)→BCCP(制动缸控制部分)→制动缸;20CP(20控制部分)→平均管压力→重联机车制动缸。
该制动机是采用微机控制制动系统,是基于网络的电空制动系统,控制准确性高、安全性较高、部件集成化高,有自我诊断、故障显示及处理方式提示功能【2】。但针对于我国铁路目前对轨道工程车辆的要求,在满足功能的前提下,该制动机成本偏高。
3、结束语
通过对三种不同制动机进行分析,得出三种制动机性能及优缺点对比表:
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由于轨道工程车辆适用范围广泛,工况复杂,设计者根据不同用户对产品的不同需求来选择,制动性能可靠,操纵轻便灵活、维修方便,适于频繁换向操纵,维护方便,使用寿命长,成本适中、运行稳定性和平稳性好等的制动机。
参考文献:
【1】张省伟,贺虎成. 浅谈我国电力机车制动系统[J].内燃机与配件,2017(11).
【2】刘豫湘,方长征,万建兵. 列车制动系统技术现状及发展趋势[J].电力机车与城轨车辆,2014(5).