货车制动装置的现状与改进建议.doc

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1、货车制动装置的现状与改进建议程迪，董奇志(郑州铁路职业技术学院，河南郑州450052)摘要：从货车制动系统的现状着手，分析了我国货车制动系统目前存在的问题，结合铁路大提速对制动系统的要求，对现有货车制动系统如何适应铁路的发展提出了建议。货物列车提速的关键技术之一是转向架的性能和制动机的性能，要提高货物列车运行速度，就要提高与运行速度相适应的列车制动力。新造货车可以采用车钩缓冲装置、转向架、分配阀和相关基础制动的新设计，但对于正在运用的车辆只能在原有基础上进行改造，不然难以在短期内解决货物列车提速问题。1现有货车的制动系统1．1空气

2、制动机我国铁路现有货车近55万辆，其中，约25万辆配置GK型制动机，约20万辆配置120型货车制动机，约10万辆配置的是103型货车制动机。因此，当前我国货车制动机的主体是120型制动机和GK型制动机2种。随着120型制动机推广力度的加大，在不久的将来，120型制动机将占主导地位。1．2基础制动装置目前我国货车上使用的基础制动装置是单侧闸瓦制动，即在车轮一侧设有闸瓦的制动方式。该基础制动装置使用的闸瓦是铸铁闸瓦和合成闸瓦。1．3空重车调整装置在上世纪50年代，随GK型制动机而推出了2级手动空重车调整，从间接作用式103型空气制动机

3、到直接作用式120空气制动机，手动调整已应用了近半个世纪。从120空气制动机开始才配套使用自动调整式的空重调整装置，距离较理想的空重车调整装置还有一定的差距。2货车制动系统不适应提速的要求2．1空气制动机现有货车上配置的空气制动机有3种。其中120型空气制动机从1995年开始在新造货车上使用以来，每年以4万辆左右的速度递增。将来120型制动机将占主导地位，并逐渐成为货车的主型制动机。120型制动机的核心部件是120型制动机控制阀(以下简称120阀)。120阀的设计目标是为了适应速度相对较低(小于90km／h)的长大重载(5000t

4、～10000t)货物列车。为了减小列车纵向冲动等因素，采用了与之相应的较慢的充气、缓解及制动时间特性。这种设计针对低速重载是正确的，但对于速度较高(120km／h左右)、编组辆数较少的快运货物列车来说，就表现出明显的不适应性。(1)由于120阀制动时制动缸升压时间较长，因此，在制动初期的车辆空走时间较长，进而造成空走距离过长。120阀的空走距离计算如下：在空走时间内，列车所走过的距离叫空走距离(SK／m)。空走距离按空走时间内列车作等速运行的条件来计算。计算结果表明：装用120阀、车辆轴重18t、运行速度为120km／h的快运货车

5、，要在1100m内停车，单块闸瓦的制动功率将达到97．3kW，其热负荷已相当大。如果车辆轴重增大到21t，则单块闸瓦的制动功率将达到113．66kW，这对闸瓦和车轮均十分不利，易导致闸瓦破损、断裂及车轮踏面热裂、剥离，影响行车安全。(2)列车运行速度的提高意味着对空重车调整精度和可靠性要求的提高。120阀的作用方式属于2压力直接作用方式，副风缸压力空气既参与主活塞的平衡，同时还要作为制动缸的风源。这就使120阀很难与无级空重车调整装置匹配，以实现真正的空重车无级调整。120阀在输出与载重相适应的制动缸压力时，副风缸多余的压力空气必

6、须流向一个另设的无效容积(全重车除外)，才能实现调整制动缸压力的目的，这就极大地浪费了压力空气。另外，在不同载荷下对制动缸压力调整时，其最大有效减压量会发生变化。这将会影响车辆制动时的可操纵性。(3)由于120阀的2压力直接作用方式，在与不同直径制动缸匹配时，必须采用不同容积的副风缸，才能满足最大有效减压量的要求，而且初充气时间、紧急制动升压时间和缓解时间等指标均不同，必须对控制阀主阀中相应的孔径进行适当调整，才能使其基本一致。现有的120阀只有254mm和356mm两种，要与其他直径制动缸或多缸系统匹配，就会显示出其较差的适应能

7、力。(4)在实际运用中，快运货车不仅限于专列编组，还有可能与普通旅客列车连挂，由于120阀较慢的充气、制动、缓解特性，使其与客车混编时充气、制动、缓解的时间都不一致，从而造成纵向冲动等问题。2．2基础制动装置目前我国货车上使用的基础制动装置是单侧闸瓦制动。单侧闸瓦式基础制动装置构造简单，节约材料，便于检查和修理。但制动时，由于制动力受到闸瓦面积和闸瓦承受的压力的限制，制动力的提高也受到限制。根据理论计算和实际运用经验，闸瓦单位面积承受的压力一般不超过1000kPa(极限值1300kPa)。若闸瓦单位面积承受的压力过大，轮瓦摩擦系数

8、下降，影响制动效果，容易造成闸瓦熔化。这不仅会加剧闸瓦的磨耗，而且还会磨耗闸瓦托，使制动力衰减，影响行车安全，有时甚至引起火灾，这种情况在长大坡道地区特别严重。因此，随着货车不断向提速方向发展，闸瓦单位面积的压力不能再增加的情况下，必须改进原有的基