内燃机车真空制动系统的检测

杨 阳，刘尚景

（北京二七机车厂有限责任公司 技术中心，北京100072）

在国内，机车行业基本上都是采用空气的制动系统，而国外少数国家采用的是真空制动系统。与空气制动系统相比较而言，真空制动系统具有空气制动系统的制动不衰性、维修方便、既能阶段制动也能阶段缓解，有列车分离保护功能，因此当列车分离时，能够迅速使前部列车发生制动作用，避免发生事故，它是自动制动系统且结构简单、使用维修成本相对低廉，但是由于真空制动压力小，车辆的制动缸和传递机构比较大，真空管路较粗，质量大，占用空间也大，真空管路的泄漏不易检测，采用真空制动的车辆越来越少。而北京二七机车厂有限公司出口的刚果、尼日利亚机车则需要牵引真空制动的车辆，用户要求机车能够牵引真空制动和空气制动两种制动型式的车辆。

1 真空制动系统简介

1.1 真空制动系统的组成及其作用

真空制动系统主要由真空泵、真空控制阀、真空中继阀、真空比例阀、缓解限制阀、重联阀、真空止回阀以及真空风缸、作用风缸等组成。起主要作用的是真空控制阀、真空中继阀和真空比例阀。

真空泵是真空制动系统的“动力源”。它以“抽气作用”使真空列车管造成一定的缓解真空度或保持这一真空度，以完成制动机的“缓解”和“补充漏泄”的功能。

真空控制阀的主要作用是将空气列车管压力的变化按比例转换成真空控制管真空度的变化，进而控制真空中继阀的动作，达到机车制动、缓解的目的。

由于真空列车管的直径较大（内径为50mm），而真空控制阀的进气阀、抽气阀的通路面积却很小（阀口直径为4mm），因此不可能以真空控制阀来直接控制真空列车管真空度的变化。因此，在真空制动系统中设置了一个大通径的真空中继阀。通过该阀使真空列车管的真空度随着真空控制阀的真空度变化。

由于机车上只装有空气制动缸，而制动缸的充气和排气是由空气作用阀控制的，当机车与真空制动控制的机车或者与真空制动车辆连挂运行时，为了达到机车和其他机车车辆制动、缓解操纵的一致性，而设置了真空比例阀，这种工作状况时机车总风缸必须保持足够的空气压力。通过它将真空列车管真空度的变化，按比例转换成空气压力的变化，进而控制空气作用阀的动作，达到机车制动、缓解的目的。

下面是真空制动系统原理图。

图1 真空制动系统原理图

1.2 真空制动系统的基本参数要求

机车真空泵管真空度大于95kPa；

真空列车管真空度为（68±3）kPa；

真空列车管真空度为68kPa时，关闭重联塞门，检查真空列车管的漏泄量，每分钟真空度的降低不得超出3 kPa。真空列车管真空度与制动缸后压力对照，见表1。

表1 真空列车管真空度与制动缸压力对照 kPa

真空管路是负压，管路的泄漏是大气进入管路，从外部是观察不到的。由于工厂没有批量生产安装过真空制动系统的机车，也就没有装备机车真空制动系统检测设备。在机车未发动之前，不可能全面检查机车真空制动系统的泄漏情况和真空制动性能。

出口刚果和尼日利亚的空气—真空制动的内燃机车，在检测中反复摸索，最终借助真空压力表进行分段检查，发现问题，并解决问题，保证产品制造质量和使用可靠性。

2 真空压力表在真空检测中的应用

在真空制动系统的试验中，我们主要是通过司机室操纵台上的真空表来判断真空系统的合格程度。对于各个真空阀，由于我们没有检测的设备，无法单独进行检测。而在实际的生产中，不免会出现一些问题，对于这些问题，我们想到了运用真空压力表来解决。

从原理图中可以看出，在检测时我们要观察真空泵管和真空列车管的真空度，并调整和控制真空列车管的真空度。如果操纵台上真空列车管压力表不能正确显示我们要求的真空度时，我们可以用一块真空压力表通过几个点进行检测，看看问题究竟出在什么地方。

当自动制动阀手柄在运转位时，真空泵管真空度大于95kPa，真空列车管真空度应为（68±3）kPa，如果操纵台上真空压力表的读数与要求不符，在管路连接正确的前提下，我们就从以下5个步骤进行检测：

（1）检测真空风缸的真空度

自动制动阀手柄在运转位时，把真空表连接在真空风缸左侧，见图1中A点，此时真空泵管真空度应大于95kPa，如果读数正确，说明真空泵工作正常，真空风缸连接管路畅通且密封良好，就需要进行第2步检测。

（2）检测真空控制阀管路真空度

把真空表连接在真空控制阀进口之前17＃管上，见图1中B点，此时真空度应大于95kPa，如果读数正确，说明真空控制阀真空泵压力管路畅通且密封，就需要进行第3步检测。

（3）检测真空控制阀并进行调整

把真空表连接在真空中继阀进口之前18＃管上，见图1中C点，它是真空控制阀的输出控制信号，控制真空中继阀实现制动、缓解或保压，如果此时读数或高或低，我们可以通过调整真空控制阀的阀口开度、调整螺钉或调整手轮进行调整。通过调整，如果真空控制管真空度能控制在68kPa，并且真空度可以随空气列车管压力成比例变化，则说明控制部分没有问题。如果无法调整出正确的读数，那就是真空控制阀作用不良，此时需要更换或检修真空控制阀。

当真空控制管真空度能正常控制真空度变化，而操纵台上的真空列车管真空度仍不能达到要求时，就需要进行第4步检测。

（4）检测输出部分（即真空中继阀和真空列车管）

把真空表连接在真空列车管上，见图1中D点，当真空列车管真空度能控制在68kPa，并且真空度可以随空气列车管压力成比例变化，则说明真空中继阀没有问题，否则检修真空中继阀。如果检测证明真空中继阀良好，而机车操作台上真空表显示异常，那么剩下的只有真空列车表管了。

在生产出口刚果大洋铁路的内燃机车时，就出现过真空泵工作正常，而真空列车管压力达不到要求，反复调整真空控制阀，也不能把真空列车管的压力控制住。我们首先检查了管路的连接，一一排查，然后按照上面的步骤进行检测，最后发现是由于真空列车表管泄漏严重。这个结果是我们万万没有想到的。

（5）真空比例阀管路检测

把真空表连接在真空比例阀输入真空管上，真空度能够与真空列车管变化一致，说明该部位连接正常；否则说明该部位管路泄漏或者阻塞，应该检查连接真空列车管与真空比例阀的管路；如果真空比例阀输入真空管的真空度与真空列车管变化一致，但是真空比例阀输出空气压力与真空列车管真空度变化不一致时说明真空比例阀有问题，需要检修。

3 结束语

在真空制动系统检测中，有些问题不是仅凭借经验就可以解决的，所以在检测过程中，如果凭借以往的经验无法解决，我们就要借助真空压力表来进行检测，这样可以避免走很多弯路。出口刚果的机车组装调试中就使用这种方法调试真空制动系统；出口尼日利亚的机车真空制动系统是在国外现场改制加装的，真空制动系统的组装体调试也使用这种方法，查找故障准确、方便，实践证明这是一种方便使用、可靠的检测方法。

［1］天津机车车辆机械工厂，四方机车车辆工厂，四方车辆研究所编.铁路内燃机车空气—真空两用制动机［M］.交通部四方车辆研究所，1972.

［2］刘尚景，马瑞东.增加真空制动的JZ－7型制动机机车制动系统［J］.铁道机车车辆，2008，（3）：44－46.