货物列车制动主管定压在高寒地区的适应性研究*

段明民， 杨 欣， 王京波

(1 中国铁道科学研究院 研究生部， 北京 100081；2 中国铁道科学研究院 机车车辆研究所， 北京 100081)

货物列车制动主管定压在高寒地区的适应性研究*

段明民1，2， 杨 欣2， 王京波2

(1 中国铁道科学研究院 研究生部， 北京 100081；2 中国铁道科学研究院 机车车辆研究所， 北京 100081)

针对高寒地区漏泄量允许值增加到40 kPa/min时的货物列车制动性能进行了一系列试验，分析了不同列车主管定压对漏泄值增大情况下的适应性。试验结果表明：在相同的漏泄条件下，列车制动主管设置定压为600 kPa会使得其漏泄量较定压500 kPa时更大；高寒地区漏泄量偏大条件下，不同制动主管定压对列车制动能力的影响较小，在制动调速和常用全制动停车时其性能表现基本一致。

货物列车； 主管定压； 高寒地区； 试验研究

在高寒地区的冬季，列车制动管系漏泄超过规定标准的问题时有发生，且难于处理，容易导致列车不能按时发车，干扰运输秩序。为保证高寒地区冬季低温条件下的货物列车运行秩序，减少因漏泄值超限导致的列车发车延误，有关部门建议：在高寒地区，当列车制动管系漏泄允许值≤40 kPa/min时可允许货物列车开行。

高寒地区由于寒冷引起列车制动管系气密性能降低，造成列车管漏泄量增大。而在既有线路上部分铁路局分别采用列车制动主管定压500 kPa 和定压600 kPa，因此有必要研究列车制动主管定压对漏泄允许值增加到40 kPa/min时的适应性。

通过在高寒地区的列车对比试验，研究和分析了不同列车制动主管定压在高寒地区的制动性能和差异。

1 试验过程

试验通过分别在不同位置的多个货车列车主管上设置漏泄点，模拟由于高寒地区造成的漏泄量增大现象。

1.1 静态试验

静态试验在1∶1制动试验台进行，采用JZ-7制动操纵台+60辆货车的配置进行试验；在编组列车中任意设置不超过6%的关门车。采用不同制动主管定压进行(1)气密性试验；(2)感度试验；(3)安定试验；(4)持续一定时间的保压试验；(5)紧急制动试验，并测试列车制动系统的下列参数：

①列车压力梯度；②列车各车制动缸的压力分布；③列车各车制动缸的升压时间；④缓解和再充风时间。

1.2 运行试验

运行试验列车采用为DF4B机车牵引5 000 t编组的形式，试验过程中未使用电制动。试验的线路区间为哈尔滨铁路局滨洲线海拉尔东站至博克图站，试验期间的环境温度为-26℃～-19℃，在试验线路上分别进行以下试验：

(1) 列车调速制动试验

试验列车在海拉尔东站至博克图站运行一个往返，其中兴安岭站至博克图站区间长度约为22 km(K563～K539下行方向，短链约2 km)，线路区间内为连续长大下坡道，坡度为13‰～16‰。试验时按照哈尔滨铁路局的五闸五停操纵方法进行下岭操作，监测列车在线路上的各项制动性能参数。

(2) 列车制动停车试验

试验列车在卓山至免渡河区间K649+800处进行常用全制动停车试验，在K639处进行紧急制动停车试验，制动初速度80 km/h，测试列车的制动距离是否符合技术规程要求。

2 试验结果及分析

2.1 制动静态性能对比

在相同的漏泄点数量和分布情况下，列车管定压500 kPa时气密性试验测得的漏泄值会比定压600 kPa时测得的漏泄值更小。说明对同一列车而言，定压500 kPa会比定压600 kPa有更优的气密性能。

我们将列车制动性能分解为制动、保压和缓解3个过程进行比较。表1～表3是列车主管不同定压下的制动静态性能对比。

表1 制动过程列车管定压500 kPa和定压600 kPa的制动静态性能对比

表2 保压过程列车管定压500 kPa和定压600 kPa保压过程性能对比

表3 缓解过程列车管定压500 kPa和定压600 kPa缓解过程性能对比

在高寒地区漏泄量增大的情况下，漏泄加快了全列排风的速率，但对于不同的列车管定压而言，各车辆的出闸时间仍然基本相同，减压量相同时各车的制动缸压力也基本相当，定压600 kPa时的有效减压量比定压500 kPa高，制动力相对较大的特点没有发生变化。

对于保压过程，由于漏泄量的增加，使列车主管压力仍然处于持续下降的状态，因此制动缸也处于持续上升的过程。因此在感度试验和持续保压试验的保压过程中，各车的制动缸压力仍然持续增长，漏泄量相当时制动缸压力增长的程度也相当，仅受到不同定压时的制动缸最高压力限制。

缓解时各测试断面的开始缓解时间基本相同，全列的充风时间受到缓解时的初始压力影响，当初始压力低时，充风时间相对更长；对于不同的列车主管定压，其初始压力相同，漏泄量也相当时，其充风时间也基本一致。

2.2 制动运行性能比较

(1) 调速制动性能

列车在长大下坡道运行时, 为使列车运行速度不超过线路限速，常采用空气制动的周期制动进行调速，即制动、缓解、再制动、再缓解，直至驶出长大下坡道。而哈尔滨铁路局滨洲线兴安岭至博克图区间由于线路坡度大，采用的是每次制动停车后再缓解的操纵办法进行调速，试验结果见表4。

在两种定压的列车运行试验过程中，均未发现试验列车发生意外紧急、意外制动和自然缓解现象，列车制动力未见明显衰减。

从兴安岭下岭五闸五停的试验数据来看，列车实施最小减压制动，但由于列车管漏泄量较大，使列车管压力持续降低，列车制动力持续增加，列车制动距离均比操纵示意图预计的制动距离短；在下岭过程中，由于线路坡道较大，列车速度增加较快，充风时间稍显不足，第二闸、第三闸在定压500 kPa时尾部风压充至472 kPa，在定压600 kPa时尾部风压充至574 kPa，而第四闸制动时列车管尾部压力已充至定压。第五闸由于已经接近站场，为避免长时间占用区间及满足进站限速要求，列车提前下闸以满足运行要求。

从两种定压的实施效果来看，列车均存在欠压的情况，定压对列车制动能力的影响不明显。在兴安岭至博克图区间坡度为14‰～16‰的情况下，列车充风缓解时间均略嫌不足，使列车的再制动能力有部分损失。本次试验在下岭过程中未使用机车电制动，在实际运用过程中，可使用机车电制动进一步调速，控制列车速度的上升，使列车获得更多充风时间。

表4 兴安岭至博克图区间运行试验结果

(2) 列车制动停车距离对比

试验分别采用常用全制动停车和紧急制动停车的方法对不同定压的制动距离进行对比。试验结果见表5。

表5 常用全制动和紧急制动停车试验结果

在列车管定压为500 kPa和600 kPa两次运行试验中，初速度80 km/h的列车紧急制动距离分别为576,622 m，折算制动距离592,634 m，均符合《铁路技术管理规程》第203条中规定的货物列车紧急制动距离限值800 m的要求。由于紧急制动施加时，列车主管的压力快速排至零，因此，高寒地区漏泄量的增加对紧急制动停车没有影响，定压600 kPa时由于全列制动力高于定压500 kPa时的制动力，制动距离也相对较短。

值得注意的是，由于试验列车初速度仅为80 km/h，实施常用全制动停车时，由于列车管减压速率较慢，全列的制动力增长较慢，当列车速度降至约20 km/h时，定压600 kPa时的列车制动力才高于定压500 kPa时的列车制动力，此时对制动距离的影响已很微弱。因此，不同列车制动主管定压在常用全制动停车试验中的表现亦不明显。

3 结论及建议

(1) 在相同的漏泄条件下，列车制动主管设置定压为600 kPa会使得其漏泄量较定压500 kPa时更大；

(2) 高寒地区漏泄量偏大条件下，不同制动主管定压对列车制动能力的影响较小，在制动调速和常用全制动停车时其性能表现基本一致。

鉴于列车制动主管定压不统一在我国铁路货车运用过程中造成了诸多问题，建议加大力度进一步开展列车制动主管定压研究。

[1] 夏寅荪，吴培元，等. 120型空气制动机[M].北京：中国铁道出版社，2006.

[2] TB/T 1492-2002铁道车辆制动机单车试验方法[S].北京：中国铁道出版社，2002.

[3] TB/T 2555-1995车辆制动机列车试验方法[S].北京：中国铁道出版社，1996.

[4] 中国铁路总公司. 铁路技术管理规程:铁总科技[2014]172号[S].北京：中国铁道出版社，2014.

[5] TGCL 113-2010 铁路货车运用维修规程[S].北京：中国铁道出版社，2010.

Adaptability of the Set Pressure of Freight Train Brake Pipe in the Alpine Region

DUANMingmin1,2，YANGXin2,WANGJingbo2

(1 Technology Research College, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China;2 Locomotive & Car Reseaech Institute, China Academy of Railway Sciences, Beijing 100081, China)

Aimed at the condition that allowable value of the leakage of train brake pipe is increased to 40 kPa/min in alpine region，a series of test is carried out for the brake performance of freight train, and the adaptation about different train pipe set pressure is analysed. Test results show that: in the same condition of leak, when the pressure of train brake pipe pressure set to 600 kPa, the leakage will greater than that pressure set to 500kPa; in the condition of the allowed leakage increased in alpine area, given different brake pipe set pressure has little effect on the train braking ability, the performance is basically identical when speed control and full service brake parking.

freight train; the set pressure of train pipe; alpine region; experimental research

1008-7842 (2015) 06-0028-04

*中国铁路总公司科技研究开发计划项目(2013J007-B)

)男，副研究员(

2015-05-22)

U272

A

10.3969/j.issn.1008-7842.2015.06.07