机车制动系统均衡风缸压力控制策略研究

王向才

(吉林铁道职业技术学院铁道机车学院，吉林 吉林 132200)

列车制动系统是确保列车安全运行的重要装置之一，用来实现列车区间调速、进站停车及防溜。我国铁路列车制动时动力的来源是压缩空气和电气制动力。

1 均衡风缸压力控制的意义

机车运用中往返于某一区段，为了提高机车的运用效率，确定牵引的质量，称为牵引定数，而编组过程中，因车辆的型号不一致，换长也不一样，导致列车管的容积也是变化的。而列车空气制动时制动、缓解是通过控制列车管的充排风来实现的，无法做到准确掌握，因此需要用一套中继机构准确地控制列车管充排风，即用小的、固定的容积控制变化的容积，这个固定的容积就是均衡风缸。

2 均衡风缸压力控制策略

随着计算机技术的发展，制动系统的控制也实现了精确性、智能化控制，并且实现了网络同步控制。目前均衡风缸压力的控制主要有3种方式，典型的有JZ-7、DK-1、CCBⅡ制动机，因JZ-7制动机采用机械控制，现选择电气控制的DK-1型、CCBⅡ型制动型为例进行说明。

2.1 DK-1型制动机均衡风缸压力控制

(1)组成。如图1所示，主要部件有调压阀55、止回阀203、制动电空阀257YV、缓解电动阀258YV、初制风缸58(1)、初制风缸58(2)、电空转换阀153、客货转换阀154。

图1

(2)特点。DK-1型制动机均衡风缸压力控制的特点是非自动式保压，即均衡风缸的减压量随着制动手柄在制动位停留时间长短而决定；施行常用制动时，大闸手柄在制动位短暂地停留再打至中立位，就可实现最小减压量50kPa。

(3)缓解控制。调压阀也叫减压阀，其作用是将总风变化的压力调整为500或600kPa输出，当司机将大闸置于运转位或过充位，缓解电空阀得电，控制总风经调压阀、止回阀向均衡风缸充风，实现均衡风缸定压，实现列车缓解。

(4)制动控制。需要制动时，司机将大闸置于制动位，缓解电空阀失电、制动电空阀失电(通过208压力开关控制)，均衡风缸压力空气经过缓解电空阀向初制风缸排风，均衡风缸压降低、初制风缸压力升高，最终两者压力相等，考虑到区间调速、进站停车时采用常用制动(减压50kPa)，因此只需计算好初制分缸1、2容积大小，就可实现500kPa和600kPa定压下最小有效减压量的控制。

2.2 CCBⅡ型制动机均衡风缸压力控制

(1)组成。如图2所示，主要由缓解电磁阀、作用电磁阀等组成。

(2)特点。CCBⅡ型制动机采用微机控制、自动保压式、控制精度较高。

(3)缓解控制。当司机将电子制动阀上的大闸置于运转位时，给CCBⅡ型制动机上的电空控制单元(EPCU)发送指令，并让微处理器(IPM)进行逻辑控制，此时，APP作用电磁阀得电，总风向均衡风缸充风，同时传感器不断检测均衡风缸压力，若检测到均衡风缸压力信号和大闸所处位置信号一致，APP作用电磁阀失电，均衡风缸保压。

(4)制动控制。大闸置于制动位时，缓解电磁阀得电，均衡风缸向大气排风，同时传感器不断检测均衡风缸压力，若检测到均衡风缸压力信号和大闸所处位置信号一致，缓解电磁阀失电，均衡风缸停止排风。

图2

3 结语

通过研究3种型号的制动机在均衡风缸压力控制策略可知：(1)较CCBⅡ型制动机，DK-1和JZ-7型制动机采用的是半自动、机械式控制，无法实现闭环控制，且无法实现机车同步控制，对于开行组合重载列车，采用微机网络控制的制动机符合运用需要。(2)现有部分机车上仍采用DK-1和JZ-7型制动，其操纵方式上有所区别，在操纵中应该加强训练，避免不必要故障发生。