铁路货车制动系统在运用中多发故障分析

何正武，张 垒

(中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司库尔勒车辆段， 新疆 库尔勒 841000)

0 前 言

在一定层面上，铁路货车的制动能力直接影响其运行效率。当前的铁路货车运行过程中，运输能力主要是指货车的货运能力以及列车的通过率。当前形势下，我国的很多货车都采用了加速改造，货车的运行速度由原来的70～80 km/h提升到了现在的1 20 km/h左右，但是在提速之后发现出现的问题并没有减小，反而由于提速的原因造成了严重的铁路秩序干扰，影响了铁路运输效率。

近些年在铁路运输中推出了很多的新技术和车辆，车辆的日常维修和检修项目也是越来越复杂，技术含量也是越来越高。为此，车辆段和列检所必须要提高自身的维修认知，提高检修车辆的新技术和新知识，保障车辆能够安全运行，为铁路事业的发展提供良好的保障。在冬季天气比较寒冷的情况下，很多货车可能会出现一些制动不良的现象，严重干扰运输秩序，针对当前铁路运输中出现最多的问题，通过认真分析其原因，找到了一些常见的制动影响因素，提出了一些能够减小制动影响的措施，希望能够有所帮助。

1 铁路货车制动系统的组成

车辆制动系统是指在车辆上面安装的用来进行制动和缓解车辆速度的一种装置，在车辆设备制动的类型中，主要包括以下三种结构：空气制动机、人力制动机和基础制动机三部分。通常，我们把空气制动机部分称作为车辆制动机，列车制动过程中能够实现制动和缓解的作用。制动系统的主要作用是防止列车在行驶中能够正常地加减速或者停车，确保列车运行安全。

2 铁路货车制动方式

制动方式指的是，制动时列车所产生的动能如何转移的方式或制动力如何地获取的方式。

当前货车运行过程中，我国铁路货车的行驶速度不超过120 km/h的制动方式基本都是采用了闸瓦摩擦的制动形式，主要是由于此种制动系统具有结构简单、制动效果良好并且方便控制等优点，我国不超过25 t轴重的载重货车列车在速度不超过120 km/h的时候就采用此种制动方式。

2.1 制动机

制动机主要包括三种，空气制动机、电控制动机和真空制动机。空气制动机的主要动力来源是压力空气，其操作的基本介质也是压力空气，使用起来比较方便，同时也是世界各国使用最多的制动系统之一。电控制动系统相比于空气制动机结构较为复杂，制动波速较高，列车前后的制动效果和缓解效果比较一致，具有良好的机动性能，但是只是使用在机动车上面。真空制动机的主要操作原理是通过真空来改变压力，由于真空压力等因素的影响，在制动装备的制造中需要较粗的制动管和制动缸，由于这种特点，真空制动装置在铁路货车制动的安装上不是很常见。

2.2 铁路货车基础制动应具备的条件

铁路货车的制动装置是保证货车能够顺利制动的关键因素，是保证其他车辆能够顺利通行的基本条件。基本的制动装置需要具备以下几点内容。

1)制动缸的制动能力需要一些基本设备进行传输，并且要保证能够顺利均匀地传输到每一个节点上，也要具备基本的放大功能，能够把制动力成倍进行放大，基础装置是整个制动系统中最基本也是最重要的一个装备，在货车发生制动过程中，制动装置产生的制动力经过放大之后均匀地传到每一个轴瓦上面，实现货车的制动效果。

2)货车的制动效果要具有较高的传动效率。在列车发生制动过程中，由于基础装置和其他的一些组件进行工作过程中会产生一定的摩擦，造成不必要的功率损失，这样导致实际传到轴瓦上面的制动力就相应的减小。铁路火车的制动力是指按照理论传输到每一片轴瓦上面的制动力效果体现，所以在设计过程中需要充分考虑以上因素，尽可能降低制动装置在制动过程中的能量损失，使得制动效果能够最大化的体现，提高货车的制动效果。

3)铁路货车在制动过程中需要不受动力变化而进行均匀的传动，在铁路货车的运行过程中，要保证杠杆和拉杆之间的摩擦尽可能的小，采用一些耐磨耐高温的材料进行制造，从根本上减小能量的损失。在上述的零件磨损之后，不受影响把制动力准确地传动到每一个闸瓦上面对于铁路货车制动装置来说是一个很重要的因素。

3 铁路货车车辆制动系统故障

3.1 铁路货车制动装置问题

经过维修发现，铁路制动系统出现异常的情况中，由于制动系统内部异物导致的情况较多发生。在制动装置中会发现一些砂石等异物，如果没有及时清理这些杂质，可能会造成制动装备的损坏，严重影响货车制动的效率。一般情况下在制动件组装完成后需要进行检测，及时消除杂质对于摩擦特性的影响，每一个密封圈需要严格按照相关的技术标准进行制定，最大可能降低其影响。

3.2 踏面的裂纹故障

货车踏面由于在滑行、运动过程中摩擦会产生很高的热量，其主要构成部件为金属，在被急剧加热之后，会马上扩散到金属的各个部分，这就给踏面造成的一定的温度差，长此以往，导致踏面产生一些裂纹。在通常情况下，根据温度的变化大小可以把踏面分成两种不同的形式，一是由于踏面温度持续升高导致的，使得踏面表面温度急速升高，产生的热量不能够均匀地消除，导致膨胀，产生裂缝与之前的塑性变形相互抵消，但是从外观上面看不到一些影响，另一种就是由于高温之后瞬间进行降温，导致整个表面产生硬化，形成踏面的裂缝。

3.3 轮缘磨损故障

在正常工作过程中，货车车辆的车轮边缘会在行驶过程中产生一定的摩擦，尤其是在平衡道和岔道等曲线处，轮缘出现磨损问题是车辆在承受大部分的水平力时必须接触到外侧的轨道从而使轨道内侧产生急速摩擦导致的。严重的轮缘磨损故障一般是由于转向架是否正确组装及踏面的磨损情况导致，车辆在正常行驶过程中会与铁路钢轨位置不相匹配的时候使得重心偏移，造成一侧的边缘出现严重的磨损。

3.4 120型控制阀常见故障分析

120型号的空气阀主要是由中间体、主阀、半自动缓解阀和紧急阀四个部分组成。它具有五个作用位，主要是充气缓解位、保压位、常用制动位和紧急制动位、减速充气缓解位组成。120型空气制动阀具有灵敏度高、能够高速适应运行、能够与不同的阀门类型混合使用、操作方便、可靠性高等优点，并且能够和256、356 mm的不同制动缸配套使用。

3.5 120型制动阀检修中存在问题的原因(见表1)。

表1 120型的控制阀在运行过程中的故障分析

铁路货车在运行过程中发生意外制动的故障有很多，可以从以下几个方面来进行考虑。

逆流稳定性差：主要是由于逆流稳定孔的孔径偏小或者是被其他的东西堵住了，如果缩孔堵住了导致流量不足，将严重降低使用阀的稳定性，在列车的运行过程中管压力很容易出现波动，导致模板两侧压差不能够有效控制，压差增加到一定的程度就会引起意外制动。在此种情况下，如果发现缩孔发生的堵塞或者是孔径偏小的因素导致意外制动发生，需要使用孔径较大的缩孔或者清除异物。

4 铁路货车车辆制动系统优化对策

4.1 加强检修制定科学合理的检修计划

制动装置的检修项目涉及内容较多，为了能够更好地提高检修效率和检修质量，需要进行装置检修制度的建立。比如，要确定制动装置的基本检修时间和周期，检修装置的强制检修和更换，制定合理的检修计划，确保货车的顺利运行。在铁路货车投入使用之后会受到不同程度的影响，要根据装置的基本运行规律以及货车的运货情况，制定一个合理的检修计划，比如每个月进行小的检修；每一个季度进行大修、每一年进行全面的大修等。小修定期地对于制动装置和其他的一些设备进行及时的检查和维护，大修是进行装置拆卸、润滑油辅助修理等，让工作人员能够严格地按照相应的检修计划进行检修，提高货车的运行安全性。

4.2 提升车辆性能

利用现代技术提高车辆的安全性能以及制动能力。在轴瓦、缸周材料等制造中，选择耐磨耐高温的新型材料，从根本上提高它们的性能。借助于现有科技，使得车辆的制动效果能够得到及时的监控，除此之外，改善制动轴瓦的实际性能也能够很好地提高制动效果。

4.3 定期进行配件检修

定期进行配件检修能够极大地提高整体车辆的运行效果。在配件检修过程中，需要严格按照“三检一验”的检修制度，同时配合相关的部门进行抽查和检查，对于重要部位的一些零件需要重视起来，减少因为不当原因产生的故障。

4.4 积极推动铁路货车车辆制动控制系统的集成、电子、智能化

科技的发展给铁路货车运行系统检修打下一个良好基础，在整个检修过程中，需要及时使用新技术和新装备，提高铁路智能化和自动化程度，使得铁路货车制动更加的简化高效。这要求我们在实际的工作中，积极推动货车制动管系的简化，提高货车空气控制系统的气密程度，借助于计算机，实现对于铁路火车的全程监控，及时发现可能会出现的问题，防患于未然，提高铁路火车的利用率。

5 结 语

制动系统是涉及轨道车辆行车安全的重要系统，也是铁路货车故障较多的系统，对于制动系统故障通常需要通过现场经验判断，不断摸索故障发生的根本原因，优化处理方法，争取做到故障早发现、早预防、早处理，避免出现制动故障影响行车安全的事件发生。

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