电力机车基础制动装置故障原因及防止措施

石晶磊 关立明

摘  要：基于制动装置的基本形式，按设置于各种车轮上的闸瓦块数以及作用方法，可分成单侧闸瓦式、双侧闸瓦式、多闸瓦式，以及盘建筑形的刹车基础制动设备等。SS3B型电力机车在投入运营后，曾多次出现基础制动装置发生故障，已严重威胁铁路的行驶安全性.为此，使用单位组织开展了科技攻关，力图有效控制和降低SS3B型电力机车的基础制动装置发生故障。

关键词：电动机车基础制动、装置故障、原因、防止措施

引言：基本制动装置是实现对运转中的铁路机车减慢和停止的一种主要机械设备.SS3B型电动铁路机车的基本制动装置为独立单元制动装置，每台转向架上每一条轴的每一只轮子均为单侧刹车.其主要由制动管，杠杆变速系统，闸瓦间隙自动调节器和闸瓦构成.在机车运行制动控制时，对刹车管充风，制动缸内的活塞磨损形成驱动力差，经杠杆变速系统后加大了几个倍.并由于将闸瓦作用于制动轮踏面使闸瓦和踏面之间形成碰撞，使动力差转化为能量，进而使铁路机车实现了减慢或停止的目的。

一、制动机基本功能及操作模式的选择

由于机车制动机要实现与铁路机车、驾驶员制动机的重联和混编，这就需要其单机运转的特性必须与有关铁路技术标准一致或接近，以满足现行法规的规定需要。它同时还要适应今后火车制动控制技术的发展趋势，如对旅客列车的状态抑制、铁路机车运行的远部重联控制等。由此，机车制动机具有的功能主要有：旅客列车自动制动与火车独立制动操控、后备空气制动联合操作、监控所有旅客货物列车的动力重联，或阶段解除空气制动机与电空制动机、空气制动与电空制动结合使用的空电共同刹车、制动机重联与远部重联控制、断钩保险、机车充风测试、无动力回航、火车电空制动与列车运行速度监测系统的结合等。机车制动机还应能够实现对机车制动力的电子控制以及故障监测、判断、告警、记录和单机自动测试等的功能，同时还要具有大数据分析功能，并具有MVB网络接口，以达到机车制动力信息化和与车站联网互通的需要。

例如，对锅炉鼓引风机及给煤机进行变频调压控制，使锅炉的风量及压煤量能连续可调节省下因分级调节而产生的电能损失。对循环泵进行变频调压控制使供热循环的流量能不断调整，并按照供热要求进行供热量和所需求热能的准确对应调快运行，节省下始终定速运转所造成的能源损失。对补自动化水泵进行变频调速恒压自动补水补水量保持平衡，避免了气寒等问题使水力系统工作更加平稳。

二、优化路径

在技术项目系统化引进、消化、升级方案实施中，严格按照检修作业指导书、流程图、风险提示卡实现高级修检修作业，确保故障的预判和检修质量有迹可循。阀件和配件的检修工序包括吹扫清洁一初试一分解一清洗一检查一检修一组装一试验。检测环节遵循检修时间计划、检修工序、技术参数、检修范围和工艺标准。根据生产实际和大修周期，制订日程规划、优化大修过程、减少大修停时、提高效率。建立并完成了高级快修检修过程的系络图，将弹性工作制贯彻于各个工艺的实施阶段中，对专业技师来说，通过将电力机车制动机的重要工作计划化调度，在优化资源配置、减少资源耗费、提高关键的工作品质与效率上，效果显而易见。

例如可以调节电器的起动频数，当发电机采用最大操作频数进行起动后，它就会出现7～8倍的发电机额定容量，这种电压值会增大发电机变压器的电应力也会导致发热进而降低发电机的寿命，而利用变频器调速则能够在零速零电压起动利用变频器的自动调速也可以充分降低起动电压进而提高变压器承载能力发电机的维护降低成本，进而降低了发电机的寿命提高.可对风机的空气容量做均匀的无级调速风机在运行到最佳二百一十二作点时工况的曲线变化更适合系统可大大提高了风机工作效率，也大大减少了"喘振"现象稳定的炉膛内输出压力更符合系统操作条件的要求.节电效益很明显，着因为最终的功率是和发电机的工作频率成方比，所以在使用变频器后就极大地节省了生产成本。

三、機车制动机采用微机作为控制核心向信息化发展

机车制动机采用微机作为控制核心向信息化发展纵观世界各国机车制动机的发展，电子技术、微机控制技术得到了广泛应用，使机械结构不断简化，制动机性能更加稳定、可靠，操纵控制更加快捷便利。采用微机作为控制核心，为制动机与其它设备的信息沟通提供了很高的信息化平台。电子刹车控制系统和电空刹车控制系统相结合，在刹车电子设备损坏的情形下列车依然可以保持行驶。因此，我国开发研制以微机作为控制核心的机车制动机是非常有必要的。通过近几年的努力，我国在"复兴号"、CRH型系列等高速动车组上采用以电子技术、微机网络技术为基础的电空制动机的成功运营，表明我国新开发研制的机车制动机采用微机作为控制核心的发展方向也是切实可行的。部件设计高度系统化，操作高度模块化;采用优化微机联网智能控制，优化控制方案设计，增加能量效率，减少了电能消耗;由于应用自动检测技术，对可能的故障危害程度进行了分类，并适时进行适当的处置，在必要时还可自行开启备用模式而无须由司机提作;提高零部件生产技术水平，选用高品质材料，进一步设计优化零部件的结构构造，增加动态敏感度和准确性，提高生产效率，减少故障率，零部件生产规范化，技术统一化：首先发展ECP列车电空刹车控制技术，ECP列车电空刹车系统是一个由微机实现控制系统的直通式电子刹车系统，该控制系统直接用微机进行网络通讯向本车站内全部的发动机和驾驶员发出刹车命令，并以此完成对整个列车运行的同步刹车或缓解动作，可分成有线和无线二个类别：运用车站总线电缆，既向各车供给电力的时候也向各车制动机进行数据传输的方法为有线ECP刹车系统;运用无线设备，接收控制信息的方法为无线ECP电子刹车系统。ECP型列车电空制动力系统，有利于列车的同步制动从而减少了车厢之间纵向受力，可降低断钩和松脱交通事故的发生率及绿色安全。当今世界科技高速发展，由于中国高速铁路科技在近些年以来的蓬勃发展，中国的制动技术也在迅速跟上并逐渐缩短了与国外技术水平之间的距离，特别是重载领域的中国电力机车制动装置技术已经望其项背，但随着形势的发展以中国自己设计的制动技术替代进口的发动机，占据国内外市场将绝非遥不可及。

例如定期检测基础刹车装备及单元制动装配有无牢固，检测各部有无断裂损坏等：各装备螺栓连接整齐拧紧脱钩装配，调节手轮功能正常;闸瓦间距为4ram、8mm，左右闸瓦的磨损时间消耗较均衡.采取条簧用铁丝捆绑避免其松动，导致棘钩和棘轮脱离.采取平垫一弹垫一带槽双螺栓拧紧一开口销的双重防松方法避免基础制动装置单元制动器棘钩带槽装配时螺母开口销断裂带槽双螺栓和螺母松动采取小辅修棘钩探伤检测的方法避免棘钩断裂.将原有的杠杆穿销双螺栓和螺母防松方法改用平弹垫防松方法，避免零-元刹车器的杠杆穿销双螺栓和螺母松动后，导致杠杆脱离。

总结：

基础制动设备是最后形成刹车效果的主要设备，它由空气制动装置和手制动机连接构成了整个列车制动设备中，由刹车缸活塞杆至闸瓦间所包括的一个整套杠杆、拉杆、制动梁、吊件、闸瓦等零件所构成的重力的传动系统设备。它使用了杠杆原理，将空气制动机的制动活塞促进作用以及手制动机所形成的牵引力，通过各杠杆、拉杆之间的作用力，增加一定的倍率后再传给闸瓦上，从而使闸瓦更贴近于汽车踏面而形成的刹车效果。

参考文献：

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[2]吴建东， 查玉均. SS3B型电力机车基础制动装置故障原因及防止措施[J]. 内蒙古科技与经济， 2020（20）：2.