在出口機車上由JZ－7型制動機替代26－L型制動機的可行性探討

張 斌

（中國南車集團 資陽機車有限公司 研發部，四川資陽641301）

26－L型機車制動機是20世紀50年代開始在美國率先采用，這種制動機利用橡膠密封件替代金屬研磨密封件的先進結構，且有安全防護的多種裝置及自動保壓的操作方式，不僅給運行安全帶來多重保護措施，且便于維修和簡化操縱。該制動機由于其卓越的性能，在世界上具有較大的用戶群。

JZ－7型機車空氣制動機是我國20世紀70年代研發的，在中國大批量裝車運用至今已有30多年的時間，其性能表現優越，并且隨著中國機車產品的出口而大量的運用到其他的國家和地區，深得用戶歡迎。

中國機車產品在世界上的影響力越來越大，很多國外用戶，特別是一些發展中國家的用戶都有意購買中國的機車。但是由于這些用戶群早期的機車制動系統使用的是26－L型制動機，因此在新采購的機車上也要求采用該制動機。由于26－L型制動機屬于進口制動機，存在采購周期長、成本較高等問題，因此本文對在出口機車上由JZ－7型制動機替代26－L型制動機的可行性進行了探討，從26－L型制動機和JZ－7型制動機的結構、性能及操作方式等方面進行對比分析，對26－L制動機附加功能進行了分析，并對JZ－7要達到這些性能提出了改造方案。

1 兩種制動機的結構

26－L型制動機基本配置包括26C制動閥、26F分配閥、J－1作用閥、8＃放風閥、MU－2－A重聯閥、F－1選擇閥、A－1撒沙及切斷先導閥、P－2－A強迫制動閥等。其中26－C制動閥、26F分配閥、J－1作用閥及8＃放風閥是控制列車緩解、制動、保壓的基本系統，而其他閥類是為重聯或者安全防護而設置的附加裝置。

JZ－7制動機的主要配置包括制動閥、F7分配閥、中繼閥、作用閥等。

JZ－7其具體結構、作用原理與26－L制動機比較相同，在結構上均采用橡膠膜板柱塞閥、O型橡膠密封圈，便于運用檢修，分配閥均采用二、三壓力混合機構，可以根據牽引列車的要求，使之具有階段緩解性能或直接緩解性能，但整體結構布置略有不同。

1.1 制動閥

JZ－7制動機在自動制動閥（以下稱自閥）的設計上把中繼閥獨立出來了，而26－L制動機則包含在自閥內；在換端操縱或重聯時，26C制動閥上的客、貨車轉換閥需置于切斷位，使26C制動閥內的列車管遮斷閥關閉，同時將操縱手柄放在手柄取出位，而JZ－7制動機只需將制動閥手柄放在手柄取出位，使中繼閥自鎖，就可以達到換端操縱或重聯時的需要。

1.2 分配閥

兩種制動機的分配閥均采用二、三壓力的混合形式，可以階段緩解也可以一次緩解，但在結構上也有差異：①26F分配閥有一個單獨緩解部分，而F7分配閥沒有單獨緩解部，單獨緩解是通過排工作風缸的壓力空氣實現的；②JZ－7把緊急放風閥與分配閥安裝在一起，而26L是將緊急放風閥單獨出來安裝在列車管路上，即8＃放風閥；③F7是將主閥（三壓力機構）與副閥（二壓力機構）分開為兩個模塊安裝，而26F分配閥是將其安裝在一個閥體內。

從結構布置上來看，JZ－7是采用的模塊化集中布置的設計思路，這更有利于管路的安裝及設備的檢修。

2 兩種制動機的主要性能

JZ－7型制動機和26－L型制動機制動部分主要都是由自閥、中繼閥、單獨制動閥（以下稱單閥）、分配閥、作用閥等組成。其控制關系如下。

兩種制動機都是自動制動機，遵循列車管減壓時，制動缸增壓產生制動作用，而列車管增壓時，制動缸減壓產生緩解作用的基本原理；均具有客、貨車兩用，自動保壓等功能。兩種制動機主要性能參數見表1。

表1 單機性能比較

從表1可以看出，JZ－7和26－L制動機的單機性能基本接近。常用制動最高壓力、緊急制動制動缸最高壓力以及單獨制動時制動缸的最高壓力無論JZ－7制動機，還是26－L制動機均可調。列車管由定壓降至0的時間在參考文獻［2］中為＜1 s，而在參考文獻［3］中為3.2～3.5 s，根據中國南車集團資陽機車有限公司出口蘇丹及巴西等裝用26－L制動機的機車試驗，結果為＜1 s，JZ－7制動機要達到該指標，只需在列車管路上增加緊急放風閥加大緊急制動時的排風口面積即可。

初減壓量即指列車管最小減壓量，在該數值以下時，將可能使車輛制動缸不發生制動作用，JZ－7制動機初制動減壓為45～55 k Pa，26－L制動機為35～55 k Pa，JZ－7制動機的初減壓量在26－L制動機的范圍之內，具有可替代性。

JZ－7制動機隨中國機車產品現已出口到越南、土庫曼斯坦、哈薩克斯坦、南非、馬來西亞、印尼、伊朗、伊拉克等國家，在這些國家中原有的機車制動機有采用蘇聯的制動機、WABTEC的制動機、克諾爾的制動機等，從實際運用效果看，JZ－7型制動機完全可以與其他的制動機兼容，包括26－L型機車制動機，由此證明兩種制動機在穩定性、安定性、靈敏度上是大體一致的。

3 制動閥操作手柄位置

3.1 自閥

自閥是用來操作整列車的制動和緩解的裝置。自閥手柄作用位置見表2。

表2 自閥手柄作用位置

相比較JZ－7制動機多了過充位，該過充屬于低壓過充，過充壓力高于定壓30～40 k Pa，表3為JZ－7與26－L制動機充風試驗對比。從表3可以看出，JZ－7有著更強的充風能力，特別是在過充位具有更強的充風緩解能力，這更適應于鐵路高速、重載發展的需要。

表3 JZ－7與26－L制動機充風試驗對比

JZ－7制動機設有過量減壓位，主要目的在于列車連續的實施制動和緩解，列車再制動時，由于沒有得到及時的緩解而可能導致制動力不足，但在此情況下可將制動閥手柄移至過量減壓位以使列車有大的減壓，從而保證列車的制動力。

26－L型制動機設有抑制位，該位置主要有兩個作用，一是抑制即將產生的強迫制動；二是強迫制動已經發生，為使P－2－A強迫制動閥恢復正常工況，解除強迫制動作用。

3.2 單閥

單閥均用于機車的單獨制動與緩解，以及用于對全列車施行制動后再操作單閥來單獨緩解機車制動的作用。單閥手柄作用位置見表4

表4 單閥手柄作用位置

26－L單閥單獨緩解是通過下壓手柄實施的，而JZ－7是將制動閥手柄置于緩解位實施單獨緩解。其余操作完全相同。

4 附加功能

26－L型制動機除了基本的制動功能外，還包括許多附加功能，如重聯、無火回送、強迫制動、斷鉤保護等。

4.1 重聯功能

為了實現機車制動系統的重聯功能，26－L型制動機配置了MU－2－A閥和F－1選擇閥，裝有這兩種閥后，不但可以與裝有26－L型制動裝置的機車重聯，還可以和裝有24RL、ET－6等制動裝置的機車重聯。

JZ－7型制動機重聯采用JZ－7重聯閥，該閥可保證本務機車與重聯機車間的制動緩解趨于一致。該閥重聯為3管重聯，即列車管、總風重聯管、平均管，若26－L制動機也采用3管重聯時，可實現兩種制動機之間的重聯；若26－L采用4管重聯，即列車管、總風重聯管、單獨緩解作用管、單獨制動管，則重聯需要進行重新改造設計。

4.2 無火回送

為了使無動力機車的空氣制動裝置仍能產生制動作用，必須利用與該機車連掛的有動力的本務機車通過列車管向該機車的總風缸輸入壓力空氣，以備制動時向制動缸供氣。為此，在制動機中設置了無動力裝置。兩種制動機的無火回送裝置都是由濾塵止回閥和無火回送塞門組成，唯一不同的是26－L型制動機的濾塵止回閥內的閥口與彈簧配合，可將由列車管供給的500 k Pa的壓力空氣減壓到200 k Pa，也就是說無火回送機車制動缸的最高壓力已經被限制在200 k Pa了，而JZ－7制動機濾塵止回閥無該功能，由列車管供給的500 k Pa的壓力空氣將直接進入總風缸，無火回送機車制動缸最高限制壓力是通過調整分配閥的常用限壓閥實現的。若需按照26－L制動機的方式不需調整分配閥的限壓閥，只需將濾塵止回閥進行改造即可實現。

4.3 強迫制動

為保證機車的運用安全，26－L制動機在系統配置中設有P－2－A強迫制動閥，當機車超速或者司機不警惕時，該裝置將發出警告，如果司機在一定時間內仍未采取措施，則該裝置使均衡風缸排大氣，使列車產生制動作用。該閥結構較復雜，且連接管路有十根之多。

在JZ－7制動系統中沒有類似的機械閥，根據用戶的需要可通過微機實現相應的功能，如在中國南車集團資陽機車有限公司出口越南以及土庫曼斯坦等國家的機車時，用戶要求在司機不警惕以及超速等不安全情況時，先由風鳴器發出警告聲，如果司機未采取措施，則直接由裝在列車管路上的電動放風閥將列車管的壓力空氣排入大氣，使列車產生緊急制動作用。在國內機車，如DF8B型機車安全行車裝置中，制動系統配置有1，3，8＃閥和電動放風閥，根據不同的情況可分別實現常用制動和緊急制動作用。

采用微機控制電空閥來實現強迫制動，這符合空氣制動機減少氣動元件，由電控來實現相應功能的發展趨勢，并且可根據用戶的具體要求實現不同功能。

4.4 斷鉤保護

26－L型制動系統配置有A－1撒沙及切斷先導閥，也叫充氣切斷指示閥，用于自閥手柄置于緊急制動位時產生自動撒沙和自動關閉列車管遮斷閥等作用，當列車分離或其他非自閥手柄移動的原因而發生緊急制動時，該閥除產生上述兩個作用外，還產生動力切斷作用。

JZ－7型制動系統沒有類似該閥的裝置，在自閥實施緊急制動時，中繼閥自鎖，可關閉中繼閥的供風閥口并通過安裝在6號管上的撒沙壓力繼電器的動作實現撒沙功能；動力切斷功能是通過安裝在列車管上的壓力繼電器在緊急制動時，列車管壓力降到設定值以下時動作而實現的；但當拉緊急制動閥或者列車斷鉤時，由于JZ－7制動機無總風遮斷作用，列車不能產生緊急制動作用，且總風通過列車管快速的排入大氣，影響安全。

解決該問題可以在自閥與總風遮斷閥的8號管中間增加總風遮斷電空閥，在列車管路上安裝DK－1制動系統中的緊急制動閥，或者對F－7分配閥的緊急放風閥部進行改造，如DK－1緊急制動閥增加微動開關，在列車緊急制動時，微動開關動作，使總風遮斷電空閥動作產生總風遮斷、列車實施緊急制動作用，使列車產生斷鉤保護。也可以采用微機控制，通過傳感器檢測列車管的壓力變化來作為遮斷電空閥的動作信號，實施斷鉤保護。無論采用哪種辦法只要判斷出列車斷鉤或者意外緊急制動，通過微機均能對機車實施相應的保護，如卸載、撒沙等功能。

5 結束語

JZ－7型制動機在結構和操作方式上與26－L型制動機基本相同，具有操作更簡便等特點，性能上有更進一步的完善，如具有更高的充風能力，這更符合目前鐵路發展重載和快速牽引的需要，并且JZ－7較26－L制動機具有較大的成本優勢，因此可以與國外用戶進行積極的溝通，以JZ－7型制動機替代26－L型制動機，從而降低機車的制造成本，加快生產節奏，方便后續服務，滿足用戶的需求。

［1］姜靖國.JZ－7型空氣和電空制動機［M］.北京：中國鐵道出版社.2000.

［2］夏寅蓀.ND5型內燃機車［M］.北京：中國鐵道出版社，1988.

［3］劉豫湘，陸縉華，潘傳熙.DK－1型電空制動機與電力機車空氣管路系統［M］.北京：中國鐵道出版社，1998.

［4］張 斌.JZ－7型制動機斷鉤保護問題探討［J］.內燃機車，2009，（4）：33－36.