大功率交流傳動調機實現斷鉤保護的改造

摘 要：大功率交流傳動調機使用JZ-7型制動機，文章介紹了在JZ-7型制動原有機車上進行必要的改造，以實現斷鉤保護，并通過了機車運行驗證。

關鍵詞：JZ-7制動機；斷鉤保護；緊急制動；流量

概述

南車戚墅堰機車有限公司近年開始研制4000馬力等級交流傳動調機，該調機采用的JZ-7型制動機。

TB/T 2420-1993《內燃機車空氣制動機技術條件》對列車斷鉤后有如下規定：“應能立即自動切除制動管風源；立即產生緊急制動并保持緊急制動狀態；應能撒砂?！?/p>

從上述鐵標規定可以看出，機車制動系統應該具有斷鉤保護功能。而JZ-7型制動機本身不具備斷鉤保護功能，因此需對原系統進行改造，以達到斷鉤保護的功能。

1 問題分析

分析JZ-7制動機各手柄作用位置時發現，只有當自閥手柄置于手柄取出位、緊急制動位（客運位）或自閥手柄處于制動區（貨運位）時才能自動關閉總風遮斷閥，以阻止總風管向列車管補風。通常機車運行時自閥手柄處于運轉位，當機車斷鉤后，總風遮斷閥無法關閉。

機車斷鉤后，將拉斷端部列車重聯管，由于無法阻斷總風向列車管補風，導致列車管壓力無法按要求降至0。經過實測，仍有380kPa左右的壓力，制動缸只能達到300kPa左右的壓力，沒有達到緊急制動壓力。

根據以上分析，要實現大功率調車機車的斷鉤保護，只要切斷總風遮斷閥即可。

2 緊急制動的優化

2.1 切斷中繼閥補風

經過研究大功率調車機車的制動系統發現，其實機車上安裝的CZDF型常用制動裝置已經具備了關閉遮斷閥的功能。

裝置中CZDF-8電控閥是用于實現切斷總風遮斷閥的裝置，其串接在自閥和中繼閥8號管之間，在正常狀態下8A與80口是溝通的，8P和8A口是截止的。當機車的監控裝置發出緊急制動電指令時，CZDF-8電控閥動作，它的上閥口關閉，切斷總風遮斷閥經自閥通大氣的通路；它的下閥口打開，將總風管的風通向總風遮斷閥，使總風遮斷閥呈關閉狀態，從而切斷總風管向列車管補風的通路。

而機車斷鉤后監控裝置并不會發出電指令，因此如何讓機車系統判斷出斷鉤，并產生電指令觸動CZDF-8電控閥，成為實現斷鉤后機車能實現緊急制動的關鍵。

2.2 方案選擇

分析斷鉤后機車制動系統的變化，主要有以下幾個方面：a.列車管壓力減少；b.第一總風缸壓力減少；c.總風管通過中繼閥向列車管補風。因此原則上，可以通過測量列車管減壓量、第一總風缸減壓量、總風向列車管補風量來判定是否發生斷鉤。

上文提到，斷鉤后由于中繼閥的總風補風，列車管仍然保有380kPa左右的壓力，而JZ-7型制動機過量減壓后壓力為240-260kPa，中間還有不小的壓差，因此測量列車管減壓量的方案排除。

又由于第一總風缸的減壓是持續而不是瞬時的，斷鉤后需要立即產生緊急制動，因此測量總風缸的減壓量的方案也可排除。

因此，理論上只剩下測量總風向列車管補風量的方案。補風量可以通過測量斷鉤時總風管或列車管的流量來判定，根據大功率交流傳動調車制動管路布置的實際情況，可在中繼閥前的總風管上加裝一個流量計。

2.3 條件設定

經過在大功率交流傳動調機1號車上的實際測試，設定：模擬機車速度3km/h，將自動制動閥手柄和單獨制動閥手柄均置運轉位，當ER和BP壓力均大于等于470kPa且持續120s后，分別打開機車兩端BP折角塞門、拉緊急制動閥，當BP流量大于等于4000L/min且持續10s后，緊急制動閥排風，BP壓力應能下降到0，機車應產生緊急制動，機車牽引功率應自動卸載。斷鉤保護完成后，緩解正常。

3 結束語

目前大功率調車機車已經試驗完成，并通過了斷鉤測試，證明改造達到了預期效果。