BR711C型接觸網多功能綜合檢修作業車制動系統介紹

楊燕 馮書銳 潘小芳 楊陽

摘 要：文章介紹了BR711C型接觸網多功能綜合檢修作業車制動系統的主要部件及其特點，該車型采用柴油機上凸輪軸直接驅動的空壓機，在JZ-7型制動機的基礎上增加直通制動、液力制動，并具備多種制動形式的安全連鎖功能，對于今后制動系統的設計具有一定的參考意義。

關鍵詞：接觸網；多功能；檢修作業車；制動系統；JZ-7型空氣制動機；直通制動；液力制動

中圖分類號：U226.5+2 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）10-0135-03

Abstract： This paper introduces the main parts and characteristics of the braking system of the BR711C type catenary multifunctional comprehensive overhaul working vehicle. The model adopts the air compressor driven directly by the camshaft on the diesel engine， and adds through brake and hydraulic brake on the basis of the JZ-7 brake. And it has a variety of braking forms of safety chain function， which has a certain reference significance in the future braking system design.

Keywords： catenary； multifunction； overhauling operation vehicle； brake system； JZ-7 air brake； straight-through brake； hydraulic braking

2011年，中車北京二七機車有限公司（以下簡稱“二七公司”）引進德國GBM公司先進技術，在時速160km/h BR711型接觸網作業車基礎上進行國產化設計、生產、制造BR711C型接觸網多功能綜合檢修作業車（以下簡稱“作業車”）。其中，制動系統采用國內運用成熟、維護檢修方便且成本低廉的JZ-7制動系統。目前，二七公司一共生產了67臺作業車：除了第一臺樣車外，還有16臺車、50臺車兩個訂單。作業車配屬北京鐵路局、上海鐵路局、沈陽鐵路局、西安鐵路局、濟南鐵路局、鄭州鐵路局、哈爾濱鐵路局、蘭州鐵路局、呼和浩特鐵路局、成都鐵路局、南寧鐵路局、烏魯木齊鐵路局、青藏鐵路公司等13個鐵路局、35個供電段（排名不分先后）。

作業車制動系統的組成：風源裝置、增加直通制動的JZ-7制動系統、液-空聯鎖裝置、防滑裝置、停放制動控制裝置、列車運行監控設備制動部件、無火回送裝置、作業用風系統等。

作業車制動系統的功能：在司機室操縱臺及車頂的作業機具上控制作業車的制動、緩解；各制動方式之間的安全聯鎖功能；防滑功能；彈簧停放制動功能；配合列車運行監控設備控制作業車制動、緩解；無火回送功能；除了為作業車的風笛、撒砂、刮雨器、后視鏡等提供風源之外，還有一些作業用風功能：為風動工具、模擬監測弓的升降、天窗鎖緊、車齒箱換向離合器等提供風源。

作業車制動系統的主要技術參數。（如表1）

作業車制動系統原理圖。（如圖1）

作業車緊急制動距離計算結果。（如表2）

1 風源裝置

作業車風源裝置的組成：主要由兩臺空氣壓縮機（以下簡稱“空壓機”）、一臺雙塔空氣干燥器、兩個總風缸、兩個止回閥、一個最小壓力閥、兩個高壓保安閥、兩個總風壓力繼電器、一個排氣閥等組成。

作業車風源裝置的功能：產生和儲備清潔、且具有一定壓力的壓縮空氣。

作業車的空壓機由柴油機上的凸輪軸直接驅動，安裝在車下的兩臺柴油機各裝有一組空壓機。其特點是柴油機啟動后，空壓機開始工作；柴油機停機后，空壓機停止工作；空壓機排氣量隨著柴油機的轉速高低而變化：柴油機轉速越高，空壓機的排氣量越大；柴油機轉速越低，空壓機的排氣量越小。

作業車安裝一臺雙塔空氣干燥器（以下簡稱“干燥器”），油水分離器與兩個干燥塔集成安裝在一起，立裝于制動閥間內。干燥器由電子計時系統自動控制。兩個干燥塔上各有一個干燥劑指示窗口，藍色代表干燥劑狀態正常、白色代表干燥劑已經飽和失效、褐色代表干燥劑已經被油污污染失效，指示窗呈現白色或褐色時，要及時更換干燥劑。干燥器設有旁通支路，一旦干燥器發生故障時，要及時隔離干燥器：將主管路上設置的總風常開塞門關閉、旁通支路上設置的總風常閉塞門打開。作業車結束作業回段后，及時處理故障，并將塞門恢復原狀。

作業車共有兩個總風缸，總容積為430L。一個400L的總風缸橫放于制動閥間上方，另一個30L的總風缸吊裝在II端車架左側下面。總風缸下方都安裝有常閉型蝶形塞門，便于排放積水。

作業車的兩個止回閥，安裝在空壓機的出風管上。每臺空壓機配置一個，防止兩臺空壓機之間互相串風。當空壓機不工作時，防止總風缸壓力空氣倒流。

作業車的最小壓力閥帶有止回功能，安裝在干燥器的出風管路上，其作用是優先建立起干燥器所需的工作壓力環境，以保護干燥器，延長干燥器的使用壽命。

作業車設有兩個高壓保安閥，其額定開啟壓力分別為1200kPa、950kPa，都安裝在制動閥間內。

作業車設有兩個總風壓力繼電器，安裝在制動閥間內，其調整壓力分別為600kPa、（750～900）kPa。為了保護作業車，受600kPa的總風壓力繼電器控制，作業車總風壓力低于600kPa時，柴油機不得加載，不能走車。（750～900）kPa的總風壓力繼電器用于控制空壓機出風是否進入總風缸。由于柴油機工作時，該柴油機所驅動的空壓機一直處于打風狀態，因此在總風壓力超過900kPa時，總風壓力繼電器動作，控制排氣閥開啟，將空壓機出風直接排至大氣中；當排至750kPa時，總風壓力繼電器動作，控制排氣閥關閉，再將空壓機出風引入總風缸。

作業車設有一個排氣閥，安裝在制動閥間內，用于配合總風壓力繼電器的動作以使總風壓力控制在合理范圍內，即（750～900）kPa。應該注意的是，由于空壓機為活塞式，其出風溫度較高，該排氣閥選用耐高溫式電磁閥，安裝時需水平橫放；在排氣閥前除了設有常開塞門外，還要安裝濾塵器，便于保護排氣閥；另外，還要將排氣閥出風口引至車下，以免排氣時噪音過大。

2 增加直通制動的JZ-7制動系統

該系統的組成：JZ-7型制動機、直通制動裝置等。

該系統的功能：在司機室操縱臺及車頂的作業機具上控制作業車的制動、緩解等。該系統充風制動、排風緩解。

JZ-7型制動機，主要由自動制動閥（又稱“大閘”）、單獨制動閥（又稱“小閘”）、中繼閥、分配閥、作用閥、均衡-過充風缸、工作-作用風缸、緊急-降壓風缸、緊急制動閥（又稱“車長閥”）、換向閥（又稱“雙向閥”）等配件組成，用以實現在司機室操縱臺上控制作業車的制動、緩解等。作業車的兩個司機室操縱臺上各安裝一套JZ-7G型制動閥（又稱“大小閘”，包括自動制動閥和單獨制動閥各一個）。每個操縱臺下就近安裝一個中繼閥，均衡-過充風缸吊裝在司機室下面；在閥類安裝架上安裝分配閥、作用閥及工作-作用風缸、緊急-降壓風缸等。作業車共設三個車長閥，兩端司機室及工作間內各設一個。兩個換向閥一個安裝在兩個小閘之間、一個安裝在小閘與分配閥之間，它們的作用是一次只能由分配閥或一個小閘操縱作用閥的動作，以免引起控制混亂。

直通制動裝置，主要由塞門、減壓閥、梭閥（雙向閥）、制動電磁閥、緩解電磁閥等組成，都安裝在制動閥間內。在作業工況下，在車頂的作業平臺及高空作業斗上利用電控開關操縱作業車的制動與緩解。在司機室內除了緊急按鈕聯通該裝置外，不再設有其他控制按鈕，以免發生控制混亂。

在牽引工況下，使用操作臺上的大小閘操縱作業車的制動、緩解；在作業工況下，使用車頂作業機具遙控器上的電控開關操縱作業車的制動與緩解。值得注意的是，二者不能同時上閘，而且誰上閘誰緩解。

3 液-空聯鎖裝置

液-空聯鎖裝置的組成：塞門、液-空聯鎖電磁閥、列車管壓力繼電器等。

液-空聯鎖裝置的功能：使空氣制動與液力制動合理配合使用，既能滿足需要的制動要求，又盡可能減少閘片磨損。

當作業車運行速度在30km/h以上時，優先使用液力制動。常用制動液力制動優先；緊急制動，空氣制動優先。當作業車運行速度在30km/h以下時，由于液力制動力很小，空氣制動與液力制動可疊加使用。

4 防滑裝置

防滑裝置的組成：微機控制單元、防滑閥、速度傳感器等。

防滑裝置的功能：制動時能根據輪軌間粘著的變化調節制動缸壓力，實現調節制動力，以充分利用輪軌間的粘著，得到較短的制動距離；并能在制動時有效地防止輪對因滑行而造成的踏面擦傷。

5 停放制動控制裝置

停放制動控制裝置的組成：帶排風塞門、濾清器、減壓閥、雙脈沖電磁閥、雙向止回閥、壓力開關、壓力測點、帶電接點排風塞門、縮堵等。

停放制動控制裝置的功能：利用停車指令來控制停車制動。當接通停車制動信號時，由于電磁閥排氣，使停放制動缸內壓力空氣排出，產生停車制動作用。同時，當接到停止停車制動的信號時，電磁閥供氣，將壓力空氣引入停放制動缸，從而使停放制動缸緩解。另外，增加了雙向止回閥，引入制動缸空氣壓力，可防止由于彈簧制動和空氣制動同時施加，造成車輪制動力過大的現象發生。該裝置排風制動、充風緩解。

6 列車運行監控設備制動部件

列車運行監控設備，是作業車三項設備的核心部件。作業車的列車運行監控設備，由中國鐵路總公司（以下簡稱“鐵總”）招標采購，二七公司協助供貨廠家安裝在作業車上。兩批訂單中，列車運行監控設備有所不同。第一批16臺作業車，安裝ATP+LKJ設備，由鐵總組織供貨廠家研發。第二批50臺作業車，安裝GYK設備。

ATP+LKJ設備制動系統部件的組成：CZDF1-8電磁閥、CZDF3電磁閥、TGF3B型電磁閥、均衡風缸壓力傳感器、制動缸壓力傳感器、列車管壓力傳感器、塞門等。

GYK設備制動系統部件的組成：保壓換向閥、緊急制動電磁閥、常用制動電磁閥、列車管壓力傳感器、塞門等。

二者雖然原理不同，但其作用都是對作業車的速度進行監視和控制，是防止作業車冒進信號、運行超速事故的重要行車設備。

7 無火回送裝置

無火回送裝置的組成：塞門、濾塵止回閥等。

無火回送裝置的功能：在作業車無動力回送、其空壓機不運轉時，利用本務機車列車管壓力空氣經本裝置向總風缸充入壓力空氣以儲備，在列車制動時，使作業車可靠實現制動作用。

8 作業用風系統

作業用風系統包括風笛裝置用風、撒砂裝置用風、刮雨器用風、后視鏡用風、風動工具用風、模擬檢測弓用風、天窗鎖緊裝置用風及車齒箱換向離合器用風等。

作業車前后端司機室下方裝有高音風笛和低音風笛各一組，利用操縱臺上的按鈕開關和腳踏開關進行操縱，按下開關接通電路時，風笛電磁閥動作，使總風管壓力空氣供給風笛，使前進方向的風笛鳴響，保證機車前進后退運行時，有相同的效果，風笛用風工作壓力為（750～900）kPa。

為充分發揮機車粘著牽引力，防止車輪空轉和滑行，作業車設有撒砂裝置。它由電磁閥、撒砂器及管路組成，撒砂裝置工作壓力為（750～900）kPa，利用操縱臺上的按鈕開關和腳踏開關進行操縱。

作業車刮雨器和后視鏡安裝在兩端司機室，刮雨器和后視鏡的動作都是由作業用風驅動，工作壓力為600kPa。

風動工具用風工作壓力為（500～600）kPa，為工作間的風動工具提供風源。

模擬檢測弓閥板的供風壓力為（750～900）kPa。壓縮空氣通過電空閥經過濾器進入調壓閥，調壓閥為模擬檢測弓提供壓力恒定的壓縮空氣，用于調節接觸壓力。

天窗鎖緊用風供風壓力為（500～600）kPa，為天窗的鎖緊提供風源。

作業用風還為車齒箱離合器換向電磁閥提供風源，工作壓力為（750～900）kPa。

9 結束語

BR711C型接觸網多功能綜合作業車制動系統，采用柴油機的凸輪軸直接驅動的空壓機，在JZ-7型制動機基礎上增加直通制動、液力制動，為今后的制動系統多種制動形式的安全連鎖設計提供了寶貴經驗。經過型式試驗、運行考核證明，該系統性能可靠、維護方便、維修保養成本低。

參考文獻：

[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，2001.

[2]李海濱.用于高速鐵路的快速接觸網綜合作業車[J].鐵道機車車輛，2013，33（03）：117-122.

[3]馮書銳，楊陽，李武勇.ZJX01型綜合作業檢修車空氣管路與制動系統[J].科技創新與應用，2017（04）：28-29.