機車制動系統均衡風缸壓力控制策略研究

王向才

(吉林鐵道職業技術學院鐵道機車學院，吉林 吉林 132200)

列車制動系統是確保列車安全運行的重要裝置之一，用來實現列車區間調速、進站停車及防溜。我國鐵路列車制動時動力的來源是壓縮空氣和電氣制動力。

1 均衡風缸壓力控制的意義

機車運用中往返于某一區段，為了提高機車的運用效率，確定牽引的質量，稱為牽引定數，而編組過程中，因車輛的型號不一致，換長也不一樣，導致列車管的容積也是變化的。而列車空氣制動時制動、緩解是通過控制列車管的充排風來實現的，無法做到準確掌握，因此需要用一套中繼機構準確地控制列車管充排風，即用小的、固定的容積控制變化的容積，這個固定的容積就是均衡風缸。

2 均衡風缸壓力控制策略

隨著計算機技術的發展，制動系統的控制也實現了精確性、智能化控制，并且實現了網絡同步控制。目前均衡風缸壓力的控制主要有3種方式，典型的有JZ-7、DK-1、CCBⅡ制動機，因JZ-7制動機采用機械控制，現選擇電氣控制的DK-1型、CCBⅡ型制動型為例進行說明。

2.1 DK-1型制動機均衡風缸壓力控制

(1)組成。如圖1所示，主要部件有調壓閥55、止回閥203、制動電空閥257YV、緩解電動閥258YV、初制風缸58(1)、初制風缸58(2)、電空轉換閥153、客貨轉換閥154。

圖1

(2)特點。DK-1型制動機均衡風缸壓力控制的特點是非自動式保壓，即均衡風缸的減壓量隨著制動手柄在制動位停留時間長短而決定；施行常用制動時，大閘手柄在制動位短暫地停留再打至中立位，就可實現最小減壓量50kPa。

(3)緩解控制。調壓閥也叫減壓閥，其作用是將總風變化的壓力調整為500或600kPa輸出，當司機將大閘置于運轉位或過充位，緩解電空閥得電，控制總風經調壓閥、止回閥向均衡風缸充風，實現均衡風缸定壓，實現列車緩解。

(4)制動控制。需要制動時，司機將大閘置于制動位，緩解電空閥失電、制動電空閥失電(通過208壓力開關控制)，均衡風缸壓力空氣經過緩解電空閥向初制風缸排風，均衡風缸壓降低、初制風缸壓力升高，最終兩者壓力相等，考慮到區間調速、進站停車時采用常用制動(減壓50kPa)，因此只需計算好初制分缸1、2容積大小，就可實現500kPa和600kPa定壓下最小有效減壓量的控制。

2.2 CCBⅡ型制動機均衡風缸壓力控制

(1)組成。如圖2所示，主要由緩解電磁閥、作用電磁閥等組成。

(2)特點。CCBⅡ型制動機采用微機控制、自動保壓式、控制精度較高。

(3)緩解控制。當司機將電子制動閥上的大閘置于運轉位時，給CCBⅡ型制動機上的電空控制單元(EPCU)發送指令，并讓微處理器(IPM)進行邏輯控制，此時，APP作用電磁閥得電，總風向均衡風缸充風，同時傳感器不斷檢測均衡風缸壓力，若檢測到均衡風缸壓力信號和大閘所處位置信號一致，APP作用電磁閥失電，均衡風缸保壓。

(4)制動控制。大閘置于制動位時，緩解電磁閥得電，均衡風缸向大氣排風，同時傳感器不斷檢測均衡風缸壓力，若檢測到均衡風缸壓力信號和大閘所處位置信號一致，緩解電磁閥失電，均衡風缸停止排風。

圖2

3 結語

通過研究3種型號的制動機在均衡風缸壓力控制策略可知：(1)較CCBⅡ型制動機，DK-1和JZ-7型制動機采用的是半自動、機械式控制，無法實現閉環控制，且無法實現機車同步控制，對于開行組合重載列車，采用微機網絡控制的制動機符合運用需要。(2)現有部分機車上仍采用DK-1和JZ-7型制動，其操縱方式上有所區別，在操縱中應該加強訓練，避免不必要故障發生。