鐵路貨車制動系統在運用中多發故障分析

何正武，張 壘

(中國鐵路烏魯木齊局集團有限公司庫爾勒車輛段， 新疆 庫爾勒 841000)

0 前 言

在一定層面上，鐵路貨車的制動能力直接影響其運行效率。當前的鐵路貨車運行過程中，運輸能力主要是指貨車的貨運能力以及列車的通過率。當前形勢下，我國的很多貨車都采用了加速改造，貨車的運行速度由原來的70～80 km/h提升到了現在的1 20 km/h左右，但是在提速之后發現出現的問題并沒有減小，反而由于提速的原因造成了嚴重的鐵路秩序干擾，影響了鐵路運輸效率。

近些年在鐵路運輸中推出了很多的新技術和車輛，車輛的日常維修和檢修項目也是越來越復雜，技術含量也是越來越高。為此，車輛段和列檢所必須要提高自身的維修認知，提高檢修車輛的新技術和新知識，保障車輛能夠安全運行，為鐵路事業的發展提供良好的保障。在冬季天氣比較寒冷的情況下，很多貨車可能會出現一些制動不良的現象，嚴重干擾運輸秩序，針對當前鐵路運輸中出現最多的問題，通過認真分析其原因，找到了一些常見的制動影響因素，提出了一些能夠減小制動影響的措施，希望能夠有所幫助。

1 鐵路貨車制動系統的組成

車輛制動系統是指在車輛上面安裝的用來進行制動和緩解車輛速度的一種裝置，在車輛設備制動的類型中，主要包括以下三種結構：空氣制動機、人力制動機和基礎制動機三部分。通常，我們把空氣制動機部分稱作為車輛制動機，列車制動過程中能夠實現制動和緩解的作用。制動系統的主要作用是防止列車在行駛中能夠正常地加減速或者停車，確保列車運行安全。

2 鐵路貨車制動方式

制動方式指的是，制動時列車所產生的動能如何轉移的方式或制動力如何地獲取的方式。

當前貨車運行過程中，我國鐵路貨車的行駛速度不超過120 km/h的制動方式基本都是采用了閘瓦摩擦的制動形式，主要是由于此種制動系統具有結構簡單、制動效果良好并且方便控制等優點，我國不超過25 t軸重的載重貨車列車在速度不超過120 km/h的時候就采用此種制動方式。

2.1 制動機

制動機主要包括三種，空氣制動機、電控制動機和真空制動機。空氣制動機的主要動力來源是壓力空氣，其操作的基本介質也是壓力空氣，使用起來比較方便，同時也是世界各國使用最多的制動系統之一。電控制動系統相比于空氣制動機結構較為復雜，制動波速較高，列車前后的制動效果和緩解效果比較一致，具有良好的機動性能，但是只是使用在機動車上面。真空制動機的主要操作原理是通過真空來改變壓力，由于真空壓力等因素的影響，在制動裝備的制造中需要較粗的制動管和制動缸，由于這種特點，真空制動裝置在鐵路貨車制動的安裝上不是很常見。

2.2 鐵路貨車基礎制動應具備的條件

鐵路貨車的制動裝置是保證貨車能夠順利制動的關鍵因素，是保證其他車輛能夠順利通行的基本條件。基本的制動裝置需要具備以下幾點內容。

1)制動缸的制動能力需要一些基本設備進行傳輸，并且要保證能夠順利均勻地傳輸到每一個節點上，也要具備基本的放大功能，能夠把制動力成倍進行放大，基礎裝置是整個制動系統中最基本也是最重要的一個裝備，在貨車發生制動過程中，制動裝置產生的制動力經過放大之后均勻地傳到每一個軸瓦上面，實現貨車的制動效果。

2)貨車的制動效果要具有較高的傳動效率。在列車發生制動過程中，由于基礎裝置和其他的一些組件進行工作過程中會產生一定的摩擦，造成不必要的功率損失，這樣導致實際傳到軸瓦上面的制動力就相應的減小。鐵路火車的制動力是指按照理論傳輸到每一片軸瓦上面的制動力效果體現，所以在設計過程中需要充分考慮以上因素，盡可能降低制動裝置在制動過程中的能量損失，使得制動效果能夠最大化的體現，提高貨車的制動效果。

3)鐵路貨車在制動過程中需要不受動力變化而進行均勻的傳動，在鐵路貨車的運行過程中，要保證杠桿和拉桿之間的摩擦盡可能的小，采用一些耐磨耐高溫的材料進行制造，從根本上減小能量的損失。在上述的零件磨損之后，不受影響把制動力準確地傳動到每一個閘瓦上面對于鐵路貨車制動裝置來說是一個很重要的因素。

3 鐵路貨車車輛制動系統故障

3.1 鐵路貨車制動裝置問題

經過維修發現，鐵路制動系統出現異常的情況中，由于制動系統內部異物導致的情況較多發生。在制動裝置中會發現一些砂石等異物，如果沒有及時清理這些雜質，可能會造成制動裝備的損壞，嚴重影響貨車制動的效率。一般情況下在制動件組裝完成后需要進行檢測，及時消除雜質對于摩擦特性的影響，每一個密封圈需要嚴格按照相關的技術標準進行制定，最大可能降低其影響。

3.2 踏面的裂紋故障

貨車踏面由于在滑行、運動過程中摩擦會產生很高的熱量，其主要構成部件為金屬，在被急劇加熱之后，會馬上擴散到金屬的各個部分，這就給踏面造成的一定的溫度差，長此以往，導致踏面產生一些裂紋。在通常情況下，根據溫度的變化大小可以把踏面分成兩種不同的形式，一是由于踏面溫度持續升高導致的，使得踏面表面溫度急速升高，產生的熱量不能夠均勻地消除，導致膨脹，產生裂縫與之前的塑性變形相互抵消，但是從外觀上面看不到一些影響，另一種就是由于高溫之后瞬間進行降溫，導致整個表面產生硬化，形成踏面的裂縫。

3.3 輪緣磨損故障

在正常工作過程中，貨車車輛的車輪邊緣會在行駛過程中產生一定的摩擦，尤其是在平衡道和岔道等曲線處，輪緣出現磨損問題是車輛在承受大部分的水平力時必須接觸到外側的軌道從而使軌道內側產生急速摩擦導致的。嚴重的輪緣磨損故障一般是由于轉向架是否正確組裝及踏面的磨損情況導致，車輛在正常行駛過程中會與鐵路鋼軌位置不相匹配的時候使得重心偏移，造成一側的邊緣出現嚴重的磨損。

3.4 120型控制閥常見故障分析

120型號的空氣閥主要是由中間體、主閥、半自動緩解閥和緊急閥四個部分組成。它具有五個作用位，主要是充氣緩解位、保壓位、常用制動位和緊急制動位、減速充氣緩解位組成。120型空氣制動閥具有靈敏度高、能夠高速適應運行、能夠與不同的閥門類型混合使用、操作方便、可靠性高等優點，并且能夠和256、356 mm的不同制動缸配套使用。

3.5 120型制動閥檢修中存在問題的原因(見表1)。

表1 120型的控制閥在運行過程中的故障分析

鐵路貨車在運行過程中發生意外制動的故障有很多，可以從以下幾個方面來進行考慮。

逆流穩定性差：主要是由于逆流穩定孔的孔徑偏小或者是被其他的東西堵住了，如果縮孔堵住了導致流量不足，將嚴重降低使用閥的穩定性，在列車的運行過程中管壓力很容易出現波動，導致模板兩側壓差不能夠有效控制，壓差增加到一定的程度就會引起意外制動。在此種情況下，如果發現縮孔發生的堵塞或者是孔徑偏小的因素導致意外制動發生，需要使用孔徑較大的縮孔或者清除異物。

4 鐵路貨車車輛制動系統優化對策

4.1 加強檢修制定科學合理的檢修計劃

制動裝置的檢修項目涉及內容較多，為了能夠更好地提高檢修效率和檢修質量，需要進行裝置檢修制度的建立。比如，要確定制動裝置的基本檢修時間和周期，檢修裝置的強制檢修和更換，制定合理的檢修計劃，確保貨車的順利運行。在鐵路貨車投入使用之后會受到不同程度的影響，要根據裝置的基本運行規律以及貨車的運貨情況，制定一個合理的檢修計劃，比如每個月進行小的檢修；每一個季度進行大修、每一年進行全面的大修等。小修定期地對于制動裝置和其他的一些設備進行及時的檢查和維護，大修是進行裝置拆卸、潤滑油輔助修理等，讓工作人員能夠嚴格地按照相應的檢修計劃進行檢修，提高貨車的運行安全性。

4.2 提升車輛性能

利用現代技術提高車輛的安全性能以及制動能力。在軸瓦、缸周材料等制造中，選擇耐磨耐高溫的新型材料，從根本上提高它們的性能。借助于現有科技，使得車輛的制動效果能夠得到及時的監控，除此之外，改善制動軸瓦的實際性能也能夠很好地提高制動效果。

4.3 定期進行配件檢修

定期進行配件檢修能夠極大地提高整體車輛的運行效果。在配件檢修過程中，需要嚴格按照“三檢一驗”的檢修制度，同時配合相關的部門進行抽查和檢查，對于重要部位的一些零件需要重視起來，減少因為不當原因產生的故障。

4.4 積極推動鐵路貨車車輛制動控制系統的集成、電子、智能化

科技的發展給鐵路貨車運行系統檢修打下一個良好基礎，在整個檢修過程中，需要及時使用新技術和新裝備，提高鐵路智能化和自動化程度，使得鐵路貨車制動更加的簡化高效。這要求我們在實際的工作中，積極推動貨車制動管系的簡化，提高貨車空氣控制系統的氣密程度，借助于計算機，實現對于鐵路火車的全程監控，及時發現可能會出現的問題，防患于未然，提高鐵路火車的利用率。

5 結 語

制動系統是涉及軌道車輛行車安全的重要系統，也是鐵路貨車故障較多的系統，對于制動系統故障通常需要通過現場經驗判斷，不斷摸索故障發生的根本原因，優化處理方法，爭取做到故障早發現、早預防、早處理，避免出現制動故障影響行車安全的事件發生。

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