客運火車制動配套技術及制動系統故障研究

摘要：隨著我國經濟和基礎設施建設的不斷加快，我國客運火車里程增長，配套的客運火車制造技術特別是客運火車的制動技術越來越收到重視。客運火車制動系統的安全性和可靠性直接關系到行車安全，關系到乘客的生命安全。任何微小的制動系統故障都可能釀成大問題，加強對客運火車制動配套技術及制動系統故障研究也很有必要。為此，本文針對客運火車制動系統進行了分析研究，并給出了提升改進的對策與方向。本文的研究成果對于相關部門的管理及技術人員提高相關技術水平具有較好的參考意義。

關鍵詞：客運;火車;制動技術;制動系統;故障;研究

前言

近年來，我國客運火車發展迅速，不僅客運火車運營里程大大增加，同時運營中的火車速度也越來越快，當今常規允許的高鐵時速達到了三百五十公里。在如此高速的運行下，如何保障行車安全成為人們關注的焦點。筆者通過分析我近三十年來的客運火車運行情況，發現造成客運火車安全事故的重要原因是火車在行駛過程中沒有實現快速制動或者制動系統反應延遲。為此，加強對客運火車制動系統分析研究迫在眉睫。

1、客運火車制動配套技術介紹

客運火車的制動配套技術經過多年發展已經形成一定的技術系列。從最初的人工操作制動系統到后來的空氣制動系統、直通式制動系統、電力控制制動系統、計算機控制制動系統、自動化控制制動系統等。人工制動控制系統在主要應用于客運火車的調整、停放等。空氣制動系統和電力制動系統是目前多數客運火車正在應用的制動系統。當前的高速客運火車普遍采用計算機控制制動系統和自動化控制制動系統。

2、客運火車制動配套技術系統分析

2.1客運火車空氣制動系統

客運火車的空氣制動系統發展較早，應用較為廣泛和成熟，基于控制制動系統發展而來的直通式控制系統在全球范圍內仍然存在較大的應用量。該控制系統主要通過將空氣制動信號轉換為壓力信號，進而傳遞給中繼流量放大設備，該設備通過氣體壓力將制動活塞的推力桿推出，通過閘瓦上的摩擦裝置對車輪實施摩擦制動，產生制動力，實現客運火車的減速，空氣制動系統對于空氣傳遞的壓力保持和傳遞準確性要去較高。

2.2客運火車計算機控制制動系統

伴隨著計算機技術的發展，相關技術人員實現了通過計算機控制客運火車的制動，推動了客運火車制動系統的智能化進程，降低了對傳統的空氣制動系統的依賴，整套計算機控制制動系統體積更小、效率更高。在應用過程中，當客運火車計算機控制系統發出制動信號時，檢測系統會自動捕獲信號并執行減速制動命令，通過閘瓦剎車裝置間隙的自動調整實現智能制動，大大提升了客運火車的制動穩定性和制動精度，也提升了乘客的舒適感。

2.3客運火車電氣化機械制動系統

客運火車的另一種較為關鍵的制動系統是電氣化機械制動系統，該系統將電氣化和機械化融為一體，在應用過程中展現出了良好的性能。電氣化機械制動技術最初應用在航天領域，對于飛行器的高速降落具有較好的制動作用，后來在客運火車上推廣該技術后，主要依靠制動卡鉗主控部件和電動傳動裝置作為主制動控制單元，在制動過程中，通過力學傳感設備將摩擦制動力矩信息技術反饋到主控設備。

3、客運火車制動系統故障研究

3.1客運火車制動系統故障原因分析

客運火車在使用過程中發生制動系統故障的概率較低，但是曾經發生過制動系統故障問題，主要集中在制動實施后滑行距離較長、制動措施失效、制動抱死、轉向裝置反應遲鈍、制動設備不靈敏等，甚至在客運火車發展初期出現過制動設備配套液壓系統管路接口方向錯誤等，給客運火車的制動造成了極大的危險。后來的電氣化制動系統和計算機智能化制動系統大大降低了系統故障，提高了客運火車的運行安全。

3.2采用防滑控制軟件優化降低客運火車制動故障

針對客運火車制動系統在使用過程中出現的滑動控制困難的情況，相關技術和科研人員進行了防滑控制軟件的優化和設計，優化后的軟件采用正常緩解制動液缸的方式，摒棄了空氣制動防滑設計，當制動過程中，如果有制動缸未發生運動，則對其進行緩解控制和后續的排氣措施，促使相關液缸在最短的時間內盡快動作，并且通過壓力傳感信號對防滑控制程序進行反復優化并發出指令，確保配套液壓控制制動系統的高效運行

3.3提升客運火車制動系統的生產與管理質量

在進行客運火車控制系統的日常管理中藥加強質量的控制，特別是在設備的加工制造和組裝過程中，加強程序標準和產品質量的監管力度，對于不合格的制動裝備要及時剔除。可以采用無損檢測及時、無損金屬探傷技術等對于制動設備內部的組織進行檢查，確保制動系統配件的可靠性和安全性。另外，相關制動系統的監管部門也要從工藝、設計、試驗、驗收等多方進行發力，共同對客運火車制動控制系統進行改善。

4、客運火車制動技術發展方向分析

未來，客運火車制動技術的總體方向是無人化、智能化、自動化。通過進一步將人工智能技術、大數據技術融入到客運火車制動控制技術中，能夠大大提升設備運行過程中的可靠性與安全性，制動距離和時間更加精準，實現精準制動控制。

5、結論

筆者首先對客運火車制動配套技術進行了介紹，針對客運火車制動配套技術展開了系統分析，客運火車空氣制動系統、客運火車計算機控制制動系統、客運火車電氣化機械制動系統等。分析了客運火車制動系統故障原因，提出了采用防滑控制軟件優化降低客運火車制動故障，提升客運火車制動系統的生產與管理質量方面的對策。最后分析了客運火車制動技術發展方向。本文的研究成果對于企業提高相關技術和水平具有較好的指導和參考作用。

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作者簡介：蒲剛? 男 1992年6月16? 中專? 技師? 研究方向：火車客車制動方面? 中車成都機車車輛有限公司? 四川省成都市。