王少鵬+靳權(quán)

摘 要：眾所周知，對(duì)于行車安全來(lái)說(shuō)，制動(dòng)機(jī)是一個(gè)至關(guān)重要的關(guān)鍵部件。而將電控制動(dòng)裝置增加到JZ-7型制動(dòng)機(jī)上，必須要在不影響正常的制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)為前提下而進(jìn)行。該文著重闡述了JZ-7型制動(dòng)機(jī)與電控制動(dòng)裝置兩者作為相互補(bǔ)充的制動(dòng)控制系統(tǒng)在機(jī)車上的應(yīng)用，并深入研究探討了它們的工作原理并作了相關(guān)總結(jié)。

關(guān)鍵詞：JZ-7 型制動(dòng)機(jī) 電控制動(dòng) 應(yīng)用 原理

中圖分類號(hào)：U22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）04（b）-0034-02

當(dāng)機(jī)車在收到內(nèi)部安全電路以及信號(hào)系統(tǒng)輸出的相應(yīng)指令時(shí)，會(huì)要求機(jī)車能及時(shí)自動(dòng)做出常用或緊急制動(dòng)的反應(yīng)。當(dāng)然為了保險(xiǎn)起見，機(jī)車上還得再裝一套備用的制動(dòng)裝置，這樣無(wú)論制動(dòng)系統(tǒng)的哪個(gè)部件出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，機(jī)車都還能擁有制動(dòng)控制能力。而JZ-7型制動(dòng)機(jī)是純粹的機(jī)械式產(chǎn)品，要想更好地實(shí)現(xiàn)這些功能，就必須要在它的管道上增加一些相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)控制閥。

1 JZ-7型制動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和組成

1.1 特點(diǎn)

JZ-7型空氣制動(dòng)機(jī)是我國(guó)鐵路內(nèi)燃機(jī)車的主型制動(dòng)機(jī)。主閥用的是三壓力結(jié)構(gòu)而副閥用的是二壓力結(jié)構(gòu)，可客貨兩用。中繼閥采用膜板活塞及雙閥口，不怕過(guò)充，列車管充、排氣都相對(duì)較快。制動(dòng)閥設(shè)計(jì)用的是凸輪結(jié)構(gòu)的控制方法，操縱手柄輕快，方便。單獨(dú)制動(dòng)閥及自動(dòng)制動(dòng)閥可以自動(dòng)保壓，不用另外單獨(dú)設(shè)置保壓位。整體結(jié)構(gòu)材質(zhì)用的都是橡膠膜板、O型橡膠密封圈、柱塞閥等。

1.2 組成

JZ-7型制動(dòng)機(jī)主要組成部分為自動(dòng)制動(dòng)閥、單獨(dú)制動(dòng)閥、中繼閥、分配閥、作用閥、變向閥、空氣壓縮機(jī)、總風(fēng)缸、其他風(fēng)缸、風(fēng)表、塞門等。中繼閥受自動(dòng)制動(dòng)閥的控制，通過(guò)均衡風(fēng)缸的壓強(qiáng)變化來(lái)控制列車管道的充氣和排氣。分配閥受單獨(dú)制動(dòng)閥的控制，也或者會(huì)根據(jù)管內(nèi)壓強(qiáng)變化而去操縱作用閥的充氣和排氣。作用閥通過(guò)分配閥或單獨(dú)制動(dòng)閥的控制來(lái)操縱機(jī)車制動(dòng)缸的充氣和排氣。空氣壓縮機(jī)、總風(fēng)缸則可以提供整個(gè)列車所需的壓縮空氣。自動(dòng)制動(dòng)閥的設(shè)計(jì)是為了控制整個(gè)列車的制動(dòng)和緩解。自閥和單閥兩者組裝在一起。自動(dòng)保壓式，有七個(gè)作用位置：過(guò)充位、運(yùn)轉(zhuǎn)位、最小減壓位、最大減壓位、過(guò)量減壓位、手柄取出位和緊急制動(dòng)位。而這七個(gè)作用位置則是通過(guò)手柄轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2 電控制動(dòng)系統(tǒng)概述

電控制動(dòng)系統(tǒng)是以電指令作為其控制信號(hào)，而壓縮空氣依然作為制動(dòng)力施加的介質(zhì)。而以前的制動(dòng)系統(tǒng)中卻是將壓縮空氣同時(shí)作為制動(dòng)指令和制動(dòng)力介質(zhì)，所以電控制動(dòng)系統(tǒng)相比之前技術(shù)又更進(jìn)一步。電控制動(dòng)系統(tǒng)作為一個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)，涉及了網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)、能源的供給等多方面的知識(shí)，完全體現(xiàn)了多學(xué)科的交叉。電控制動(dòng)系統(tǒng)操縱機(jī)車的制動(dòng)、保壓和緩解是依靠微機(jī)控制制動(dòng)和緩解電磁閥的關(guān)閉而實(shí)現(xiàn)的。電控制動(dòng)系統(tǒng)可以通過(guò)提供階段制動(dòng)和階段緩解改善制動(dòng)性能以達(dá)到縮短制動(dòng)距離和減小車輛間沖擊的目的，速度上有了進(jìn)一步的優(yōu)化改善，有效資源能得到更充分利用，而且在降低能源消耗等方面都有著很重要的作用。電控制動(dòng)系統(tǒng)不僅進(jìn)一步保障了機(jī)車的運(yùn)行安全，也提高了機(jī)車的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也起著重大的意義。

3 電控常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)

在機(jī)車運(yùn)行過(guò)程中，只要內(nèi)部的安全電路發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題而必須要切斷安全電路時(shí)，或者信號(hào)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)機(jī)車的運(yùn)行速度已超出該線路的限制范圍時(shí)，機(jī)車自動(dòng)就會(huì)做出常用制動(dòng)或者緊急制動(dòng)的處理。而要達(dá)到此目的，則是需要在列車管道上安裝常用制動(dòng)及緊急制動(dòng)功效的放風(fēng)電磁閥，通過(guò)使列車管減壓而實(shí)現(xiàn)。與此同時(shí)，自動(dòng)制動(dòng)閥的手柄依然還是處于運(yùn)轉(zhuǎn)位，也就是說(shuō)，JZ-7型機(jī)車制動(dòng)機(jī)其實(shí)還是在充氣緩解位上，意味著總風(fēng)缸正在進(jìn)行列車管充氣。如果列車管定壓為600 kPa，則總風(fēng)缸就需要不斷充氣從而使得車管達(dá)到此設(shè)定壓力值。然而在機(jī)車的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中如若不小心車管有泄露現(xiàn)象，此自身系統(tǒng)就會(huì)對(duì)列車管進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)處理，而這些功能都是自動(dòng)進(jìn)行的，因?yàn)橹灰詣?dòng)制動(dòng)閥的手柄處于運(yùn)轉(zhuǎn)位上，而列車管的內(nèi)部壓力沒(méi)有達(dá)到最初設(shè)定的壓力值時(shí)，總風(fēng)缸就會(huì)不斷地給機(jī)車列車管自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)。所以，盡管列車管道上的放風(fēng)電磁閥在進(jìn)行不斷排氣，卻也是沒(méi)有辦法能夠進(jìn)行常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)的。而JZ-7型制動(dòng)機(jī)的中繼閥可以控制補(bǔ)風(fēng)作用，它利用壓力平衡的工作原理來(lái)對(duì)列車管道內(nèi)的壓力進(jìn)行操控。而均衡風(fēng)缸的壓力大小可以通過(guò)自動(dòng)制動(dòng)閥的手柄位置來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)手柄位置處于運(yùn)轉(zhuǎn)位時(shí)，均衡風(fēng)缸則定壓為600 kPa，但是手柄位置處于制動(dòng)區(qū)的最大減壓位時(shí)，均衡風(fēng)缸的壓力范圍為415～430 kPa之間。然而要保持列車管與均衡風(fēng)缸的壓力一致的話，則就需要通過(guò)中繼閥上的總風(fēng)遮斷閥來(lái)控制了。當(dāng)均衡風(fēng)缸已設(shè)定好的壓力不變時(shí)，而列車管道壓力下降，總風(fēng)就會(huì)通過(guò)總風(fēng)遮斷閥向列車管道內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)工作，直到有辦法可以關(guān)掉總風(fēng)遮斷閥的補(bǔ)風(fēng)通道。

而控制中斷閥上的這個(gè)總風(fēng)遮斷閥卻是由圖1所示的8號(hào)管的壓縮空氣推動(dòng)閥套以及將遮斷閥來(lái)操縱，使其往右移到最右端以達(dá)到關(guān)閉閥口封住通道從而可以阻止總風(fēng)缸的繼續(xù)補(bǔ)風(fēng)。而想實(shí)現(xiàn)此功能，則需要在8號(hào)管前增加一只保壓電磁閥，由3號(hào)總風(fēng)管供風(fēng)。當(dāng)機(jī)車操作運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)，保壓電磁閥就是在得電狀態(tài)，此時(shí)8號(hào)管以及3號(hào)總風(fēng)管都是處于斷開狀態(tài)的。而當(dāng)機(jī)車需要通過(guò)電控實(shí)行常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)時(shí)，此電磁閥則處于失電狀態(tài)，如此3號(hào)總風(fēng)管將利用保壓電磁閥與8號(hào)管連接上，壓縮空氣就會(huì)通過(guò)8號(hào)管從而進(jìn)入總風(fēng)遮斷閥迫使閥口關(guān)閉。

放風(fēng)電磁閥的放風(fēng)時(shí)間是控制系統(tǒng)依照列車管給出的壓力信號(hào)進(jìn)行操縱，從而產(chǎn)生常用或緊急制動(dòng)。備用電控制動(dòng)裝置與JZ-7型制動(dòng)機(jī)兩者是相互補(bǔ)充的制動(dòng)控制系統(tǒng)。而備用電控制動(dòng)裝置必須要在不影響正常的制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)為前提下而進(jìn)行安裝。當(dāng)機(jī)車處于正常操作運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，這些裝置是沒(méi)有任何用處的。而只有當(dāng)JZ-7型制動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障不正常工作時(shí)，備用電控制動(dòng)裝置才能進(jìn)行制動(dòng)工作。根據(jù)近年來(lái)的不斷研究與完善，備用電控制動(dòng)裝置是完全可以放心投入到機(jī)車上進(jìn)行使用的。

通過(guò)在作用閥的12號(hào)制動(dòng)缸管道上增加備用制動(dòng)電動(dòng)閥及比例減壓閥，并使其與總風(fēng)管接通，當(dāng)通過(guò)空氣制動(dòng)時(shí)，從作用閥的12號(hào)管道出來(lái)的壓縮空氣會(huì)經(jīng)過(guò)梭動(dòng)閥進(jìn)入到單元制動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)機(jī)車的制動(dòng)。當(dāng)機(jī)車處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，備用制動(dòng)電磁閥失電，使得總風(fēng)與梭動(dòng)閥之間的通道是不通的。而機(jī)車非正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，即備用電控制動(dòng)裝置會(huì)啟動(dòng)工作，通過(guò)電控制動(dòng)的手柄位置來(lái)控制比例減壓閥的輸出壓力的大小。當(dāng)電控制動(dòng)手柄處于制動(dòng)位置時(shí)，常用制動(dòng)電磁閥也會(huì)處于得電狀態(tài)，并會(huì)對(duì)列車管進(jìn)行放風(fēng)，同時(shí)保壓電磁閥會(huì)處于失電狀態(tài)，從而使列車管減壓。與此同時(shí)，備用制動(dòng)電磁閥會(huì)處于得電狀態(tài)，進(jìn)行減壓后的壓縮空氣會(huì)通過(guò)備用制動(dòng)電磁閥以及梭動(dòng)閥來(lái)控制單元制動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)車的常用或緊急制動(dòng)。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)JZ-7型制動(dòng)機(jī)及電控制動(dòng)裝置的工作原理及互補(bǔ)特性，可以在JZ-7型制動(dòng)機(jī)上增加一些相應(yīng)的電控制動(dòng)裝置，以便能讓機(jī)車在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中更便利、更安全。當(dāng)然為了更安全起見，在增加的每一個(gè)裝置前需裝有一個(gè)截?cái)嚅y門，這樣就能更好地控制以便及時(shí)切除此功能。因此，在JZ-7型制動(dòng)機(jī)上加裝電控制動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)很好的辦法，會(huì)讓操作變得更加方便簡(jiǎn)捷，機(jī)車運(yùn)行更安全。

參考文獻(xiàn)

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