BR711C型接觸網(wǎng)多功能綜合檢修作業(yè)車制動系統(tǒng)介紹

楊燕 馮書銳 潘小芳 楊陽

摘 要：文章介紹了BR711C型接觸網(wǎng)多功能綜合檢修作業(yè)車制動系統(tǒng)的主要部件及其特點(diǎn)，該車型采用柴油機(jī)上凸輪軸直接驅(qū)動的空壓機(jī)，在JZ-7型制動機(jī)的基礎(chǔ)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(tǒng)的設(shè)計(jì)具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：接觸網(wǎng)；多功能；檢修作業(yè)車；制動系統(tǒng)；JZ-7型空氣制動機(jī)；直通制動；液力制動

中圖分類號：U226.5+2 文獻(xiàn)標(biāo)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(jī)車有限公司（以下簡稱“二七公司”）引進(jìn)德國GBM公司先進(jìn)技術(shù)，在時(shí)速160km/h BR711型接觸網(wǎng)作業(yè)車基礎(chǔ)上進(jìn)行國產(chǎn)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造BR711C型接觸網(wǎng)多功能綜合檢修作業(yè)車（以下簡稱“作業(yè)車”）。其中，制動系統(tǒng)采用國內(nèi)運(yùn)用成熟、維護(hù)檢修方便且成本低廉的JZ-7制動系統(tǒng)。目前，二七公司一共生產(chǎn)了67臺作業(yè)車：除了第一臺樣車外，還有16臺車、50臺車兩個(gè)訂單。作業(yè)車配屬北京鐵路局、上海鐵路局、沈陽鐵路局、西安鐵路局、濟(jì)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(gè)鐵路局、35個(gè)供電段（排名不分先后）。

作業(yè)車制動系統(tǒng)的組成：風(fēng)源裝置、增加直通制動的JZ-7制動系統(tǒng)、液-空聯(lián)鎖裝置、防滑裝置、停放制動控制裝置、列車運(yùn)行監(jiān)控設(shè)備制動部件、無火回送裝置、作業(yè)用風(fēng)系統(tǒng)等。

作業(yè)車制動系統(tǒng)的功能：在司機(jī)室操縱臺及車頂?shù)淖鳂I(yè)機(jī)具上控制作業(yè)車的制動、緩解；各制動方式之間的安全聯(lián)鎖功能；防滑功能；彈簧停放制動功能；配合列車運(yùn)行監(jiān)控設(shè)備控制作業(yè)車制動、緩解；無火回送功能；除了為作業(yè)車的風(fēng)笛、撒砂、刮雨器、后視鏡等提供風(fēng)源之外，還有一些作業(yè)用風(fēng)功能：為風(fēng)動工具、模擬監(jiān)測弓的升降、天窗鎖緊、車齒箱換向離合器等提供風(fēng)源。

作業(yè)車制動系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)。（如表1）

作業(yè)車制動系統(tǒng)原理圖。（如圖1）

作業(yè)車緊急制動距離計(jì)算結(jié)果。（如表2）

1 風(fēng)源裝置

作業(yè)車風(fēng)源裝置的組成：主要由兩臺空氣壓縮機(jī)（以下簡稱“空壓機(jī)”）、一臺雙塔空氣干燥器、兩個(gè)總風(fēng)缸、兩個(gè)止回閥、一個(gè)最小壓力閥、兩個(gè)高壓保安閥、兩個(gè)總風(fēng)壓力繼電器、一個(gè)排氣閥等組成。

作業(yè)車風(fēng)源裝置的功能：產(chǎn)生和儲備清潔、且具有一定壓力的壓縮空氣。

作業(yè)車的空壓機(jī)由柴油機(jī)上的凸輪軸直接驅(qū)動，安裝在車下的兩臺柴油機(jī)各裝有一組空壓機(jī)。其特點(diǎn)是柴油機(jī)啟動后，空壓機(jī)開始工作；柴油機(jī)停機(jī)后，空壓機(jī)停止工作；空壓機(jī)排氣量隨著柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速高低而變化：柴油機(jī)轉(zhuǎn)速越高，空壓機(jī)的排氣量越大；柴油機(jī)轉(zhuǎn)速越低，空壓機(jī)的排氣量越小。

作業(yè)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(gè)干燥塔集成安裝在一起，立裝于制動閥間內(nèi)。干燥器由電子計(jì)時(shí)系統(tǒng)自動控制。兩個(gè)干燥塔上各有一個(gè)干燥劑指示窗口，藍(lán)色代表干燥劑狀態(tài)正常、白色代表干燥劑已經(jīng)飽和失效、褐色代表干燥劑已經(jīng)被油污污染失效，指示窗呈現(xiàn)白色或褐色時(shí)，要及時(shí)更換干燥劑。干燥器設(shè)有旁通支路，一旦干燥器發(fā)生故障時(shí)，要及時(shí)隔離干燥器：將主管路上設(shè)置的總風(fēng)常開塞門關(guān)閉、旁通支路上設(shè)置的總風(fēng)常閉塞門打開。作業(yè)車結(jié)束作業(yè)回段后，及時(shí)處理故障，并將塞門恢復(fù)原狀。

作業(yè)車共有兩個(gè)總風(fēng)缸，總?cè)莘e為430L。一個(gè)400L的總風(fēng)缸橫放于制動閥間上方，另一個(gè)30L的總風(fēng)缸吊裝在II端車架左側(cè)下面?？傦L(fēng)缸下方都安裝有常閉型蝶形塞門，便于排放積水。

作業(yè)車的兩個(gè)止回閥，安裝在空壓機(jī)的出風(fēng)管上。每臺空壓機(jī)配置一個(gè)，防止兩臺空壓機(jī)之間互相串風(fēng)。當(dāng)空壓機(jī)不工作時(shí)，防止總風(fēng)缸壓力空氣倒流。

作業(yè)車的最小壓力閥帶有止回功能，安裝在干燥器的出風(fēng)管路上，其作用是優(yōu)先建立起干燥器所需的工作壓力環(huán)境，以保護(hù)干燥器，延長干燥器的使用壽命。

作業(yè)車設(shè)有兩個(gè)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(nèi)。

作業(yè)車設(shè)有兩個(gè)總風(fēng)壓力繼電器，安裝在制動閥間內(nèi)，其調(diào)整壓力分別為600kPa、（750～900）kPa。為了保護(hù)作業(yè)車，受600kPa的總風(fēng)壓力繼電器控制，作業(yè)車總風(fēng)壓力低于600kPa時(shí)，柴油機(jī)不得加載，不能走車。（750～900）kPa的總風(fēng)壓力繼電器用于控制空壓機(jī)出風(fēng)是否進(jìn)入總風(fēng)缸。由于柴油機(jī)工作時(shí)，該柴油機(jī)所驅(qū)動的空壓機(jī)一直處于打風(fēng)狀態(tài)，因此在總風(fēng)壓力超過900kPa時(shí)，總風(fēng)壓力繼電器動作，控制排氣閥開啟，將空壓機(jī)出風(fēng)直接排至大氣中；當(dāng)排至750kPa時(shí)，總風(fēng)壓力繼電器動作，控制排氣閥關(guān)閉，再將空壓機(jī)出風(fēng)引入總風(fēng)缸。

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

2 增加直通制動的JZ-7制動系統(tǒng)

該系統(tǒng)的組成：JZ-7型制動機(jī)、直通制動裝置等。

該系統(tǒng)的功能：在司機(jī)室操縱臺及車頂?shù)淖鳂I(yè)機(jī)具上控制作業(yè)車的制動、緩解等。該系統(tǒng)充風(fēng)制動、排風(fēng)緩解。

JZ-7型制動機(jī)，主要由自動制動閥（又稱“大閘”）、單獨(dú)制動閥（又稱“小閘”）、中繼閥、分配閥、作用閥、均衡-過充風(fēng)缸、工作-作用風(fēng)缸、緊急-降壓風(fēng)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(shí)現(xiàn)在司機(jī)室操縱臺上控制作業(yè)車的制動、緩解等。作業(yè)車的兩個(gè)司機(jī)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(dú)制動閥各一個(gè)）。每個(gè)操縱臺下就近安裝一個(gè)中繼閥，均衡-過充風(fēng)缸吊裝在司機(jī)室下面；在閥類安裝架上安裝分配閥、作用閥及工作-作用風(fēng)缸、緊急-降壓風(fēng)缸等。作業(yè)車共設(shè)三個(gè)車長閥，兩端司機(jī)室及工作間內(nèi)各設(shè)一個(gè)。兩個(gè)換向閥一個(gè)安裝在兩個(gè)小閘之間、一個(gè)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(gè)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(nèi)。在作業(yè)工況下，在車頂?shù)淖鳂I(yè)平臺及高空作業(yè)斗上利用電控開關(guān)操縱作業(yè)車的制動與緩解。在司機(jī)室內(nèi)除了緊急按鈕聯(lián)通該裝置外，不再設(shè)有其他控制按鈕，以免發(fā)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(yè)車的制動、緩解；在作業(yè)工況下，使用車頂作業(yè)機(jī)具遙控器上的電控開關(guān)操縱作業(yè)車的制動與緩解。值得注意的是，二者不能同時(shí)上閘，而且誰上閘誰緩解。

3 液-空聯(lián)鎖裝置

液-空聯(lián)鎖裝置的組成：塞門、液-空聯(lián)鎖電磁閥、列車管壓力繼電器等。

液-空聯(lián)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(dāng)作業(yè)車運(yùn)行速度在30km/h以上時(shí)，優(yōu)先使用液力制動。常用制動液力制動優(yōu)先；緊急制動，空氣制動優(yōu)先。當(dāng)作業(yè)車運(yùn)行速度在30km/h以下時(shí)，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(jī)控制單元、防滑閥、速度傳感器等。

防滑裝置的功能：制動時(shí)能根據(jù)輪軌間粘著的變化調(diào)節(jié)制動缸壓力，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)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(shí)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(fēng)塞門、濾清器、減壓閥、雙脈沖電磁閥、雙向止回閥、壓力開關(guān)、壓力測點(diǎn)、帶電接點(diǎn)排風(fēng)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(dāng)接通停車制動信號時(shí)，由于電磁閥排氣，使停放制動缸內(nèi)壓力空氣排出，產(chǎn)生停車制動作用。同時(shí)，當(dāng)接到停止停車制動的信號時(shí)，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(shí)施加，造成車輪制動力過大的現(xiàn)象發(fā)生。該裝置排風(fēng)制動、充風(fēng)緩解。

6 列車運(yùn)行監(jiān)控設(shè)備制動部件

列車運(yùn)行監(jiān)控設(shè)備，是作業(yè)車三項(xiàng)設(shè)備的核心部件。作業(yè)車的列車運(yùn)行監(jiān)控設(shè)備，由中國鐵路總公司（以下簡稱“鐵總”）招標(biāo)采購，二七公司協(xié)助供貨廠家安裝在作業(yè)車上。兩批訂單中，列車運(yùn)行監(jiān)控設(shè)備有所不同。第一批16臺作業(yè)車，安裝ATP+LKJ設(shè)備，由鐵總組織供貨廠家研發(fā)。第二批50臺作業(yè)車，安裝GYK設(shè)備。

ATP+LKJ設(shè)備制動系統(tǒng)部件的組成：CZDF1-8電磁閥、CZDF3電磁閥、TGF3B型電磁閥、均衡風(fēng)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(shè)備制動系統(tǒng)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(yè)車的速度進(jìn)行監(jiān)視和控制，是防止作業(yè)車冒進(jìn)信號、運(yùn)行超速事故的重要行車設(shè)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(yè)車無動力回送、其空壓機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，利用本務(wù)機(jī)車列車管壓力空氣經(jīng)本裝置向總風(fēng)缸充入壓力空氣以儲備，在列車制動時(shí)，使作業(yè)車可靠實(shí)現(xiàn)制動作用。

8 作業(yè)用風(fēng)系統(tǒng)

作業(yè)用風(fēng)系統(tǒng)包括風(fēng)笛裝置用風(fēng)、撒砂裝置用風(fēng)、刮雨器用風(fēng)、后視鏡用風(fēng)、風(fēng)動工具用風(fēng)、模擬檢測弓用風(fēng)、天窗鎖緊裝置用風(fēng)及車齒箱換向離合器用風(fēng)等。

作業(yè)車前后端司機(jī)室下方裝有高音風(fēng)笛和低音風(fēng)笛各一組，利用操縱臺上的按鈕開關(guān)和腳踏開關(guān)進(jìn)行操縱，按下開關(guān)接通電路時(shí)，風(fēng)笛電磁閥動作，使總風(fēng)管壓力空氣供給風(fēng)笛，使前進(jìn)方向的風(fēng)笛鳴響，保證機(jī)車前進(jìn)后退運(yùn)行時(shí)，有相同的效果，風(fēng)笛用風(fēng)工作壓力為（750～900）kPa。

為充分發(fā)揮機(jī)車粘著牽引力，防止車輪空轉(zhuǎn)和滑行，作業(yè)車設(shè)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(guān)和腳踏開關(guān)進(jìn)行操縱。

作業(yè)車刮雨器和后視鏡安裝在兩端司機(jī)室，刮雨器和后視鏡的動作都是由作業(yè)用風(fēng)驅(qū)動，工作壓力為600kPa。

風(fēng)動工具用風(fēng)工作壓力為（500～600）kPa，為工作間的風(fēng)動工具提供風(fēng)源。

模擬檢測弓閥板的供風(fēng)壓力為（750～900）kPa。壓縮空氣通過電空閥經(jīng)過濾器進(jìn)入調(diào)壓閥，調(diào)壓閥為模擬檢測弓提供壓力恒定的壓縮空氣，用于調(diào)節(jié)接觸壓力。

天窗鎖緊用風(fēng)供風(fēng)壓力為（500～600）kPa，為天窗的鎖緊提供風(fēng)源。

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

9 結(jié)束語

BR711C型接觸網(wǎng)多功能綜合作業(yè)車制動系統(tǒng)，采用柴油機(jī)的凸輪軸直接驅(qū)動的空壓機(jī)，在JZ-7型制動機(jī)基礎(chǔ)上增加直通制動、液力制動，為今后的制動系統(tǒng)多種制動形式的安全連鎖設(shè)計(jì)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)過型式試驗(yàn)、運(yùn)行考核證明，該系統(tǒng)性能可靠、維護(hù)方便、維修保養(yǎng)成本低。

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