客運(yùn)火車制動(dòng)配套技術(shù)及制動(dòng)系統(tǒng)故障研究

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷加快，我國(guó)客運(yùn)火車?yán)锍淘鲩L(zhǎng)，配套的客運(yùn)火車制造技術(shù)特別是客運(yùn)火車的制動(dòng)技術(shù)越來(lái)越收到重視?？瓦\(yùn)火車制動(dòng)系統(tǒng)的安全性和可靠性直接關(guān)系到行車安全，關(guān)系到乘客的生命安全。任何微小的制動(dòng)系統(tǒng)故障都可能釀成大問(wèn)題，加強(qiáng)對(duì)客運(yùn)火車制動(dòng)配套技術(shù)及制動(dòng)系統(tǒng)故障研究也很有必要。為此，本文針對(duì)客運(yùn)火車制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了分析研究，并給出了提升改進(jìn)的對(duì)策與方向。本文的研究成果對(duì)于相關(guān)部門的管理及技術(shù)人員提高相關(guān)技術(shù)水平具有較好的參考意義。

關(guān)鍵詞：客運(yùn);火車;制動(dòng)技術(shù);制動(dòng)系統(tǒng);故障;研究

前言

近年來(lái)，我國(guó)客運(yùn)火車發(fā)展迅速，不僅客運(yùn)火車運(yùn)營(yíng)里程大大增加，同時(shí)運(yùn)營(yíng)中的火車速度也越來(lái)越快，當(dāng)今常規(guī)允許的高鐵時(shí)速達(dá)到了三百五十公里。在如此高速的運(yùn)行下，如何保障行車安全成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。筆者通過(guò)分析我近三十年來(lái)的客運(yùn)火車運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)造成客運(yùn)火車安全事故的重要原因是火車在行駛過(guò)程中沒(méi)有實(shí)現(xiàn)快速制動(dòng)或者制動(dòng)系統(tǒng)反應(yīng)延遲。為此，加強(qiáng)對(duì)客運(yùn)火車制動(dòng)系統(tǒng)分析研究迫在眉睫。

1、客運(yùn)火車制動(dòng)配套技術(shù)介紹

客運(yùn)火車的制動(dòng)配套技術(shù)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展已經(jīng)形成一定的技術(shù)系列。從最初的人工操作制動(dòng)系統(tǒng)到后來(lái)的空氣制動(dòng)系統(tǒng)、直通式制動(dòng)系統(tǒng)、電力控制制動(dòng)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制制動(dòng)系統(tǒng)、自動(dòng)化控制制動(dòng)系統(tǒng)等。人工制動(dòng)控制系統(tǒng)在主要應(yīng)用于客運(yùn)火車的調(diào)整、停放等?？諝庵苿?dòng)系統(tǒng)和電力制動(dòng)系統(tǒng)是目前多數(shù)客運(yùn)火車正在應(yīng)用的制動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)前的高速客運(yùn)火車普遍采用計(jì)算機(jī)控制制動(dòng)系統(tǒng)和自動(dòng)化控制制動(dòng)系統(tǒng)。

2、客運(yùn)火車制動(dòng)配套技術(shù)系統(tǒng)分析

2.1客運(yùn)火車空氣制動(dòng)系統(tǒng)

客運(yùn)火車的空氣制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展較早，應(yīng)用較為廣泛和成熟，基于控制制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的直通式控制系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)仍然存在較大的應(yīng)用量。該控制系統(tǒng)主要通過(guò)將空氣制動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為壓力信號(hào)，進(jìn)而傳遞給中繼流量放大設(shè)備，該設(shè)備通過(guò)氣體壓力將制動(dòng)活塞的推力桿推出，通過(guò)閘瓦上的摩擦裝置對(duì)車輪實(shí)施摩擦制動(dòng)，產(chǎn)生制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)客運(yùn)火車的減速，空氣制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)于空氣傳遞的壓力保持和傳遞準(zhǔn)確性要去較高。

2.2客運(yùn)火車計(jì)算機(jī)控制制動(dòng)系統(tǒng)

伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)了通過(guò)計(jì)算機(jī)控制客運(yùn)火車的制動(dòng)，推動(dòng)了客運(yùn)火車制動(dòng)系統(tǒng)的智能化進(jìn)程，降低了對(duì)傳統(tǒng)的空氣制動(dòng)系統(tǒng)的依賴，整套計(jì)算機(jī)控制制動(dòng)系統(tǒng)體積更小、效率更高。在應(yīng)用過(guò)程中，當(dāng)客運(yùn)火車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出制動(dòng)信號(hào)時(shí)，檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)捕獲信號(hào)并執(zhí)行減速制動(dòng)命令，通過(guò)閘瓦剎車裝置間隙的自動(dòng)調(diào)整實(shí)現(xiàn)智能制動(dòng)，大大提升了客運(yùn)火車的制動(dòng)穩(wěn)定性和制動(dòng)精度，也提升了乘客的舒適感。

2.3客運(yùn)火車電氣化機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)

客運(yùn)火車的另一種較為關(guān)鍵的制動(dòng)系統(tǒng)是電氣化機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)將電氣化和機(jī)械化融為一體，在應(yīng)用過(guò)程中展現(xiàn)出了良好的性能。電氣化機(jī)械制動(dòng)技術(shù)最初應(yīng)用在航天領(lǐng)域，對(duì)于飛行器的高速降落具有較好的制動(dòng)作用，后來(lái)在客運(yùn)火車上推廣該技術(shù)后，主要依靠制動(dòng)卡鉗主控部件和電動(dòng)傳動(dòng)裝置作為主制動(dòng)控制單元，在制動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)力學(xué)傳感設(shè)備將摩擦制動(dòng)力矩信息技術(shù)反饋到主控設(shè)備。

3、客運(yùn)火車制動(dòng)系統(tǒng)故障研究

3.1客運(yùn)火車制動(dòng)系統(tǒng)故障原因分析

客運(yùn)火車在使用過(guò)程中發(fā)生制動(dòng)系統(tǒng)故障的概率較低，但是曾經(jīng)發(fā)生過(guò)制動(dòng)系統(tǒng)故障問(wèn)題，主要集中在制動(dòng)實(shí)施后滑行距離較長(zhǎng)、制動(dòng)措施失效、制動(dòng)抱死、轉(zhuǎn)向裝置反應(yīng)遲鈍、制動(dòng)設(shè)備不靈敏等，甚至在客運(yùn)火車發(fā)展初期出現(xiàn)過(guò)制動(dòng)設(shè)備配套液壓系統(tǒng)管路接口方向錯(cuò)誤等，給客運(yùn)火車的制動(dòng)造成了極大的危險(xiǎn)。后來(lái)的電氣化制動(dòng)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)智能化制動(dòng)系統(tǒng)大大降低了系統(tǒng)故障，提高了客運(yùn)火車的運(yùn)行安全。

3.2采用防滑控制軟件優(yōu)化降低客運(yùn)火車制動(dòng)故障

針對(duì)客運(yùn)火車制動(dòng)系統(tǒng)在使用過(guò)程中出現(xiàn)的滑動(dòng)控制困難的情況，相關(guān)技術(shù)和科研人員進(jìn)行了防滑控制軟件的優(yōu)化和設(shè)計(jì)，優(yōu)化后的軟件采用正常緩解制動(dòng)液缸的方式，摒棄了空氣制動(dòng)防滑設(shè)計(jì)，當(dāng)制動(dòng)過(guò)程中，如果有制動(dòng)缸未發(fā)生運(yùn)動(dòng)，則對(duì)其進(jìn)行緩解控制和后續(xù)的排氣措施，促使相關(guān)液缸在最短的時(shí)間內(nèi)盡快動(dòng)作，并且通過(guò)壓力傳感信號(hào)對(duì)防滑控制程序進(jìn)行反復(fù)優(yōu)化并發(fā)出指令，確保配套液壓控制制動(dòng)系統(tǒng)的高效運(yùn)行

3.3提升客運(yùn)火車制動(dòng)系統(tǒng)的生產(chǎn)與管理質(zhì)量

在進(jìn)行客運(yùn)火車控制系統(tǒng)的日常管理中藥加強(qiáng)質(zhì)量的控制，特別是在設(shè)備的加工制造和組裝過(guò)程中，加強(qiáng)程序標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)管力度，對(duì)于不合格的制動(dòng)裝備要及時(shí)剔除?？梢圆捎脽o(wú)損檢測(cè)及時(shí)、無(wú)損金屬探傷技術(shù)等對(duì)于制動(dòng)設(shè)備內(nèi)部的組織進(jìn)行檢查，確保制動(dòng)系統(tǒng)配件的可靠性和安全性。另外，相關(guān)制動(dòng)系統(tǒng)的監(jiān)管部門也要從工藝、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、驗(yàn)收等多方進(jìn)行發(fā)力，共同對(duì)客運(yùn)火車制動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行改善。

4、客運(yùn)火車制動(dòng)技術(shù)發(fā)展方向分析

未來(lái)，客運(yùn)火車制動(dòng)技術(shù)的總體方向是無(wú)人化、智能化、自動(dòng)化。通過(guò)進(jìn)一步將人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)融入到客運(yùn)火車制動(dòng)控制技術(shù)中，能夠大大提升設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的可靠性與安全性，制動(dòng)距離和時(shí)間更加精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)制動(dòng)控制。

5、結(jié)論

筆者首先對(duì)客運(yùn)火車制動(dòng)配套技術(shù)進(jìn)行了介紹，針對(duì)客運(yùn)火車制動(dòng)配套技術(shù)展開(kāi)了系統(tǒng)分析，客運(yùn)火車空氣制動(dòng)系統(tǒng)、客運(yùn)火車計(jì)算機(jī)控制制動(dòng)系統(tǒng)、客運(yùn)火車電氣化機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)等。分析了客運(yùn)火車制動(dòng)系統(tǒng)故障原因，提出了采用防滑控制軟件優(yōu)化降低客運(yùn)火車制動(dòng)故障，提升客運(yùn)火車制動(dòng)系統(tǒng)的生產(chǎn)與管理質(zhì)量方面的對(duì)策。最后分析了客運(yùn)火車制動(dòng)技術(shù)發(fā)展方向。本文的研究成果對(duì)于企業(yè)提高相關(guān)技術(shù)和水平具有較好的指導(dǎo)和參考作用。

參考文獻(xiàn)

[1]劉乙寧.鐵路機(jī)車車輛運(yùn)行故障監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2016（13）：38.

[2]吳冬. 火車滾動(dòng)軸承故障與雜質(zhì)振動(dòng)特性仿真研究[D].北京郵電大學(xué)，2016.

[3]周媛. 變轉(zhuǎn)速條件下火車軸承早期故障特征提取方法研究[D].北京郵電大學(xué)，2015.

[4]劉巍，耿慶龍，陳蜀江.基于VB的火車塞拉門故障診斷軟件設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2008（08）：54-58.

[5]田景文，吳浩，高美娟.基于支持向量機(jī)的火車滾軸故障診斷[J].機(jī)床與液壓，2007（07）：248-250.

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