重载列车长大下坡道循环制动应用研究

王敬

摘   要：隨着我国货运列车往重载方向发展，列车的编组和载重都在增加，当列车运行在长大下坡道区段时，列车的制动力受到机车功率以及充风时间的制约，使重载列车在长大下坡道区段时存在超速和断钩的安全隐患。文章通过对长大下坡道操纵难点进行分析，研究长大下坡道重载列车循环制动操纵方法，为重载列车在长大下坡道的操作提供参考。

关键词：重载列车;长大下坡道;循环制动

重载列车在长大下坡道运行时，列车在重力分力的作用下，运行速度会越来越快，机车乘务员应该及时进行合理的控速，若制动不及时，会造成列车超速、断钩的安全隐患。而重载列车安全可靠运行依靠的是司机的操纵技能，这就要求司机应该充分了解列车纵向动力学的知识和掌握列车操纵的技术性和规范性，把不利因素通过司机合理化的操纵来进行化解，以保证重载列车运输的绝对安全。因此，研究重载列车在长大下坡道循环制动的操纵，帮助重载列车司机提高操纵水平，确保列车运行安全具有现实意义。

1    重载列车在长大下坡道操纵难点分析

1.1  受力复杂，列车冲击较大

对于重载列车，由于列车长度的增加，机车和车辆常常处于不同的线路坡度上，这使得车钩有的处于压缩状态，有的处于拉伸状态，导致较大的冲击振动。同时列车在长大下坡道运行时，由于受到制动波速的影响，列车中各车辆之间不能同时产生制动作用，其制动率也不完全相同，因此在制动或缓解过程中也存在较大的振动，这对列车的安全平稳运行起着重要的影响。

1.2  充风时间的制约

重载列车在长大下坡道的制动是采用空—电联合制动，空气制动是以压缩空气为动力来源，因此，列车缓解后车辆副风缸是否充满是列车循环制动的安全保证，若车辆副风缸风未充满，在同样初减压的前提下，列车制动力会减弱，从而存在列车超速的安全隐患。

本研究以HXD1型电力机车，在线路限速为75 km/h区段，单牵116辆C80车体，总重11 600 t，在连续12‰的下坡道的操纵为例。

根据现场经验，单牵116辆C80重车，列车充风196 s，方可保证列车的可靠制动。因此，在12‰的长大下坡道区段，列车缓解后，必须保证196 s的充风时间，方可再次施加空气制动。例如，在线路限速为75 km/h的区段，单牵列车最高减压速度不能超过65 km/h，根据规定，重载列车最低缓解速度不能低于30 km/h，因此，从列车缓解到涨速至65 km/h，必须有196 s的时间，否则就是充风不足，制动力减弱，存在超速安全隐患。如若掌握不好列车的缓解速度、缓解地点以及机车的状态，列车的充风时间将难以得到保证，可能导致列车超速、责任停车等隐患，因此，重载列车充风时间的控制是操纵过程中的一个难点。

1.3  天气因素制约

当列车在长大下坡道遇到风霜雨雪等恶劣天气时，由于钢轨湿滑，轮轨间黏着力被破坏，机车出现滑行，列车电流出现波动，导致再生制动力减弱，导致充风不足。若出现严重滑行，可能导致打伤钢轨、擦伤轮对、列车超速等安全事故影响行车安全。

2    重载列车长大下坡道循环制动操纵注意事项

根据笔者多年在12‰长大下坡道区段操纵重载列车的经验，以HXD1单牵116辆C80车体操作方法进行分析，为单元万吨重载列车的循环制动操作方法提供参考。

2.1  开车前的准备

出勤时，根据所担当的列车种类，结合天气情况，开班前小组会，制定安全控制措施，将可能出现的情况进行预想，并作好应对准备。在准备作业环节，司机应认真对机车进行机能试验，确保机车状态良好，在保压状态下试验机车泄露量不超过5 kP/min，同时试验机车初减压，了解机车制动性能。副司机认真检查机车走行部，保证砂质砂量符合机车运用规定，确保砂管畅通。

2.2  列车管泄漏量的控制

列车在始发站挂好车后，按规定对整列车进行简略试验，检查全列车的贯通状态，同时检查列车管泄露量，根据规定，列车简略试验不能超过20 kP/min，但是由于重载列车的特殊性，在长大下坡道制动时，需要延长制动距离。若泄露量过大，难以实现长距离带闸。

2.3  模式化操纵，提升操纵水平

由于在长大下坡道运行安全风险较高，因此必须熟知所担当区段的线路特点，通过操纵手法来降低安全风险，对于小曲线半径、特大桥梁等特殊地段应适当降低再生力，让列车平缓通过。同时，涨速较慢、便于缓解的地点应牢记于心，循环制动时，控制列车在此地点缓解，保证列车的充风时间，从而保证列车的运行安全。

2.4  采用“长波浪制动”，减少制动次数

在循环制动过程中，通过调节机车的再生制动力，合理控制列车速度，从而延长列车带闸距离，提高列车技术速度，减少列车频繁制动缓解带来的冲击，提高列车运行的平稳性。

3    优化列车循环制动性能的措施

重载列车在循环制动过程中，由于受力比较复杂，需要一套科学的操纵方法，从而保证重载列车的平稳运行。

（1）重载列车在长大下坡道循环制动，应采用空—电联合制动的方法，在实际操纵过程中，优先使用再生制动。当列车接近长达下坡道时，逐渐增大再生力至450 kN，当再生制动不能控制列车运行速度时，及时施加空气制动。

（2）投入空气制动后，观察列车的涨速情况，待速度可控后，再合理退再生力，切记不能刚投入空气制动，就开始退再生制动，这样存在超速的隐患，不利于运行安全。缓解时，提前将再生力给至450 kN，保持10 s，再施行缓解，并在缓解前，点式撒沙，保证轮轨间黏着力。

（3）采用长波浪制动时，再生力不能低于100 kN，保证车钩处于压缩状态。

（4）长大下坡道循环制动严禁带闸时间过长，防止出现制动力衰减或热轴等情况发生。

4    结语

重载列车在长大下坡道的循环制动操纵，关乎列车的运行安全与运输效率，文章从实际出发，针对现场实际情况进行分析，为重载列车在长大下坡道的循环制动操纵提供参考，从而优化操纵方法，确保列车的运行安全。

[参考文献]

[1]安中正.“和谐号”机车牵引2万t重载列车的制动操纵技术探讨[J].机车电传动，2010（1）：70-72.

[2]董克毓，魏伟.万吨重载列车在神朔段长大下坡道循环制动优化[J].大连交通大学学报，2017（2）：17-20.