客运火车制动配套技术及制动系统故障研究

摘要：随着我国经济和基础设施建设的不断加快，我国客运火车里程增长，配套的客运火车制造技术特别是客运火车的制动技术越来越收到重视。客运火车制动系统的安全性和可靠性直接关系到行车安全，关系到乘客的生命安全。任何微小的制动系统故障都可能酿成大问题，加强对客运火车制动配套技术及制动系统故障研究也很有必要。为此，本文针对客运火车制动系统进行了分析研究，并给出了提升改进的对策与方向。本文的研究成果对于相关部门的管理及技术人员提高相关技术水平具有较好的参考意义。

关键词：客运;火车;制动技術;制动系统;故障;研究

前言

近年来，我国客运火车发展迅速，不仅客运火车运营里程大大增加，同时运营中的火车速度也越来越快，当今常规允许的高铁时速达到了三百五十公里。在如此高速的运行下，如何保障行车安全成为人们关注的焦点。笔者通过分析我近三十年来的客运火车运行情况，发现造成客运火车安全事故的重要原因是火车在行驶过程中没有实现快速制动或者制动系统反应延迟。为此，加强对客运火车制动系统分析研究迫在眉睫。

1、客运火车制动配套技术介绍

客运火车的制动配套技术经过多年发展已经形成一定的技术系列。从最初的人工操作制动系统到后来的空气制动系统、直通式制动系统、电力控制制动系统、计算机控制制动系统、自动化控制制动系统等。人工制动控制系统在主要应用于客运火车的调整、停放等。空气制动系统和电力制动系统是目前多数客运火车正在应用的制动系统。当前的高速客运火车普遍采用计算机控制制动系统和自动化控制制动系统。

2、客运火车制动配套技术系统分析

2.1客运火车空气制动系统

客运火车的空气制动系统发展较早，应用较为广泛和成熟，基于控制制动系统发展而来的直通式控制系统在全球范围内仍然存在较大的应用量。该控制系统主要通过将空气制动信号转换为压力信号，进而传递给中继流量放大设备，该设备通过气体压力将制动活塞的推力杆推出，通过闸瓦上的摩擦装置对车轮实施摩擦制动，产生制动力，实现客运火车的减速，空气制动系统对于空气传递的压力保持和传递准确性要去较高。

2.2客运火车计算机控制制动系统

伴随着计算机技术的发展，相关技术人员实现了通过计算机控制客运火车的制动，推动了客运火车制动系统的智能化进程，降低了对传统的空气制动系统的依赖，整套计算机控制制动系统体积更小、效率更高。在应用过程中，当客运火车计算机控制系统发出制动信号时，检测系统会自动捕获信号并执行减速制动命令，通过闸瓦刹车装置间隙的自动调整实现智能制动，大大提升了客运火车的制动稳定性和制动精度，也提升了乘客的舒适感。

2.3客运火车电气化机械制动系统

客运火车的另一种较为关键的制动系统是电气化机械制动系统，该系统将电气化和机械化融为一体，在应用过程中展现出了良好的性能。电气化机械制动技术最初应用在航天领域，对于飞行器的高速降落具有较好的制动作用，后来在客运火车上推广该技术后，主要依靠制动卡钳主控部件和电动传动装置作为主制动控制单元，在制动过程中，通过力学传感设备将摩擦制动力矩信息技术反馈到主控设备。

3、客运火车制动系统故障研究

3.1客运火车制动系统故障原因分析

客运火车在使用过程中发生制动系统故障的概率较低，但是曾经发生过制动系统故障问题，主要集中在制动实施后滑行距离较长、制动措施失效、制动抱死、转向装置反应迟钝、制动设备不灵敏等，甚至在客运火车发展初期出现过制动设备配套液压系统管路接口方向错误等，给客运火车的制动造成了极大的危险。后来的电气化制动系统和计算机智能化制动系统大大降低了系统故障，提高了客运火车的运行安全。

3.2采用防滑控制软件优化降低客运火车制动故障

针对客运火车制动系统在使用过程中出现的滑动控制困难的情况，相关技术和科研人员进行了防滑控制软件的优化和设计，优化后的软件采用正常缓解制动液缸的方式，摒弃了空气制动防滑设计，当制动过程中，如果有制动缸未发生运动，则对其进行缓解控制和后续的排气措施，促使相关液缸在最短的时间内尽快动作，并且通过压力传感信号对防滑控制程序进行反复优化并发出指令，确保配套液压控制制动系统的高效运行

3.3提升客运火车制动系统的生产与管理质量

在进行客运火车控制系统的日常管理中药加强质量的控制，特别是在设备的加工制造和组装过程中，加强程序标准和产品质量的监管力度，对于不合格的制动装备要及时剔除。可以采用无损检测及时、无损金属探伤技术等对于制动设备内部的组织进行检查，确保制动系统配件的可靠性和安全性。另外，相关制动系统的监管部门也要从工艺、设计、试验、验收等多方进行发力，共同对客运火车制动控制系统进行改善。

4、客运火车制动技术发展方向分析

未来，客运火车制动技术的总体方向是无人化、智能化、自动化。通过进一步将人工智能技术、大数据技术融入到客运火车制动控制技术中，能够大大提升设备运行过程中的可靠性与安全性，制动距离和时间更加精准，实现精准制动控制。

5、结论

笔者首先对客运火车制动配套技术进行了介绍，针对客运火车制动配套技术展开了系统分析，客运火车空气制动系统、客运火车计算机控制制动系统、客运火车电气化机械制动系统等。分析了客运火车制动系统故障原因，提出了采用防滑控制软件优化降低客运火车制动故障，提升客运火车制动系统的生产与管理质量方面的对策。最后分析了客运火车制动技术发展方向。本文的研究成果对于企业提高相关技术和水平具有较好的指导和参考作用。

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作者简介：蒲刚  男 1992年6月16  中专  技师  研究方向：火车客车制动方面  中车成都机车车辆有限公司  四川省成都市。