旅客列车制动调速非正常停车的原因分析及对策.pdf
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1、第 43 卷第 4 期2023 年 8 月铁 道 机 车 车 辆RAILWAY LOCOMOTIVE&CARVol.43 No.42023Aug.旅客列车制动调速非正常停车的原因分析及对策牛明浩(中国铁路北京局集团有限公司,北京 100860)摘 要 冬季京沪线、京广线等线路部分区段旅客列车发生多起客车制动调速非正常停车的现象,根据运行线路实际状况、列车制动调速动作过程、客车电子防滑器作用原理,通过下载发生该情况的客车运行安全监控系统、列车运行安全监控装置、旅客列车尾部安全防护装置等监控数据分析,找出发生问题原因。在部分客车的防滑器上加装数据记录模块进行监测,实施试验验证,得出结论并提出了运用
2、及产品设计建议。关键词 客车;制动调速;非正常停车中图分类号:U260.13+8 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1008-7842.2023.04.25某年入冬以来,旅客列车 Z283 次和 T110 次在京沪线丰台、T216 次在京沪线黄村、T39 次在津山线田庄、K21 次在京广线琉璃河等地发生了多起列车制动调速非正常停车的现象。根据列车制动调速动作过程、电子防滑器作用原理,结合列车运行线路工况,利用列车中客车运行安全监控系统(简称 TCDS)、列车运行安全监控装置(简称 LKJ)、旅客列车尾部安全防护装置(简称 KLW)相关数据,进行综合分析判断,找到问题发生的原
3、因。并在发生此类现象的部分客车的电子防滑器上加装数据记录模块进行监测,实施试验验证。1 旅客列车制动过程 旅客列车制动采用间接式空气制动,即当列车管压力降低时,通过客车制动系统产生制动作用;当列车管压力上升时,缓解制动1。目前,我国客车一般装用 104 型或 F8 型空气制动机,均可实现间接式空气制动。机车司机通过操控制动阀,将列车管压缩空气排出,降低列车管压力,将压力信号传给各客车制动机,客车制动机控制副风缸向制动缸充风,制动缸内压缩空气压 力 传 递 给 基 础 制 动 装 置,从 而 产 生 相 应 的 制动力。2 电子防滑器作用 按照 铁路客车技术管理规程,“最高运行速度 120 km
4、/h 及以上的客车应装有防滑器”,我国铁路客车装有电子防滑器数量占客车保有量的 80%以上。电子防滑器既可以防止因轮对滑行对踏面造成严重擦伤,大大降低客车轮对擦伤对列车运行的危害又能够根据轮轨间黏着的变化调节制动缸压力,实现调节制动力,以充分利用轮轨间的黏着,得到较短的制动距离,空气防滑系统组成如图1 所示。3 发生问题分析 3.1调速过程分析司机调速时,操控制动阀将列车管压缩空气排出,降低列车管压力,通过制动管系和各客车制动机控制副风缸向制动缸充风,制动缸内压缩空气压力传递给基础制动装置,从而产生相应的制动 力,制 动 力 作 用 到 各 客 车 轮 对 上,列 车 降 低 速度,实现列车调
5、速目的。调速过程中,若各客车车轮只是维持蠕滑状态,则客车电子防滑器不动作;若发生滑行,客车电子防滑器会发生阶段排风或一次排风。前期发生问题的列车中客车均装有电子防滑文章编号:1008-7842(2023)04-0150-06引用格式:牛明浩.旅客列车制动调速非正常停车的原因分析及对策J.铁道机车车辆,2023,43(4):150-155.作者简介:牛明浩(1977-)男,高级工程师(修回日期:2021-12-15)第 4 期旅客列车制动调速非正常停车的原因分析及对策器,经现场勘察,发生非正常制动停车线路轨面存在雪、冰、霜、落叶或有油类等情况。初步判断,列车运行至该区段会降低轮轨黏着,客车电子防
6、滑器应产生动作。动作过程:列车实施制动后,制动力不大于黏着力时轮对会维持蠕滑状态,此时轮对转速与车辆速度保持一致,一般认为两者可在5%15%的 范 围 内 变 化。当 制 动 力 超 过 黏 着 力时,轮对的蠕滑状态不能维持,轮对速度会剧烈下降,此时为了防止轮对擦伤,防滑器控制制动缸排风,使制动力减小。当制动力小于黏着力时,轮对转速得以恢复。轮对转速恢复后,防滑器为了充分利用黏着控制制动缸充风,使制动力逐步增加,制动力的增加又会使轮对的制动力超过黏着力,引起防滑器控制制动缸排风,使制动力减小,如此形成制动缸排风、再充风的循环。如果在此过程中 黏 着 增 加,制 动 力 小 于 黏 着 力,则
7、轮 对 恢 复 转动。当制动力恢复到当时所施加的制动力时,若此时的制动力仍不大于黏着力,则轮对不会滑行,防滑器控制制动缸始终处于充风状态,以保证列车 所 施 加 的 制 动 力,充 分 利 用 当 时 的 轮 轨 黏 着。因此,在轮轨处于低黏着状态时,车辆在制动工况下防滑器为保护车轮不被擦伤,在制动力超过黏着力时进行排风而造成耗风是必然的。长时间的低黏着会造成防滑器持续动作,造成耗风过多,使列车缓解时,机车的充风不能及时使全列列车管充至缓解压力,短时间内部分车辆仍处于制动状态,从而使列车容易发生意外停车。3.2列车制动监控系统数据分析(1)各系统说明TCDS 系统的数据记录中含有各辆车的运行速
8、 度、列 车 管 压 力、制 动 机 输 出 的 制 动 缸 管 压力3,利用 TCDS 提供的制动缸管压力数据是否发生频繁变化可间接了解各车的防滑阀是否发生动作。LKJ 系统的数据记录中含有机车运行速度、公里标、列车管压力、机车均衡风缸压力等信息,通过 LKJ 提供的列车管压力和机车均衡风缸压力可以了解机车制动操作的情况。KLW 系统的数据记录中含有列车尾部列车管的压力数据,可以了解列车尾部风压的情况4。在个别车辆的防滑器上加装的数据记录模块可以了解 防 滑 器 控 制 中 所 用 的 轮 对 转 动 速 度 及 状 态 信息,从而判断防滑器是否发生动作。(2)客 车 制 动 调 速 非 正
9、 常 停 车 数据分析客车 Z283 次于某日 1107 在某线路站间制动调速时意外停车。该车由 25T 型客车组成,装有客车运行安全监控系统,从 TCDS 全列车制动数据(如图 2 所示)及机车 LKJ 提供的数据(如图 3 所示)来 看,列 车 管 压 力 从 110543 开 始 减 压 50 kPa,制动缸管压力在升到设定压力的过程中数据曲线波动明显,且多辆车的制动缸管有压力升降的变化,说明防滑器已发生动作,大约经过 26 s 后(图 3 中 A 点)列车管压力开始下降,此时由于副风缸压力低于工作风缸压力,列车管向副风缸补风;而机车制动保压时为列车管不补风模式,列车管压力的下降,相当于
10、列车制动追加减压,导致制动缸管压力上升,制动力增加,加大了轮对滑行的趋 势,防 滑 器 的 动 作 更 加 频 繁,用 风 量 进 一 步 加大;司机缓解时(图 3 中 B 点),由于车辆副风缸亏风 较 多,不 能 及 时 使 车 辆 全 部 缓 解,最 终 导 致 停车。从数据曲线图 3 中 B 处可以看出,此时司机进行 缓 解 时 只 有 靠 近 机 车 的 机 后 几 辆 车 得 到 了 缓解,后 面 的 车 辆 均 未 缓 解,从 而 使 列 车 发 生 意 外1-制动缸管;2-压力继电器(若有);3-防滑器主机;4-防滑阀;5-制动缸;6-速度传感器注:为电气线路;为空气管路图 1空
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