在出口机车上由JZ－7型制动机替代26－L型制动机的可行性探讨

张 斌

（中国南车集团 资阳机车有限公司 研发部，四川资阳641301）

26－L型机车制动机是20世纪50年代开始在美国率先采用，这种制动机利用橡胶密封件替代金属研磨密封件的先进结构，且有安全防护的多种装置及自动保压的操作方式，不仅给运行安全带来多重保护措施，且便于维修和简化操纵。该制动机由于其卓越的性能，在世界上具有较大的用户群。

JZ－7型机车空气制动机是我国20世纪70年代研发的，在中国大批量装车运用至今已有30多年的时间，其性能表现优越，并且随着中国机车产品的出口而大量的运用到其他的国家和地区，深得用户欢迎。

中国机车产品在世界上的影响力越来越大，很多国外用户，特别是一些发展中国家的用户都有意购买中国的机车。但是由于这些用户群早期的机车制动系统使用的是26－L型制动机，因此在新采购的机车上也要求采用该制动机。由于26－L型制动机属于进口制动机，存在采购周期长、成本较高等问题，因此本文对在出口机车上由JZ－7型制动机替代26－L型制动机的可行性进行了探讨，从26－L型制动机和JZ－7型制动机的结构、性能及操作方式等方面进行对比分析，对26－L制动机附加功能进行了分析，并对JZ－7要达到这些性能提出了改造方案。

1 两种制动机的结构

26－L型制动机基本配置包括26C制动阀、26F分配阀、J－1作用阀、8＃放风阀、MU－2－A重联阀、F－1选择阀、A－1撒沙及切断先导阀、P－2－A强迫制动阀等。其中26－C制动阀、26F分配阀、J－1作用阀及8＃放风阀是控制列车缓解、制动、保压的基本系统，而其他阀类是为重联或者安全防护而设置的附加装置。

JZ－7制动机的主要配置包括制动阀、F7分配阀、中继阀、作用阀等。

JZ－7其具体结构、作用原理与26－L制动机比较相同，在结构上均采用橡胶膜板柱塞阀、O型橡胶密封圈，便于运用检修，分配阀均采用二、三压力混合机构，可以根据牵引列车的要求，使之具有阶段缓解性能或直接缓解性能，但整体结构布置略有不同。

1.1 制动阀

JZ－7制动机在自动制动阀（以下称自阀）的设计上把中继阀独立出来了，而26－L制动机则包含在自阀内；在换端操纵或重联时，26C制动阀上的客、货车转换阀需置于切断位，使26C制动阀内的列车管遮断阀关闭，同时将操纵手柄放在手柄取出位，而JZ－7制动机只需将制动阀手柄放在手柄取出位，使中继阀自锁，就可以达到换端操纵或重联时的需要。

1.2 分配阀

两种制动机的分配阀均采用二、三压力的混合形式，可以阶段缓解也可以一次缓解，但在结构上也有差异：①26F分配阀有一个单独缓解部分，而F7分配阀没有单独缓解部，单独缓解是通过排工作风缸的压力空气实现的；②JZ－7把紧急放风阀与分配阀安装在一起，而26L是将紧急放风阀单独出来安装在列车管路上，即8＃放风阀；③F7是将主阀（三压力机构）与副阀（二压力机构）分开为两个模块安装，而26F分配阀是将其安装在一个阀体内。

从结构布置上来看，JZ－7是采用的模块化集中布置的设计思路，这更有利于管路的安装及设备的检修。

2 两种制动机的主要性能

JZ－7型制动机和26－L型制动机制动部分主要都是由自阀、中继阀、单独制动阀（以下称单阀）、分配阀、作用阀等组成。其控制关系如下。

两种制动机都是自动制动机，遵循列车管减压时，制动缸增压产生制动作用，而列车管增压时，制动缸减压产生缓解作用的基本原理；均具有客、货车两用，自动保压等功能。两种制动机主要性能参数见表1。

表1 单机性能比较

从表1可以看出，JZ－7和26－L制动机的单机性能基本接近。常用制动最高压力、紧急制动制动缸最高压力以及单独制动时制动缸的最高压力无论JZ－7制动机，还是26－L制动机均可调。列车管由定压降至0的时间在参考文献［2］中为＜1 s，而在参考文献［3］中为3.2～3.5 s，根据中国南车集团资阳机车有限公司出口苏丹及巴西等装用26－L制动机的机车试验，结果为＜1 s，JZ－7制动机要达到该指标，只需在列车管路上增加紧急放风阀加大紧急制动时的排风口面积即可。

初减压量即指列车管最小减压量，在该数值以下时，将可能使车辆制动缸不发生制动作用，JZ－7制动机初制动减压为45～55 k Pa，26－L制动机为35～55 k Pa，JZ－7制动机的初减压量在26－L制动机的范围之内，具有可替代性。

JZ－7制动机随中国机车产品现已出口到越南、土库曼斯坦、哈萨克斯坦、南非、马来西亚、印尼、伊朗、伊拉克等国家，在这些国家中原有的机车制动机有采用苏联的制动机、WABTEC的制动机、克诺尔的制动机等，从实际运用效果看，JZ－7型制动机完全可以与其他的制动机兼容，包括26－L型机车制动机，由此证明两种制动机在稳定性、安定性、灵敏度上是大体一致的。

3 制动阀操作手柄位置

3.1 自阀

自阀是用来操作整列车的制动和缓解的装置。自阀手柄作用位置见表2。

表2 自阀手柄作用位置

相比较JZ－7制动机多了过充位，该过充属于低压过充，过充压力高于定压30～40 k Pa，表3为JZ－7与26－L制动机充风试验对比。从表3可以看出，JZ－7有着更强的充风能力，特别是在过充位具有更强的充风缓解能力，这更适应于铁路高速、重载发展的需要。

表3 JZ－7与26－L制动机充风试验对比

JZ－7制动机设有过量减压位，主要目的在于列车连续的实施制动和缓解，列车再制动时，由于没有得到及时的缓解而可能导致制动力不足，但在此情况下可将制动阀手柄移至过量减压位以使列车有大的减压，从而保证列车的制动力。

26－L型制动机设有抑制位，该位置主要有两个作用，一是抑制即将产生的强迫制动；二是强迫制动已经发生，为使P－2－A强迫制动阀恢复正常工况，解除强迫制动作用。

3.2 单阀

单阀均用于机车的单独制动与缓解，以及用于对全列车施行制动后再操作单阀来单独缓解机车制动的作用。单阀手柄作用位置见表4

表4 单阀手柄作用位置

26－L单阀单独缓解是通过下压手柄实施的，而JZ－7是将制动阀手柄置于缓解位实施单独缓解。其余操作完全相同。

4 附加功能

26－L型制动机除了基本的制动功能外，还包括许多附加功能，如重联、无火回送、强迫制动、断钩保护等。

4.1 重联功能

为了实现机车制动系统的重联功能，26－L型制动机配置了MU－2－A阀和F－1选择阀，装有这两种阀后，不但可以与装有26－L型制动装置的机车重联，还可以和装有24RL、ET－6等制动装置的机车重联。

JZ－7型制动机重联采用JZ－7重联阀，该阀可保证本务机车与重联机车间的制动缓解趋于一致。该阀重联为3管重联，即列车管、总风重联管、平均管，若26－L制动机也采用3管重联时，可实现两种制动机之间的重联；若26－L采用4管重联，即列车管、总风重联管、单独缓解作用管、单独制动管，则重联需要进行重新改造设计。

4.2 无火回送

为了使无动力机车的空气制动装置仍能产生制动作用，必须利用与该机车连挂的有动力的本务机车通过列车管向该机车的总风缸输入压力空气，以备制动时向制动缸供气。为此，在制动机中设置了无动力装置。两种制动机的无火回送装置都是由滤尘止回阀和无火回送塞门组成，唯一不同的是26－L型制动机的滤尘止回阀内的阀口与弹簧配合，可将由列车管供给的500 k Pa的压力空气减压到200 k Pa，也就是说无火回送机车制动缸的最高压力已经被限制在200 k Pa了，而JZ－7制动机滤尘止回阀无该功能，由列车管供给的500 k Pa的压力空气将直接进入总风缸，无火回送机车制动缸最高限制压力是通过调整分配阀的常用限压阀实现的。若需按照26－L制动机的方式不需调整分配阀的限压阀，只需将滤尘止回阀进行改造即可实现。

4.3 强迫制动

为保证机车的运用安全，26－L制动机在系统配置中设有P－2－A强迫制动阀，当机车超速或者司机不警惕时，该装置将发出警告，如果司机在一定时间内仍未采取措施，则该装置使均衡风缸排大气，使列车产生制动作用。该阀结构较复杂，且连接管路有十根之多。

在JZ－7制动系统中没有类似的机械阀，根据用户的需要可通过微机实现相应的功能，如在中国南车集团资阳机车有限公司出口越南以及土库曼斯坦等国家的机车时，用户要求在司机不警惕以及超速等不安全情况时，先由风鸣器发出警告声，如果司机未采取措施，则直接由装在列车管路上的电动放风阀将列车管的压力空气排入大气，使列车产生紧急制动作用。在国内机车，如DF8B型机车安全行车装置中，制动系统配置有1，3，8＃阀和电动放风阀，根据不同的情况可分别实现常用制动和紧急制动作用。

采用微机控制电空阀来实现强迫制动，这符合空气制动机减少气动元件，由电控来实现相应功能的发展趋势，并且可根据用户的具体要求实现不同功能。

4.4 断钩保护

26－L型制动系统配置有A－1撒沙及切断先导阀，也叫充气切断指示阀，用于自阀手柄置于紧急制动位时产生自动撒沙和自动关闭列车管遮断阀等作用，当列车分离或其他非自阀手柄移动的原因而发生紧急制动时，该阀除产生上述两个作用外，还产生动力切断作用。

JZ－7型制动系统没有类似该阀的装置，在自阀实施紧急制动时，中继阀自锁，可关闭中继阀的供风阀口并通过安装在6号管上的撒沙压力继电器的动作实现撒沙功能；动力切断功能是通过安装在列车管上的压力继电器在紧急制动时，列车管压力降到设定值以下时动作而实现的；但当拉紧急制动阀或者列车断钩时，由于JZ－7制动机无总风遮断作用，列车不能产生紧急制动作用，且总风通过列车管快速的排入大气，影响安全。

解决该问题可以在自阀与总风遮断阀的8号管中间增加总风遮断电空阀，在列车管路上安装DK－1制动系统中的紧急制动阀，或者对F－7分配阀的紧急放风阀部进行改造，如DK－1紧急制动阀增加微动开关，在列车紧急制动时，微动开关动作，使总风遮断电空阀动作产生总风遮断、列车实施紧急制动作用，使列车产生断钩保护。也可以采用微机控制，通过传感器检测列车管的压力变化来作为遮断电空阀的动作信号，实施断钩保护。无论采用哪种办法只要判断出列车断钩或者意外紧急制动，通过微机均能对机车实施相应的保护，如卸载、撒沙等功能。

5 结束语

JZ－7型制动机在结构和操作方式上与26－L型制动机基本相同，具有操作更简便等特点，性能上有更进一步的完善，如具有更高的充风能力，这更符合目前铁路发展重载和快速牵引的需要，并且JZ－7较26－L制动机具有较大的成本优势，因此可以与国外用户进行积极的沟通，以JZ－7型制动机替代26－L型制动机，从而降低机车的制造成本，加快生产节奏，方便后续服务，满足用户的需求。

［1］姜靖国.JZ－7型空气和电空制动机［M］.北京：中国铁道出版社.2000.

［2］夏寅荪.ND5型内燃机车［M］.北京：中国铁道出版社，1988.

［3］刘豫湘，陆缙华，潘传熙.DK－1型电空制动机与电力机车空气管路系统［M］.北京：中国铁道出版社，1998.

［4］张 斌.JZ－7型制动机断钩保护问题探讨［J］.内燃机车，2009，（4）：33－36.