电动机车制动方式及检修与维护

李辰佑

【摘要】电力机车制动机检查与保养是铁道机车车辆专业的一门专业基础课，通过该项学习与实训，可巩固电力机车制动机检查与保养课程的理论知识，熟悉和掌握电力机车制动机检查与保养的相关实践项目，为进一步学习铁道机车车辆专业课程打下良好的基础。

【关键词】电力机车；制动控制；检修；保养

机车动力制动是列车制动的一种方法，通常作为空气制动的辅助手段使用，有时也单独使用，如果用机车动力制动配合空气制动，就可以大大减少空气制动装置的使用，明显地减轻闸瓦和车轮踏面的磨耗。

一、机车制动方式

1、闸瓦制动

铁路机车车辆采用的制动方式最普遍的是闸瓦制动。用铸铁或其他材料制成的瓦状制动块，在制动时抱紧车轮踏面，通过摩擦使车轮停止转动。在这一过程中，制动装置要将巨大的动能转变为热能消散于大气之中。而这种制动效果的好坏，却主要取决于摩擦热能的消散能力。使用这种制动方式时，闸瓦摩擦面积小，大部分热负荷由车轮来承担。列车速度越高，制动时车轮的热负荷也越大。如用铸铁闸瓦，温度可使闸瓦熔化；即使采用较先进的合成闸瓦，温度也会高达400～450℃。当车轮踏面温度增高到一定程度时，就会使踏面磨耗、裂纹或剥离，既影响使用寿命也影响行车安全。可见，传统的踏面闸瓦制动适应不了高速列车的需要，需要一种新型的制动装置以满足要求。

2、盘形制动

它是在车轴上或在车轮辐板侧面安装制动盘，用制动夹钳使以合成材料或者粉末冶金制成的两个闸片紧压制动盘侧面，通过摩擦产生制动力，使列车停止前进。由于作用力不在車轮踏面上，盘形制动可以大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗。另外制动平稳，噪声小。盘形制动的摩擦面积大，而且可以根据需要安装若干套，制动效果明显高于踏面制动，尤其适用于时速120公里以上的列车，这正是各国普遍采用盘形制动的原因所在。但不足的是车轮踏面没有闸瓦的磨刮，将使轮轨粘着恶化；制动盘使簧下重量及冲击振动增大，运行中消耗牵引功率。踏面制动和盘形制动都要通过轮轨之间的粘着来实现，因此都属于粘着制动。

3、再生制动

是将牵引电动机变为发电机，将电能反馈回电网使用，从而产生制动作用。用于电网供电的电力机车和电动车组。

4、电阻制动

用于电力机车、电动车组和电传动内燃机车。在制动时将原来驱动轮对的牵引电动机改变为发电机发电，并将电流通往专门设置的电阻器，采用强迫通风，使电阻器发生的热量消于大气，从而产生制动作用。

5、线性涡流制动

是把电磁铁悬挂在转向架侧架下面同侧的两个车轮之间。制动时电磁铁不与钢轨接触。利用电磁铁与钢轨相对运动使钢轨感应出涡流，产生电磁吸力作为制动力，把列车动能转化为热能，消散于大气。线性涡流制动既不受粘着限制，也没有磨耗问题。

6、盘形涡流制动

是在车轴上装金属盘，制动时金属盘在电磁铁形成的磁场中旋转，盘的表面被感应出涡流，产生电磁吸力并发热消散于大气，从而起制动作用。盘形涡流制动要通过轮轨粘着才能产生制动力，因此也要受粘着限制。

二、DK-1型自动空气制动机的性能试验

电空制动机是指以电信号作为控制指令，压力空气作为动力源的制动机。DK-1型制动机主要由设在两端司机室内的电控控制器和安装在车体内的电控柜等组成。该型制动机还与传统的电空制动机有所不同，它完全摆脱了整体式结构，而代之以积木式组合结构。具有结构简单便于维修、多重性的安全措施以及更准、更快、更轻和更静的特点。

1、供气系统性能试验

（1）压力调节器的压力控制检查。空气压缩机启动后，总风缸压力逐渐上升。总风缸压力升至720 kPa时，压力调节器、压力控制器的排气口开启向外排风，总风缸压力不再上升。当用风后，总风缸压力下降。待总风缸压力降至660 kPa时，压力调节器、压力控制器的排气口关闭，停止向外排气，总风缸压力不再下降并开始回升，直到压力上升到720 kPa后又重复上述动作。

（2）空气干燥器的压力控制检查。空气压缩机启动后，总风缸压力逐渐上升。总风缸压力升至（720±20）kPa时，空气干燥器滤清筒下的排风口开启向外排气，总风缸压力不再上升。当用风后，总风缸压力下降。待总风缸压力降至（620±20）kPa时，空气干燥器滤清筒下的排风口关闭，停止向外排气，总风缸压力不再下降并开始回升，直到压力上升到（720±20）kPa后又重复上述动作。

（3）总风缸管系泄漏检查。启动空气压缩机，待总风缸压力达到最高压力720 kPa后，停止空气压缩机转动。此时，观察总风缸压力变化，3 min内总风压下降不得超过20 kPa。

2、小闸制动性能试验

（1）缓解状态下各压力值检查

将大闸手把放在缓解位，小闸手把放在运转位：总风缸压力为720 lKPa；均衡风缸压力为500 kPa；列车管压力为500 kPa（允许与均衡风缸压力差不大于10 kPa）；制动缸压力为0。

（2） 制动性能及制动压力泄漏量检查

将小闸手把由运转位移至制动位，制动缸压力由0升至340 kPa的时间不大于4 S，制动缸最高压力为360 kPa；制动缸压力升至最高后，将小闸手把从制动位移至保压位，测定制动压力泄漏量不大于10 kPa/min。

（3）缓解性能检查

制动缸压力达到最高压力后，将小闸手把由制动位移至缓解位，制动缸压力由360 kPa降至35 kPa的时间不大于5S。

（4）阶段制动、阶段缓解性能检查

将小闸手把在保压位与制动位间移动，阶段制动作用应稳定；将小闸手把在缓解位与运转位问移动，阶段缓解作用应稳定。

（5）单缓性能检查

小闸制动后移回保压位，下压手把，制动缸压力应即刻开始下降，并能缓解至零；停止下压手把，制动缸压力停止下降。

3、大闸性能试验

（1）缓解状态下各压力值检查

将大闸手把放在缓解位，小闸手把放在运转位：（1）总风缸压力为720 kPa。（2）均衡风缸压力为500 kPa。（3）列车管压力为500 lkPa，允许与均衡风缸压力差不大于10 kPa。（4）制动缸压力为0。

（2）常用制动性能及制动缸泄漏量检查

将大闸手把由缓解位移至制动位，均衡风缸压力由500 kPa降至360 kPa的时间为5s～7s；制动缸压力由0升至最高压力340 1d：'a-380 kPa的时间为6 s～9 S。制动缸压力升至最高后，将大闸手把从制动位移至保压位，测定制动缸压力泄漏量不大于10 kPa/rain。

（3）阶段制动性能及最大减压量检查

将大闸手把在制动位与保压位间移动，施行阶段制动阶段制动作用应稳定。列车管最大减压量为140kPa，此时制动缸的压力应达到最高值。

（4）大闸制动后的单独缓解性能检查

大闸制动后，手把移至保压位，下压手把，制动缸压力应即刻开始下降，并能缓解至零；停止下压手把，制动缸压力停止下降。