关于动车组基础制动系统的探讨

2018-12-06曲兆强

商品与质量 2018年51期

曲兆强

中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266111

由于高速动车组的快速性，所以制动系统显得尤为重要，基础制动也是高速动车组制动系统的重要及关键组成部分。本文通过对动车组基础制动系统进行分析和研究，重点希望通过制动系统的工作原理以及结构特点来进行质量检查和售后维修。

1 研究背景

众所周知，国外的高速动车组在制造技术上已经成熟，我国在制造初期也曾引进国外动车组的制动技术，现在已经生产完全自主知识产权的高速动车组。基础制动装置的制动形式是内冷式盘形的，将两个轮状制动盘安装在动轴上，将三个轴装制动盘安装在拖轴上。轮装及轴装制动盘的材质都是采用特殊的铸钢件材质，这种结构和材质的制动盘可以达到自然冷却的要求，可以以最快的速度将产生的热量散发出去，即使是380km/h的速度也可以负荷。空气紧急制动的摩擦系数满足制动距离的设计要求，制动单元的闸片可以调节，满足闸片与自动盘间隙的要求，可以确保间隙是均匀的，磨耗最小。制动系统的关键、重要部分就是基础制动系统，为了提高动车组在运营过程中的安全性、稳定性就是要保证制动系统的能力。如果动车组动力失效，机械制动是可以确保制动距离最短的停车。所以无论是普通列车还是高速动车组都需要保证制动系统较高的可靠性和安全性。

2 制动系统的结构和功能

高速动车组的基础制动系统主要包括：制动盘、制动管路组成、制动夹钳单元等部件。

2.1 制动盘

基础制动系统里最重要的部件就是制动盘，动车组的制动盘分为轮装制动盘和轴装制动盘，将动能通过的摩擦转为热能是他的作用。（1）轮装制动盘。轮装制动盘的结构由两个盘体组成，这种摩擦片的盘体包括摩擦环和散热肋片。散热肋片不只是存在散热功能还可以对车轮与摩擦片之间起到相互支撑作用。制动盘在制动的过程中与闸片摩擦产生大量的热，再通过车轮的转动将热量散发出去。（2）轴装制动盘。轴装制动盘的结构式由散热肋片、摩擦片和轮毂组成。在设计的初期，保证摩擦片的重量以保证转向架的整理重量，摩擦片厚度和散热肋片大小可以保证在制动过程中产生的热不会太，均匀。这种结构与传统的相比，可以保证很好的热流通。

2.2 制动夹钳单元

列车的制动主要由制动系统的制动夹钳单元与制动盘产生摩擦来实现制动。动车组的制动夹钳类型共有4个种类：动轴夹钳单元2种，拖轴不带停放制动的夹钳单元一种，拖轴带停放制动的夹钳单元一种。制动夹钳单元由制动缸、闸片、闸片托、制动杠杆组成，相互支撑安装在转向架上。当收到制动命令时，制动缸充风将闸片与闸片托压在制动盘上，产生制动力；当制动缓解时，制动缸开始排风，复位弹簧将制动杠杆恢复缓解位置，使闸片托与制动盘的距离恢复到充风前，消除制动力。间隙调整装置通过离合器的切换配合充分发挥了丝杠的特点，通过丝杠与螺母之间的直线运动与旋转来达到结果。在制动单元完成制动的过程中，制动单元与制动盘的间隙调节器可快速进行自我修正。

2.3 停放制动夹钳单元

制动单元分为带停放、不带停放制动夹钳单元两种，是否存在弹簧储能缸是他们的外观区别。当带停放制动夹钳制动时，弹簧储能器排风，储能弹簧将力将闸片压在制动盘上。当弹簧储能器充风时，停放制动器缓解。储能弹簧收缩时，将制动杆执行缓解功能，如果没有产生缓解压力那么通过机械紧急缓解装置进行手动操作进行缓解。当手动缓解执行后，停放功能失效，需要再次充入总风压力。

2.4 闸片

闸片是闸片托和几个摩擦块组成的，闸片的这种固定的设计结构是为了保证制动盘的温度可以均匀分布。动车组的闸片由多个摩擦块构成，闸片的摩擦块通过静态分布保证制动盘表面有均匀的压力，而这种均匀的压力可以使制动盘出现裂纹的几率降到最小，也使制动盘的能量和功能得到明显提高。同时这种设计的闸片可以最大程度的减少制动盘与螺栓的负荷[1]。

3 检查与维护

对于制动盘的检查和维护，需要从以下几个重要部件进行：紧固件、散热筋、等方面，如：（1）检查制动盘的散热肋片是否存在油污，若存在需使用压缩空气清除；（2）检查制动盘的螺母是否松动，如果防松标记错位需要对螺母重新紧固。如果螺母出现裂纹需要更换新的螺母紧固；（3）检查制动盘是否存在裂纹，如果存在裂纹需要规矩规程进行判断，修复或报废；（4）检查制动盘的磨耗情况，按照制动盘规程进行检修；（5）检查闸片的磨耗情况，如果闸片出现脱落、偏磨或裂纹需要更换新的闸片；检查闸片与制动盘的最小间隙是否满足要求。对于夹钳单元，主要是检查排风口是否畅通以及可运动部件的功能等。对闸片要重点检查其磨耗情况，是否偏磨、裂纹；检查闸片与制动盘的间隙，要在最小间隙处测量；检查闸片卡簧磨损情况，是否有断裂、脱落。如果闸片的缺陷无法修复，则需更换闸片。