電動機車制動方式及檢修與維護

李辰佑

【摘要】電力機車制動機檢查與保養是鐵道機車車輛專業的一門專業基礎課，通過該項學習與實訓，可鞏固電力機車制動機檢查與保養課程的理論知識，熟悉和掌握電力機車制動機檢查與保養的相關實踐項目，為進一步學習鐵道機車車輛專業課程打下良好的基礎。

【關鍵詞】電力機車；制動控制；檢修；保養

機車動力制動是列車制動的一種方法，通常作為空氣制動的輔助手段使用，有時也單獨使用，如果用機車動力制動配合空氣制動，就可以大大減少空氣制動裝置的使用，明顯地減輕閘瓦和車輪踏面的磨耗。

一、機車制動方式

1、閘瓦制動

鐵路機車車輛采用的制動方式最普遍的是閘瓦制動。用鑄鐵或其他材料制成的瓦狀制動塊，在制動時抱緊車輪踏面，通過摩擦使車輪停止轉動。在這一過程中，制動裝置要將巨大的動能轉變為熱能消散于大氣之中。而這種制動效果的好壞，卻主要取決于摩擦熱能的消散能力。使用這種制動方式時，閘瓦摩擦面積小，大部分熱負荷由車輪來承擔。列車速度越高，制動時車輪的熱負荷也越大。如用鑄鐵閘瓦，溫度可使閘瓦熔化；即使采用較先進的合成閘瓦，溫度也會高達400～450℃。當車輪踏面溫度增高到一定程度時，就會使踏面磨耗、裂紋或剝離，既影響使用壽命也影響行車安全。可見，傳統的踏面閘瓦制動適應不了高速列車的需要，需要一種新型的制動裝置以滿足要求。

2、盤形制動

它是在車軸上或在車輪輻板側面安裝制動盤，用制動夾鉗使以合成材料或者粉末冶金制成的兩個閘片緊壓制動盤側面，通過摩擦產生制動力，使列車停止前進。由于作用力不在車輪踏面上，盤形制動可以大大減輕車輪踏面的熱負荷和機械磨耗。另外制動平穩，噪聲小。盤形制動的摩擦面積大，而且可以根據需要安裝若干套，制動效果明顯高于踏面制動，尤其適用于時速120公里以上的列車，這正是各國普遍采用盤形制動的原因所在。但不足的是車輪踏面沒有閘瓦的磨刮，將使輪軌粘著惡化；制動盤使簧下重量及沖擊振動增大，運行中消耗牽引功率。踏面制動和盤形制動都要通過輪軌之間的粘著來實現，因此都屬于粘著制動。

3、再生制動

是將牽引電動機變為發電機，將電能反饋回電網使用，從而產生制動作用。用于電網供電的電力機車和電動車組。

4、電阻制動

用于電力機車、電動車組和電傳動內燃機車。在制動時將原來驅動輪對的牽引電動機改變為發電機發電，并將電流通往專門設置的電阻器，采用強迫通風，使電阻器發生的熱量消于大氣，從而產生制動作用。

5、線性渦流制動

是把電磁鐵懸掛在轉向架側架下面同側的兩個車輪之間。制動時電磁鐵不與鋼軌接觸。利用電磁鐵與鋼軌相對運動使鋼軌感應出渦流，產生電磁吸力作為制動力，把列車動能轉化為熱能，消散于大氣。線性渦流制動既不受粘著限制，也沒有磨耗問題。

6、盤形渦流制動

是在車軸上裝金屬盤，制動時金屬盤在電磁鐵形成的磁場中旋轉，盤的表面被感應出渦流，產生電磁吸力并發熱消散于大氣，從而起制動作用。盤形渦流制動要通過輪軌粘著才能產生制動力，因此也要受粘著限制。

二、DK-1型自動空氣制動機的性能試驗

電空制動機是指以電信號作為控制指令，壓力空氣作為動力源的制動機。DK-1型制動機主要由設在兩端司機室內的電控控制器和安裝在車體內的電控柜等組成。該型制動機還與傳統的電空制動機有所不同，它完全擺脫了整體式結構，而代之以積木式組合結構。具有結構簡單便于維修、多重性的安全措施以及更準、更快、更輕和更靜的特點。

1、供氣系統性能試驗

（1）壓力調節器的壓力控制檢查。空氣壓縮機啟動后，總風缸壓力逐漸上升。總風缸壓力升至720 kPa時，壓力調節器、壓力控制器的排氣口開啟向外排風，總風缸壓力不再上升。當用風后，總風缸壓力下降。待總風缸壓力降至660 kPa時，壓力調節器、壓力控制器的排氣口關閉，停止向外排氣，總風缸壓力不再下降并開始回升，直到壓力上升到720 kPa后又重復上述動作。

（2）空氣干燥器的壓力控制檢查。空氣壓縮機啟動后，總風缸壓力逐漸上升。總風缸壓力升至（720±20）kPa時，空氣干燥器濾清筒下的排風口開啟向外排氣，總風缸壓力不再上升。當用風后，總風缸壓力下降。待總風缸壓力降至（620±20）kPa時，空氣干燥器濾清筒下的排風口關閉，停止向外排氣，總風缸壓力不再下降并開始回升，直到壓力上升到（720±20）kPa后又重復上述動作。

（3）總風缸管系泄漏檢查。啟動空氣壓縮機，待總風缸壓力達到最高壓力720 kPa后，停止空氣壓縮機轉動。此時，觀察總風缸壓力變化，3 min內總風壓下降不得超過20 kPa。

2、小閘制動性能試驗

（1）緩解狀態下各壓力值檢查

將大閘手把放在緩解位，小閘手把放在運轉位：總風缸壓力為720 lKPa；均衡風缸壓力為500 kPa；列車管壓力為500 kPa（允許與均衡風缸壓力差不大于10 kPa）；制動缸壓力為0。

（2） 制動性能及制動壓力泄漏量檢查

將小閘手把由運轉位移至制動位，制動缸壓力由0升至340 kPa的時間不大于4 S，制動缸最高壓力為360 kPa；制動缸壓力升至最高后，將小閘手把從制動位移至保壓位，測定制動壓力泄漏量不大于10 kPa/min。

（3）緩解性能檢查

制動缸壓力達到最高壓力后，將小閘手把由制動位移至緩解位，制動缸壓力由360 kPa降至35 kPa的時間不大于5S。

（4）階段制動、階段緩解性能檢查

將小閘手把在保壓位與制動位間移動，階段制動作用應穩定；將小閘手把在緩解位與運轉位問移動，階段緩解作用應穩定。

（5）單緩性能檢查

小閘制動后移回保壓位，下壓手把，制動缸壓力應即刻開始下降，并能緩解至零；停止下壓手把，制動缸壓力停止下降。

3、大閘性能試驗

（1）緩解狀態下各壓力值檢查

將大閘手把放在緩解位，小閘手把放在運轉位：（1）總風缸壓力為720 kPa。（2）均衡風缸壓力為500 kPa。（3）列車管壓力為500 lkPa，允許與均衡風缸壓力差不大于10 kPa。（4）制動缸壓力為0。

（2）常用制動性能及制動缸泄漏量檢查

將大閘手把由緩解位移至制動位，均衡風缸壓力由500 kPa降至360 kPa的時間為5s～7s；制動缸壓力由0升至最高壓力340 1d：'a-380 kPa的時間為6 s～9 S。制動缸壓力升至最高后，將大閘手把從制動位移至保壓位，測定制動缸壓力泄漏量不大于10 kPa/rain。

（3）階段制動性能及最大減壓量檢查

將大閘手把在制動位與保壓位間移動，施行階段制動階段制動作用應穩定。列車管最大減壓量為140kPa，此時制動缸的壓力應達到最高值。

（4）大閘制動后的單獨緩解性能檢查

大閘制動后，手把移至保壓位，下壓手把，制動缸壓力應即刻開始下降，并能緩解至零；停止下壓手把，制動缸壓力停止下降。