重載列車長大下坡道循環制動應用研究

王敬

摘? ?要：隨著我國貨運列車往重載方向發展，列車的編組和載重都在增加，當列車運行在長大下坡道區段時，列車的制動力受到機車功率以及充風時間的制約，使重載列車在長大下坡道區段時存在超速和斷鉤的安全隱患。文章通過對長大下坡道操縱難點進行分析，研究長大下坡道重載列車循環制動操縱方法，為重載列車在長大下坡道的操作提供參考。

關鍵詞：重載列車;長大下坡道;循環制動

重載列車在長大下坡道運行時，列車在重力分力的作用下，運行速度會越來越快，機車乘務員應該及時進行合理的控速，若制動不及時，會造成列車超速、斷鉤的安全隱患。而重載列車安全可靠運行依靠的是司機的操縱技能，這就要求司機應該充分了解列車縱向動力學的知識和掌握列車操縱的技術性和規范性，把不利因素通過司機合理化的操縱來進行化解，以保證重載列車運輸的絕對安全。因此，研究重載列車在長大下坡道循環制動的操縱，幫助重載列車司機提高操縱水平，確保列車運行安全具有現實意義。

1? ? 重載列車在長大下坡道操縱難點分析

1.1? 受力復雜，列車沖擊較大

對于重載列車，由于列車長度的增加，機車和車輛常常處于不同的線路坡度上，這使得車鉤有的處于壓縮狀態，有的處于拉伸狀態，導致較大的沖擊振動。同時列車在長大下坡道運行時，由于受到制動波速的影響，列車中各車輛之間不能同時產生制動作用，其制動率也不完全相同，因此在制動或緩解過程中也存在較大的振動，這對列車的安全平穩運行起著重要的影響。

1.2? 充風時間的制約

重載列車在長大下坡道的制動是采用空—電聯合制動，空氣制動是以壓縮空氣為動力來源，因此，列車緩解后車輛副風缸是否充滿是列車循環制動的安全保證，若車輛副風缸風未充滿，在同樣初減壓的前提下，列車制動力會減弱，從而存在列車超速的安全隱患。

本研究以HXD1型電力機車，在線路限速為75 km/h區段，單牽116輛C80車體，總重11 600 t，在連續12‰的下坡道的操縱為例。

根據現場經驗，單牽116輛C80重車，列車充風196 s，方可保證列車的可靠制動。因此，在12‰的長大下坡道區段，列車緩解后，必須保證196 s的充風時間，方可再次施加空氣制動。例如，在線路限速為75 km/h的區段，單牽列車最高減壓速度不能超過65 km/h，根據規定，重載列車最低緩解速度不能低于30 km/h，因此，從列車緩解到漲速至65 km/h，必須有196 s的時間，否則就是充風不足，制動力減弱，存在超速安全隱患。如若掌握不好列車的緩解速度、緩解地點以及機車的狀態，列車的充風時間將難以得到保證，可能導致列車超速、責任停車等隱患，因此，重載列車充風時間的控制是操縱過程中的一個難點。

1.3? 天氣因素制約

當列車在長大下坡道遇到風霜雨雪等惡劣天氣時，由于鋼軌濕滑，輪軌間黏著力被破壞，機車出現滑行，列車電流出現波動，導致再生制動力減弱，導致充風不足。若出現嚴重滑行，可能導致打傷鋼軌、擦傷輪對、列車超速等安全事故影響行車安全。

2? ? 重載列車長大下坡道循環制動操縱注意事項

根據筆者多年在12‰長大下坡道區段操縱重載列車的經驗，以HXD1單牽116輛C80車體操作方法進行分析，為單元萬噸重載列車的循環制動操作方法提供參考。

2.1? 開車前的準備

出勤時，根據所擔當的列車種類，結合天氣情況，開班前小組會，制定安全控制措施，將可能出現的情況進行預想，并作好應對準備。在準備作業環節，司機應認真對機車進行機能試驗，確保機車狀態良好，在保壓狀態下試驗機車泄露量不超過5 kP/min，同時試驗機車初減壓，了解機車制動性能。副司機認真檢查機車走行部，保證砂質砂量符合機車運用規定，確保砂管暢通。

2.2? 列車管泄漏量的控制

列車在始發站掛好車后，按規定對整列車進行簡略試驗，檢查全列車的貫通狀態，同時檢查列車管泄露量，根據規定，列車簡略試驗不能超過20 kP/min，但是由于重載列車的特殊性，在長大下坡道制動時，需要延長制動距離。若泄露量過大，難以實現長距離帶閘。

2.3? 模式化操縱，提升操縱水平

由于在長大下坡道運行安全風險較高，因此必須熟知所擔當區段的線路特點，通過操縱手法來降低安全風險，對于小曲線半徑、特大橋梁等特殊地段應適當降低再生力，讓列車平緩通過。同時，漲速較慢、便于緩解的地點應牢記于心，循環制動時，控制列車在此地點緩解，保證列車的充風時間，從而保證列車的運行安全。

2.4? 采用“長波浪制動”，減少制動次數

在循環制動過程中，通過調節機車的再生制動力，合理控制列車速度，從而延長列車帶閘距離，提高列車技術速度，減少列車頻繁制動緩解帶來的沖擊，提高列車運行的平穩性。

3? ? 優化列車循環制動性能的措施

重載列車在循環制動過程中，由于受力比較復雜，需要一套科學的操縱方法，從而保證重載列車的平穩運行。

（1）重載列車在長大下坡道循環制動，應采用空—電聯合制動的方法，在實際操縱過程中，優先使用再生制動。當列車接近長達下坡道時，逐漸增大再生力至450 kN，當再生制動不能控制列車運行速度時，及時施加空氣制動。

（2）投入空氣制動后，觀察列車的漲速情況，待速度可控后，再合理退再生力，切記不能剛投入空氣制動，就開始退再生制動，這樣存在超速的隱患，不利于運行安全。緩解時，提前將再生力給至450 kN，保持10 s，再施行緩解，并在緩解前，點式撒沙，保證輪軌間黏著力。

（3）采用長波浪制動時，再生力不能低于100 kN，保證車鉤處于壓縮狀態。

（4）長大下坡道循環制動嚴禁帶閘時間過長，防止出現制動力衰減或熱軸等情況發生。

4? ? 結語

重載列車在長大下坡道的循環制動操縱，關乎列車的運行安全與運輸效率，文章從實際出發，針對現場實際情況進行分析，為重載列車在長大下坡道的循環制動操縱提供參考，從而優化操縱方法，確保列車的運行安全。

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