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重载列车制动技术中存在的问题及发展方向作者：王志强来源：《科学与财富》2018年第33期摘要：随着社会的不断的发展，经济发展全球化，货物运输的任务越来越重，重载铁路应运而生。
他大大提高了货物运输的能力。
因此成为世界各国铁路货运发展的方向，也是我国解决目前铁路运输能力紧张的重要举措。
目前我国几大干线铁路也已经开行了重载列车。
重载列车是指利用加大列车自身重载量和列车长度的方法，编组牵引重量达到或超过5000t以上的列车。
重载列车的特点在"重"和"长"上。
由于列车又重又长，空气制动机实施制动或缓解时所产生的空气波沿制动管传播的时间加长，各车辆制动，缓解的不同时性加剧，造成强烈的纵向动力作用，严重威胁行车安全，因而需要更快的制动波速的缓解波速。
关键词：重载列车；制动技术；根据中国货物列车提速和货车目前的发展状况，本文简单阐述了重载货车制动技术中存在的问题和发展方向。
随着社会的不断的发展，经济发展全球化，铁路货物运输的任务也越来越重，重载铁路应运而生。
他大大提高了货物运输的能力。
因此成为了世界各国铁路货物运输发展的方向，也是我国解决目前铁路运输能力紧张的重要举措。
目前我国几大干线铁路都已经开行了重载列车。
重载列车的特点在“重”和“长”上。
由于列车又重又长，空气制动机实施制动或缓解时所产生的空气波沿制动管传播的时间加长，各车辆制动，缓解的不同时性加剧，造成强烈的纵向动力作用，严重威胁行车安全，因而需要更快的制动波速的缓解波速。
1.制动缓解作用时间和列车的纵向冲动作用在空气制动系统中，压力空气有提供制动能源和制动信号的双重作用，制动信号则依靠司机操纵机车制动机产生的列车管减压的压力波来传递。
空气压力信号的传播首先要受到空气波速的限制，其最大限度相当于音速；其次，由于列车的空气管系中存在有管道、塞门、支管、弯管等阻力、漏泄及制动阀逆流现象，会引起空气压力波的衰减，即传递变慢。
（一）大编组重载运输对于制动性能的影响大编组重载运输主要特点是车辆数庞大，平均牵引重量高达两万吨，长度也是超过两千米，在这种大编组列车运行模式下，初充风时间将大大加长，同时还因为组长度与铁路线之间的关系，阻尼作用大大增加，同样的制动情况下，列车增减压速度都会大幅度降低。
列车增减压速度的降低，会导致制动波和减速波速度下降，比较直观的表现为列车惯性增加，向前冲动更大，因此，重载列车对于制动要求较高，如何避免因为向前冲动产生的脱轨危险，需要进一步研究。
（二）快捷运输队制动性能的影响快捷运输相较于重载运输速度更快，但质量更低，速度的提升对于制动装置有了新的要求，由于不同货车规格，车速与制动方式也存在一定的差异。
例如速度120公里每小时左右的列车，采用单侧或者双侧制动，速度在140公里每小时左右的列车就需要采用防滑器制动方式。
另外转向架是“三大件”式的重型列车，因为制动距离更长，与一般的快捷运输货车制动方式不同，仍需要采用单侧制动。
（三）重载列车运输对于控制阀性能的影响前面提高重载列车向前冲动过高的问题，这对空气控制阀的性能提高了更高的要求。
在紧急制动情况下，首先要降低制动升压速度，在短时内增加制动波速，同时减缓制动缸的排气速度。
另外，对于尾端列车的制动，保持制动缸升压速率的统一，制动机的制动效果也要保持统一。
（四）快捷运输高速制动的特点高速列车的制动与一般货运列车的制动模式有很大不同，为了让高速列车更加安全的制动，多采用多种制动模式混合作用，将多种制动机制协调起来完成不同制动阶段的动作，而且为了高速列车制动的平稳性还增加了防滑器，在制动系统的控制方面也使用更加精准快速的电气操作系统，让高速列车制动控制更加迅速。
高速列车在运行过程中会因为速度提升导致与铁轨的粘滞系数下降，这对制动力的要求更大，如何在制动力满足的条件下解决与铁轨粘滞系数的不协调，还需要进一步的研究。
三、提高铁路货车制动技术的措施分析（一）缓解制动机稳定性和增强制动控制灵敏性货车组为了增加运输量，货车容量增加，货车组长度增加，货车节越多那么连接处就越多，每个连接处不可能保证密封状况一致，这就要求货车制动能够缓解稳定，避免因为密封泄露导致非操作性制动。
关于铁路货车制动系统介绍及发展的思考【摘要】对国内外铁路货车的制动系统技术的发展现状进行了阐述，对比分析了电控空气制动系统（ECP）和机车无线同步操纵技术（LOCOTROL）在铁路重载货车中的应用，并对铁路重载货车制动技术发展进行了一些思考。
【关键词】铁路货车；制动技术；电控空气制动系统（ECP）铁路货车是完成铁路货物运输任务的运载工具，而制动装置是铁路货车的重要组成部分之一，是机车车辆实施减速和停车作用的执行机构，是确保列车运行安全的必备装置。
铁路货车随经济发展而不断向高速、重载发展，列车制动的重要性也不仅仅是安全问题，制动已经成为制约列车速度和牵引质量进一步提高的重要因素。
1 国内外铁路货车制动系统发展1.1北美铁路货车制动系统的发展美国在1933年为了满足铁路货运的需求，开发了AB型制动机取代了K型阀。
1968年将AB型空气控制阀改进为ABD型空气控制。
1975年，为了适应长大货车进一步发展的需要，在ABD型空气控制阀基础上增添了常用制动加速阀（简称“W”阀，也称连续局减阀）而改称ABDW型货车空气控制阀，以改善常用制动距离，并于1977年正式定型，代替ABD型空气控制阀装于新造货车上。
后又在ABDW型空气控制阀基础上做局部改进后定型为ABDX型空气控制阀。
ABDX控制阀属于二压力控制阀，通过列车管与副风缸间压差实现制动、缓解和保压等功能。
该控制阀具有多种适应长大列车的性能，主要有局部减压、紧急放风、紧急增压、常用制动加速和加速缓解等作用，促进了列车的制动、缓解性能，增大了列车的制动、缓解波速，减少列车的纵向冲动。
1.2我国铁路货车制动系统的发展我国货车制动技术经历了从仿制、改造到自主研制的发展历程。
建国初期，由于我国铁路机车车辆来自世界许多国家，制动装置以K型制动机为主。
随着载重50t以上新造货车的投入运用，1956年研制在K型制动机的基础上可以提高重车制动率的GK型制动机。
由于铁路运输的不断发展，车辆的载重和速度都相应提高，于1961年开始研制103型空气制动机，1989年在103型空气制动机基础上进行改进，将其间接作用原理改为直接作用原理，同时增加加速缓解作用，保留103型空气制动机原有优点，借鉴国外制动机的先进经验，全面调整了原有参数。
铁路货车制动技术发展摘要：从货车空气制动装置的基本组成部分，制动机、空中车调整装置、闸瓦间隙制动调整装置等方面，阐述货车制动系统的发展情况及运用现状。
国民经济的发展对铁路运输的需求压力下，铁路货车运输必然朝着快速、重载趋势发展。
阐述快速和重载趋势下铁路货车制动装置所需克服的问题及发展模式，展望了铁路货车高速、重载制动技术的发展前景。
关键词：铁路货车；制动系统；快速；重载1列车制动基础常识1.1常见的制动概念。
人为的使列车减速或使之在规定的距离内停产即为制动，反之对已经行驶的列车解除或减弱其制动作用即为缓解。
为使列车能施行制动和缓解而安装在列车上的一整套零部件组成的装置，称为列车制动装置。
产生制动原动力并进行操纵和控制的部分叫做制动机，传送制动原动力并产生制动力的部分称为基础制动装置。
1.2制动装置的主要指标。
从司机施行制动（将制动阀手柄移至制动位）的瞬间起到列车停止所驶过的距离称为制动距离。
正常情况下为调节或控制列车速度，包括进站停车所施行的制动称常用制动，作用比较缓和且制动力可调节，多数情况下只用50%左右。
紧急情况下为使列车尽快停止而施行的制动称紧急制动，作用迅猛且要把列车制动力全部实施。
制动缸达到最大平衡压力瞬间所对应的列车管减压量为列车管最大有效减压量。
1.3列车制动装置的分类。
常见的按动力来源及操作方式划分类别。
电空制动机是重载列车的发展方向，采用电气控制压力空气为动力，缩短长大货物列车制动空走时间和制动距离，极大提高制动、环节波速，减少冲撞。
空气制动以压力空气为动力源及操纵方式，增压环节、减压制动，含直通式、二压力机构、三压力机构及二、三压力混合等。
人力制动用人力转动手轮或用杠杆波动的方式使闸瓦压紧车轮踏面而实现制动。
真空制动利用大气压力为动力，制动时由真空泵抽真空实现制动，较为落后，目前已基本不采用。
2国铁货车制动装置主要部分发展概况2.1制动阀发展过程。
由于我国铁路机车车辆来自世界许多国家，制动装置品种繁多，解放前以K1型三通阀为主与其他阀型并存，且含有未安装空气制动装置车辆存在。
铁道货车制动体系探究本文作者：朱迎春安鸿作者单位：南车眉山车辆有限公司我国既有货车制动系统概况我国铁路货车制动系统经历了仿制、改造、自主研制的发展过程。
从建国初期的K1、K2、GK型三通阀到20世纪70年代研制的103型分配阀，车辆载重也发展到60t左右，运行速度提高到70～80km/h。
20世纪90年代到21世纪初，车辆载重提高到70～80t，运行速度提高到120km/h。
研制了以120型空气控制阀为代表的新一代货车制动系统，经过不断完善，逐步形成了目前我国铁路货车主型制动系统，包括120型空气控制阀、无级空重车自动调整装置、新高摩合成闸瓦、远心集尘器、球芯折角塞门、旋压密封式制动缸、闸瓦间隙自动调整器、新型组合式制动梁、不锈钢管系、嵌入式不锈钢风缸、NSW手制动机等。
我国现有铁路货车制动系统在检修周期、运用可靠性等方面存在较大差距，主要体现在2个方面。
（1）检修周期短、运用可靠性差。
现有货车制动系统制造工艺水平不高、缺乏基础性工艺研究，检修水平参差不齐，橡胶密封件质量不稳定，运用可靠性不高，检修周期较国外先进水平有较大差距。
（2）车轮擦伤较多、热负荷较高。
随着车辆轴重、牵引吨位不断增加，其所需的制动力也不断增加，制动距离、运行速度、牵引吨位与轮瓦关系、纵向冲动的矛盾越来越突出，导致车轮擦伤比例增加和轮瓦热负荷过高。
重载货车制动距离的分析1运用工况制动系统的性能直接影响列车的运行速度、牵引吨位、制动距离，这些指标也直接影响铁路运输效率。
根据铁路主要技术政策，对重载货车的运行速度、牵引吨位、制动距离的要求见表2。
2制动距离的分析制动距离、列车阻力等均按TB/T1407―1998《列车牵引计算规程》之规定进行计算。
考虑6%关门车，计算采取实算法。
80t级通用车、100t级运煤专用车制动计算结果见表3。
从表3可以看出，既有车辆都是按照紧急制动距离1400m设计的（干线车辆速度为120km/h、专线车辆速度为100km/h）。
对快速铁路货车制动技术相关问题的分析摘要：随着铁路技术装备的快速发展和铁路超速战略的逐步实施，现有的卡车制动技术和装备难以适应快速制动的需要。
从控制阀的形式和性能，车轮防滑，自动重量调节装置，基本制动装置，普通卡车等方面讨论了货车快速制动技术。
关键词：快速铁路；制动装置；性能引言：现阶段，我国的铁路相关业务发展迅速，在提高铁路运力的同时，速度也大大提高。
然而，在实际的运用过程中，铁路货车的制动技术并不完善，它对铁路货车安全造成隐患，需要引起足够的重视，我国铁路货车制动技术的现状以及铁路货车制动技术存在一定的问题，需要通过不断的研究进行改良。
1自动随重调整装置自动体重调节装置包括后续调节阀，平均阀和直接或间接负载阀。
1.1随重调整阀。
由于重载阀采用杠杆结构，当车辆负载增加时，称重阀输出的信号压力增大，辅助气缸对制动缸的充气压力增加。
当车辆负载逐渐减小时，从称重阀输出的信号压力逐渐减小，并且制动缸压力将逐渐降低，制动缸的压力可以与车辆负载的变化成比例地变化，从而可以获得均匀的制动减速。
随重调整阀具有较大的连续调节范围，可以满足空车和重车压力调节的需要，根据来自称重阀传递的负载信号压力，控制制动缸的压力，使其随时自动跟随车辆负载，按比例变化，减小纵向冲击，从而能有效的提高列车运行的安全性。
1.2平均阀。
直接将来自称重阀的信号压力传递到调节阀的信号活塞上，信号压力的大小不受制动器的制动和减缓操作条件的影响，它只随着车辆的负载而改变。
1.3称重阀。
称重阀有两种直接加权阀和间接称重传感阀。
具体使用哪一个取决于不同转向架的结构。
1.3.1直接称重阀的作用。
车辆负载直接转换成压力空气信号并传输到自由重量调节装置，由于直接称量阀与轭弹簧的枕簧挠度无关，称重阀具有减振阻尼滤波功能，可以消除车辆振动对高速运行时输出信号压力的影响，所以信号压力更准确稳定。
1.3.2间接称重的传感阀。
为适应三件式转向架的安装，设计了间接称重传感器阀，用于160km / h快速车制动系统的自动重量调节，其操作原理和称重阀直接称量准确相同，但容量减少。
客运高速化和货运重载化是我国铁路的发展方向。
同时，高速和重载技术也体现了铁路新技术的发展水平。
重载列车是指利用加大车辆自身载重量和列车长度的方法，编组牵引重量达到或超过５０００ｔ以上的列车。
开行一趟重载列车，等于开行多趟普通货物列车，对于充分发挥铁路运输优势、提高铁路通过能力和运输效率、降低运营成本意义重大。
因此，从２０世纪中期开始，重载列车作为一种重要的运输组织方式，在世界范围内得到迅速发展，已经成为铁路大宗货物运输的发展方向。
我国铁路重载运输始于１９８４年，走两个途径一是对既有干线铁路进行配套改造，在既有主要繁忙干线上开行５０００ｔ级整列式重载列车；二是新建能力大、标准高的重载运输专线，如大同－秦皇岛双线电气化重载运煤专线。
重载运输的特点在“重”和“长”上。
“重”，使重载列车在运行中产生比普通列车大得多的动能，需要更大功率的制动系统；“长”，由于列车又重又长，空气制动机实施制动或缓解时所产生的空气波沿制动管传播的时间加长，各车辆制动、缓解的不同时性加剧，造成强烈的纵向动力作用，严重威胁行车安全，因而需要更快的制动波速和缓解波速。
所以，重载列车的制动问题是一个综合的系统问题。
而不同制动方式的运用又与重载列车运输组织方式密切相关，以下根据重载列车运输组织方式的不同对重载列车的制动技术进行探讨。
一、整列式重载列车整列式重载列车是采用普通列车的组织方法，由挂于列车头部的大功率单机或多机牵引，由不同型式的货车车辆混合编组，达到规定载重量标准的列车。
这种扩能效果显著的重载运输方式，符合我国国情，在我国既有主要繁忙干线上开行的重载列车主要为这种模式，其它国家应用较少。
对于这种模式，如采取多机牵引可通过机车重联或机车无线同步遥控装置对列车的制动系统实施同步控制，但仅限于解决机车制动机间的同步控制问题。
而对于由不同型式（包括制动机）的货车车辆混合编组的车辆来说，采取电控－空气制动改造的方式不太现实，货车车辆只能使用空气制动系统。
第一部分开行重载列车，就机车车辆本身来讲，重载列车技术涵盖牵引性能、制动系统性能、列车纵向动力学性能、机车车辆动力学性能、机车车辆及其零部件强度以及合理操纵方法等众多方面。
而重载列车的通信、纵向冲击力和长大下坡道的循环制动问题是开行重载列车的三大关键技术。
而这三大技术其实就是制动系统的三大难题。
下面就以制动系统来分析。
1.重载列车制动系统的关键技术制动系统对列车运行安全具有举足轻重的重要作用，随着铁道技术的不断进步，已出现了多种制动方式，但对货物列车而言，空气制动仍是最基本的制动作用方式。
众所周知，货物列车空气制动作用的制约因素甚多，列车长度就是主要影响因素之一。
我国重载列车的发展始于20世纪80年代，至今列车编组重量已由5 000t级提高到2万t以上，编组辆数从62辆增加到210辆之多，列车最大长度已达2·6 km以上，导致空气制动作用条件严重恶化。
1.1制动空走时间和制动距离影响货物列车紧急制动距离的主要因素除制动初速、线路条件(坡道)、列车制动率(每百吨重量换算闸压瓦力)和闸瓦性能以外，还有影响空走距离的空走时间，后者主要与列车长度或编组辆数有关。
笔者在根据上述因素编制我国《铁路技术管理规程》中的制动限速表时，对货物列车考虑的列车编组条件为5000t级以下，由于重载列车编组辆数的增加，必然导致制动空走时间和距离相应增加,加上长大列车压力梯度对后部车辆制动力的影响，因此该限速表不适用于重载列车。
对于重载列车，其制动力应比普通列车高，以保持和普通列车同等的制动距离。
1.2充气作用和长大下坡道的运行安全列车空气制动后的再充气时间随编组辆数的增加而呈非线性的增加。
重载列车需要有比普通列车长得多的再充气时间，因此，在长大下坡道多次循环制动作用时对司机操纵方法特别是再充气时间的要求更高。
1.3减轻列车纵向动力作用货物列车在纵向非稳态运动过程中产生的纵向动力作用不仅是导致断钩、脱轨等重大事故的主要原因，也是破坏货物完整性和加速机车车辆装置疲劳破坏的重要因素。
