㊀㊀收稿日期:２０２０－０９－１１
基金项目：辽宁省教育厅科学研究经费项目(L J K Y ２０２０１１２
).作者简介：衣美玲(１９８７ )
，辽宁丹东人，硕士研究生，辽宁铁道职业技术学院讲师，研究方向：轨道车辆设计㊁运用维护与检修.
衣美玲
(辽宁铁道职业技术学院，辽宁锦州㊀１２１０００
)㊀㊀摘㊀要：总结了国内外铁路货车制动系统技术，以北美A A R 标准体系下的货车制动系统为对象,
从国外典型的控制阀㊁空重车调整装置及基础制动装置的介绍入手，对比总结了我国货车制动系统的技术现状，并提出了铁路货车技术发展建议.
关键词：铁路货车；制动技术；制动配件
㊀㊀中图分类号:U ２７０ ３５㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:１００７ ６９２１(２０２１)０４ ００９２ ０２㊀㊀铁路货车随经济发展而不断向高速㊁重载发展，制动系统已经成为运行速度和装载能力进一步提高的关键制约因素.目前，国外货车制动系统主要有适应重载运输的A A R 体系，代表国家有美国㊁加拿大和澳大利亚等；适应快捷运输的U I C 体系，相比A A R 体系，我国货车制动系统有诸多相似之处.
１㊀符合A A R 标准的货车制动系统
北美货车制动系统经历了由K 型阀ңA B 阀ңA B D 阀ңA B DW 阀ңA B D X 阀数代的变迁，最终形成了以A B 系列控制阀为基本平台，以A B D X 型控制阀为代表的北美货车制动系统，其主要特点如下.
１ １㊀控制阀具有多种适应长大列车的性能
A B D X 控制阀属于二压力控制阀，具备制动㊁缓解和保压等功能，通过列车管与副风缸间压差实现.该控制阀具有多种适应长大列车的性能，主要有局部减压㊁紧急放风㊁紧急增压㊁常用制动加速和加速缓解等作用，促进了列车的制动㊁缓解性能，增大了列车的制动㊁缓解波速，减少列车的纵向冲动.
从目前发展来看，就以压缩空气作为制动信号传递介质的自动空气制动机而言，受其本身物理特性限制，以美国为代表的现代货车空气制动机的性能已达到很高的技术水平，进一步提高性能的可能性不大.因此，自２０世纪９０年代以来，美国致力于开发电控空气制动机(E C P )
，经过二十年的发展,E C P 技术已在美国㊁
加拿大㊁南非和澳大利亚等国重载运输列车上广泛应用，特别是近年来在澳大利亚矿石车上大量应用.E C P 制动机具备列车操纵性能好，列车纵向冲动小，制动距离短，节能环保等优点.
１ ２㊀自动调整的空重车调整装置
A A R 体系的空重车调整装置大部分为两级自动调整，代表产品有E L X －
B 和E L －６０等，该类空重车调整装置测重调压功能集成，通过检测车辆枕簧挠度变化，作为判定车辆装载状态的依据.在空车位时，空重车调整装置通过对制动缸限压并将制动缸压缩空气分流，来降低空车位的压力.
１ ３㊀单元制动装置
常规铁路货车将制动缸安装在车体上，而２０世纪５０年代曾出现制动缸固定在转向架上基础制动
装置上的结构.近年来，又出现了最新型的T M X (见图１)和T M B ６０单元制动装置.制动缸直接安装在转向架制动梁上的结构中，车体与转向架间仅通过一根风管相连，结构简单，提升了传动效率和可靠性.更能适应例如关节车㊁漏斗车等专用车辆的特殊结构技术条件
.
压缩空气汽车
图１㊀TM X 单元制动装置
２㊀我国铁路货车制动系统
我国货车制动技术同样经历了从仿制㊁改造到自主研制的发展历程.建国初期以K １㊁K ２㊁G K 型制动机为代表，到２０世纪７０年代研制出１０３型分配阀.到了２０世纪９０年代，新一代１２０型空气控制阀成功研制，能够适应重载运输的发展需求，经过
不断运用改善，成为主型制动系统.２ １㊀１２０型㊁１２０－１型空气控制阀
２９ ２０２１年２月内蒙古科技与经济
F e b r u a r y ２
０２１４４７０I n n e rM o n g o l i aS c i e n c eT e c h n o l o g y &E c o n o m y
N o ．４T o t a lN o ．４７０
１２０型空气制动机１以１０３型空气制动机为基础研制，能够适应万吨列车的技术要求，特别是增加了快速缓解作用和压力保持操纵的功能.与美国A B系列阀均属于有金属滑阀的二压力直接作用式阀，目
前，该阀性能指标达到国外先进水平.
为实现单独抑或与E C P㊁L o c o t r o l配套使用均能适应重载运输要求,１２０阀改进设计增添一些常用加速制动功能，定型为１２０－１型空气控制阀，显著降低了纵向冲动载荷，常用制动距离明显缩短.２ ２㊀空重车自动调整装置
空重车自动调整装置可根据车辆装载重量的变化动态地调整闸瓦(闸片)压力，以合理调控空重车制动率.使重车工况制动力足够，制动距离满足要求；空车工况制动力不会过大而导致车轮抱死，引起车轮踏面擦伤故障.
国内空重车调整装置最早是与G K型三通阀配套的手动两级空重车调整装置，主要由安全阀和降压风缸组成，之后演变为集成在１０３阀均衡部之上的手动两级空重车调整装置.然而手动调整空重车调整装置易漏调㊁误调，导致制动力空车高或重车不足的现象.
手动调整空重车调整装置显著缺点难以克服.经过改进设计,４００B型无级空重车调整装置面世，可实现无级自动调整，之后发展到现阶段的K Z W 系列.K Z W系列由X－A限压阀１与C－A传感阀１两部分组成，也采用降压缸分流分压的方法调整空重车压力，分流方式为下游分流，配１７L降压风缸，传感阀行程有２１m m和２７m m两种，以适应不同挠度差的转向架.
２ ３㊀闸调器
闸瓦间隙自动调整器可自动调整车轮和闸瓦两者之间的间隙大小，确保制动缸活塞推出行程在合适范围，实现制动缸压力不会因为轮瓦磨耗后间隙变化而显著改变.制动缸活塞行程过短则制动缸压力太高，抱死车轮引起擦伤；行程过长则制动缸压力过低，制动距离过长而不能保证安全运行.过去，闸瓦间隙通过人工调整，成本高.原J型单向闸调器仅能在轮瓦间隙过大，制动缸活塞行程过长时自动调整.因此,２０世纪７０年代后期展开了双向闸瓦间隙自动调整器的研制开发.
１９８０年成功研制货车新式闸调器，定型为S T１ ６００型.初期采用推杆式的安装方式，但使用过程中发现，当传动比超过１时推杆弯曲变形大，后改为杠杆式.之后闸调器安装在制动梁中拉杆处，经改进设计，减轻了重量，缩小调整量为２５０m m,１９８８年批量装车运用，改型为S T２ ２５０型，已成为主型闸调器.
２ ４㊀制动缸的应用与发展
制动缸从普通制动缸发展到密封式制动缸，之后又演变为旋压密封制动缸.原有的普通制动缸其前端没有防尘装置，容易吸入灰尘，易磨损制动缸的
内侧壁和皮碗，造成制动缸的漏泄而不能保压，缩短了制动缸和皮碗的寿命.其后经过改进，在制动缸前端加装防尘装置，有效地防止灰尘㊁杂物的进入，大幅度提高了制动缸的密封性能和使用寿命.２００２年９月，新型旋压密封制动缸通过评审，其后盖与缸
体碾制成一体，前盖用钢板压制，提高了气密性，在前盖处设滤尘套，使吸入的压缩空气保持清洁.相比铸铁活塞，其互换性好㊁重量更轻㊁气密性好㊁皮碗使用寿命长.现阶段，新造车已全部采用旋压密封制动缸.
２ ５㊀脱轨自动制动阀的应用
２００５年，脱轨自动制动阀通过审查，其主要作用是保证在车辆发生脱轨时，脱轨制动阀的阀杆被拉断，迅速排出列车管内压力空气，使整个制动系统发生紧急制动作用，迅速停车，减小脱轨车辆对线路的破坏等.现已批量应用，保障了运输安全.
２ ６㊀人力制动机的应用与发展
人力制动机以人力为原动力，通过手轮转向和旋转力大小来控制，然而限于制动力小㊁动作不及时㊁不能司机操纵等缺点，很快被非人力的制动机取代.但在调车作业㊁车站停放或主要制动机出现故障时，人力制动机仍然是一个简单有效的救急制动手段.
货车人力制动机主要有手制动机和脚制动机，但手制动机为主流.手制动机主要有链条式手制动机，多在老式货车上装用.另外一种是折叠式链条手制动机，多用于平车㊁砂石车装用，但动作太慢.此外是棘轮式的手制动机，以F S W型和N S W型手制动机为典型，具有阶段缓解和快速缓解作用，制动力大，作用性能好，结构合理，因是卧式手轮，不易碰弯，目前新造货车广泛装用N S W型.
３㊀结论与展望
近年来，我国货车装备技术不断提升.空气控制阀㊁空重车自动调整装置㊁闸调器的性能已达到国际先进水平，完全可以满足高速㊁重载的需要.但仍存在明显不足，如１２０阀的橡胶件㊁润滑油脂㊁零部件防腐等方面的不足，缩短了检修周期，难以保证可靠性.因此，需要继续利用新技术㊁新材料㊁新工艺㊁新装备来保证和提高我国制动技术的发展.
着眼铁路货车未来的发展,E C P技术是主要方向，通过计算机网络控制，通信等先进技术的创新设计为操控平台，可实现目前空气制动系统难以实现的工作状态信息监控和实时反馈.
[参考文献]
[１]㊀李和平，严霄蕙 ７０年来我国铁路机车车辆制动技术的发展历程(续)[J] 铁道机车车辆,
２０１９,３９(６):１６~３１
[２]㊀王俊龙 １６０k m/h快速铁路货车制动系统关键技术研究[D] 大连：大连交通大学,２００８ [３]㊀王文涛 铁路重载货车制动系统研究[D] 成都：西南交通大学,２００６
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衣美玲 国内外铁路货车制动技术发展２０２１年第４期
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