列车发生紧急制动的原因与分析

列车发生紧急制动的原因与分析
陈纯北
【摘 要】列车运行中发生紧急制动时,其成因主要分为非可控性与可控性故障.非可控性故障属突发性的;可控性故障是在机车制动机实施制动减压进程中所发生的,其处理与防止措施也有所区别.
【期刊名称】《铁道机车车辆》
【年(卷),期】2011(031)006
【总页数】4页(P97-100)
【关键词】紧急制动;制动减压;制动波速;回风
风泵
【作 者】陈纯北
【作者单位】乌鲁木齐铁路局 乌鲁木齐机务段,新疆哈密839001
【正文语种】中 文
【中图分类】U260.35
机车牵引运行中,列车突然发生紧急制动作用,通常由3类故障情况构成。(1)属机车制动机故障,即自动制动阀(简称自阀)与分配阀故障而引起;(2)车辆制动机故障或制动管(或称列车管)破裂与列车分离导致的制动软管断开;(3)实施机车制动机操作过程中所发生的。引起该类制动机故障的发生,统属机车车辆制动系统结构性故障。2010年乌鲁木齐机务段所担当兰新线与线近960 km的运输任务中,发生此类故障共有34起之多(见表1)。
表1 2010年 乌鲁木齐机务段哈密运用车间机车运行(用)中发生车辆紧急制动统计表实施常用制动列车发生紧急制动 12 5列车运行中调车作业机车制动机故障,自阀放风阀被垫住发生紧急制动 1 继乘站接班试闸机车未实施制动列车发生紧急制动(制动管破裂或连接软管分离) 15 列车运行中车钩故障,列车分离 1列车运行中
1 原因
上述故障可简约概括为列车运行中,机车制动机实施制动减压中发生的列车紧急制动,与车辆制动机故障(包括制动管裂损泄漏)所发生的列车紧急制动。从表1的故障情况统计,前者共发生17件,后者共发生16件。
该类故障按产生的原因可分为两大类,即可控制性列车紧急制动故障(简称可控性制动故障),与非可控制性列车紧急制动故障(简称非可控性制动故障)。可控性制动故障是指司机在操纵机车制动机中所发生的列车紧急制动;非可控性制动故障泛指列车运行中,司机未实施制动减压行为,车辆制动机自动发生紧急制动(包括制动管泄漏所引起的)。该两类故障有其机车、车辆制动机结构性的因素,也有司机操纵失当的因素。现将该两类制动故障在列车运行中所发生的故障成因与表象叙述如下。
1.1 非可控性制动故障
该类故障发生有其突然性,即列车运行中,司机并未实施列车制动行为,而列车发生紧急制动。该类故障发生在3种情况下:(1)制动管(包括车辆制动支管)破损泄漏(包括列车乘务人员使用紧急制动阀);(2)列车中车辆连接软管大漏;(3)列车发生分离,导致的制动软管连接处断开。这3种故障情况的表象是司机室制动管压力急剧下降,其表针急
剧左右摇摆,当将自阀手柄移至制动区隔离时,制动管压力立即降至零。
1.2 可控性制动故障
该类故障一般在司机实施制动减压的进程中所发生。即在司机实施常用制动减压中,列车发生紧急制动(俗称“车辆起非常”)。该类故障的发生也有3种情况:(1)机车制动机故障,如自阀内的紧急放风阀被垫住,即自阀手把移至制动区其排风不止(发生紧急制动);(2)机车分配阀在自阀减压量大于100 k Pa时发生紧急制动;(3)自阀实施常用减压量的过程中,突发性地列车发生紧急制动。
2 分析
上述两类制动故障一般均发生在机车运行(用)中,虽然该类故障发生时均有其突发性,但其故障表象是有区别的。属非控性制动故障,一般好判断,对可控性制动故障就不能尽然了。以下将该类故障分析如下(本文主要围绕可控性制动故障叙述)。
2.1 非可控性制动故障
该类故障的3种情况均存在发生的突然性,它们成因的特征:列车发生紧急制动后,机车制动管压力均不能立即降到0 k Pa,其故障表象均为制动管表针急剧左右摆动,其区别在于制动管表针急剧摆动的区域不同。以制动管定压为500 k Pa为例,即若制动管泄漏较小时,其表针在定压内上点位区域摆动(400 k Pa左右);若制动管泄漏较大时,其表针在时针9时左右摆动(200~300 k Pa摆动);若属列车分离后或制动管断开,其表针在时针7时左右摆动(150 k Pa左右摆动)。因制动管在泄漏的同时,机车总风缸在不断向制动管充风,机车风泵泵风不止,这就是制动管压力不能立即降至0 k Pa的原由。当自阀手柄移至制动区时,总风供给被遮蔽,制动管压力因此而立即降至0 kPa。
2.2 可控性制动故障
可控性与非可控性制动故障的区别,司机在实施制动减压的进程中所发生,并且制动管压力表针立即降到0 k Pa。因这时自阀手把在制动区已遮断总风向制动管供风通路。
2.2.1 列车发生紧急制动的故障特征
该类故障发生的3种情况(1)属机车制动机故障,也是在两种情况下发生。其一,发生在
自阀实施常用制动减压时,突发性发生列车紧急制动,属机车分配阀紧急部故障,多数情况下是其紧急部的缩口风堵被堵(该类故障在单机进行制动机性能试验时就能检查出来)。其次,自阀实施紧急制动后,自阀因放风阀被异物垫起,不能归位呈现的后紧急制动;其原因为制动管内有异物,因自阀内的紧急(放风)阀直接通制动管。当自阀实施紧急制动时,制动管压力空气直接从此阀口排出,因此而提高制动管的排风(波)速度,此类异物除机车检修遗留下的铁屑、棉丝头、锂基脂黏油等,还有沙粒、管内铁锈等车列中车辆制动管中的异物。该类故障曾在机车乘务中遇到过多次,其区别在于前者是自阀使用常用制动中发生;后者是在自阀使用紧急制动后所发生。
(2)车辆制动机故障产生的紧急制动,其故障表象为列车运行中,在进行区间调速或进站停车自阀实施常用制动减压中,列车突然发生紧急制动。其特征是后续实施制动减压中连续发生。
(3)自阀实施制动减压时,因司机操纵不当所诱发的列车紧急制动。该项应属车辆制动机结构性问题引起的制动机故障。因现在我国货物列车的编组中,其车辆制动机有多种类型,如有120型,103货车型,GK型。除个别车组(如行包车组,专列冷藏车组),其车
辆制动机能统一型号编组外,其他均属制动机混编型货物列车。因制动机的型号不同,其制动波速(指列车实施常用制动或紧急制动时,制动管内压力降低时的传递速度)也有所不同。这样,若随着制动波速的变化将会在列车实施常用制动中,个别车辆发生紧急制动,从而导致此后的车辆发生紧急制动,而后全列车发生紧急制动。
2.2.2 货车车辆制动机结构影响
从货车车辆制动机类型结构上分析,车辆发生紧急制动源于列车制动波速,而120型制动机制动波速:常用制动为219~230 m/s[1],紧急制动为275~283 m/s[2];GK型制动机制动波速:紧急制动为172~182 m/s[3];103货车型制动机制动波速:紧急制动约为182 m/s[4]。且120型常用制动波速还要高于其他两类制动机的紧急制动波速值。也就是说,若为制动机类型不同的混编货物列车运行中,在实施列车常用制动时,很容易诱发后两类制动机发生紧急制动。这种诱发的起因与司机使用制动机操纵失当有关。
2.2.3 人为因素影响
现代机车均实行长交路大轮乘制,机车电阻制动装置较好,相对使用制动机调速与停车的
机会相对减少,长交路运行,其线路纵断面也不能做到熟记。因此,司机对制动机使用研究的钻研减弱。现时有种最简便的制动方法(俗称“撂闸”),称之谓“回风”和“偷风”。即一是自阀实施制动减压时,采用超实际需求减压量的方法(盲目性),在制动管排风进程中,感觉列车制动力较强时,又将自阀手柄在制动区内回移,以减少初时施加的减压量,来达到列车调速与停车的一种制动机操纵方法。二是自阀减压排风未终时,司机感觉列车制动力弱时,又追加减压;即将自阀手把在制动区向增大减压量位移动,俗称“放屁闸”,指实施列车制动力不强的一种俗称。前者,指因初次减压量过大,采取的一种降低制动减压量的手段;后者,指初次减压量过小,采取的一种增大制动管减压量的手段,而易引起列车发生紧急制动故障属前者。
2.2.4 “回风”式撂闸实施的依据
实施此种制动机操纵方法的理论依据是,ZJ-7型制动机设有阶段制动区与阶段缓解作用,日常机车制动机检查试验中也从未发生过紧急制动。同时,在机车运行中,此种撂闸方法简捷易行,掌握方便,最容易被接受。加上实际运用中,经常使用该类撂闸法,绝大多数情况下也未发生过大的列车行车事故(如断钩列车分离)。同时有关规章也无禁止对这种操纵方法的使用,所以相对使用就多起来。

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