畢業(yè)論文---重載列車制動(dòng)技術(shù)中存在的問題及解決方案

1、<p><b>　　08級(jí)高職畢業(yè)論文</b></p><p>　　題 目：重載列車制動(dòng)技術(shù)中存在的問題及解決方案</p><p>　　專業(yè)班級(jí)： 電力機(jī)車0801班 </p><p>　　完成時(shí)間： 2011年5月25日 </p><p><b&

2、gt;　　摘 要</b></p><p>　　隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，貨物運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)越來越重，而以前的小運(yùn)轉(zhuǎn)量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到我們現(xiàn)在社會(huì)的運(yùn)輸需求。這樣，重載列車就應(yīng)運(yùn)而生。重載列車是指利用加大車輛自身載重量和列車長(zhǎng)度的方法，編組牽引重量達(dá)到或超過5000t以上的列車。重載運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)在“重”和“長(zhǎng)”上?！爸亍?，使重載列車在運(yùn)行中產(chǎn)生比普通列車大得多的動(dòng)能，需要更大功率的制動(dòng)系統(tǒng)；“長(zhǎng)”，由于列車又重

3、又長(zhǎng)，空氣制動(dòng)機(jī)實(shí)施制動(dòng)或緩解時(shí)所產(chǎn)生的空氣波沿制動(dòng)管傳播的時(shí)間加長(zhǎng)，各車輛制動(dòng)、緩解的不同時(shí)性加劇，造成強(qiáng)烈的縱向動(dòng)力作用，嚴(yán)重威脅行車安全，因而需要更快的制動(dòng)波速和緩解波速。</p><p>　　關(guān)鍵詞：重載列車； 制動(dòng)系統(tǒng)； 緩解； </p><p>　　Abstract: With the development of the community, goods transport

4、task of increasing, and the volume of previous work is far cannot meet the transport needs of our society. In this way, heavy haul train came into being.Heavy haul train refers to the use of methods of increasing the veh

5、icle's own load and length of trains, traction weight equal to or more than 5000t of train group. Characteristics of overloaded transport in " heavy " and " long ". " Heavy " , makes ove

6、rload train in run in the pro</p><p>　　Key words : heavy haul train ; braking system ; ease ;</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)貨物的運(yùn)輸量日益增大。這就需要我們考慮一種能夠更好滿足人們需求的

7、運(yùn)輸方式。而重載列車毫無疑問的解決了我們的需求。它一次性可以拉萬噸以上，極大的滿足了我們的運(yùn)輸需求，提高了鐵路的通過能力，加大了運(yùn)輸效率，降低了運(yùn)營(yíng)成本。現(xiàn)在重載列車發(fā)展更加成熟，在大秦線（大同到秦皇島）上已開行倆萬噸大列。我們相信，在不斷地發(fā)展中，我們的重載列車一定是未來貨物運(yùn)輸?shù)闹仡^戲，以其超大運(yùn)輸量，超高運(yùn)輸效率而成為人們生產(chǎn)生活的必須。</p><p>　　在我們對(duì)重載列車抱有長(zhǎng)遠(yuǎn)的期望時(shí)，擺在我們眼前的

8、是更加嚴(yán)峻的問題。</p><p>　　重載運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是“重”和“長(zhǎng)”?！爸亍保怪剌d列車在運(yùn)行中產(chǎn)生比普通列車大得多的動(dòng)能，需要更大功率的制動(dòng)系統(tǒng)；“長(zhǎng)”，由于列車又重又長(zhǎng)，空氣制動(dòng)機(jī)實(shí)施制動(dòng)或緩解時(shí)所產(chǎn)生的空氣波沿制動(dòng)管傳播的時(shí)間加長(zhǎng)，各車輛制動(dòng)、緩解的不同時(shí)性加劇，造成強(qiáng)烈的縱向動(dòng)力作用，嚴(yán)重威脅行車安全，因而需要更快的制動(dòng)波速和緩解波速(1)。就此，本文進(jìn)行粗淺探討，由于認(rèn)識(shí)水平的局限難免存在不足之處，望

9、老師們給予批評(píng)指導(dǎo)。</p><p>　　一、重載列車制動(dòng)的現(xiàn)狀</p><p>　?。ㄒ唬?、重載列車的發(fā)展</p><p>　　近幾年，我國(guó)除了高鐵發(fā)展速度快，重載列車發(fā)展的步伐也是不容小覷的。大秦鐵路就是我國(guó)重載列車發(fā)展的先驅(qū)。它不僅僅是在國(guó)內(nèi)令人矚目，在世界上也是享有美譽(yù)的！</p><p>　　“我們就是要瞄準(zhǔn)世界鐵路重載技術(shù)裝備制高

10、點(diǎn)，鎖定當(dāng)今國(guó)際上最先進(jìn)、最成熟、最可靠的重載技術(shù)，進(jìn)行自主創(chuàng)新，使我們一開始就站在高起點(diǎn)上?！辫F道部副總工程師、科技司司長(zhǎng)耿志修這樣概括了大秦鐵路的自主創(chuàng)新之路。</p><p>　　在大秦鐵路全長(zhǎng)653公里的線路上，平均不到15分鐘，就有一列運(yùn)煤列車呼嘯而過。這些列車很長(zhǎng)，以至于不選擇一個(gè)合適的地點(diǎn)，從車頭都看不見車尾。這些忙忙碌碌、來去匆匆的“車影”，構(gòu)成了大秦線特有的風(fēng)景，也正是這些“主角”，成就了大秦鐵

11、路世界煤炭運(yùn)量最大、運(yùn)輸效率最高的美譽(yù)，更成就了其重載列車發(fā)展風(fēng)向標(biāo)的重要地位。</p><p>　　（二）、重載列車制動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用</p><p>　　重載列車因?yàn)樗摹爸亍?、“長(zhǎng)”獨(dú)有的倆個(gè)特點(diǎn)，它的制動(dòng)系統(tǒng)也要求很高。因而我國(guó)經(jīng)分析，采用了列車分布式動(dòng)力控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，由主控機(jī)車對(duì)從控機(jī)車進(jìn)行同步控制，使第一臺(tái)主控機(jī)車乘務(wù)員的每一個(gè)操縱動(dòng)作成為一道指令，通過無線

12、傳輸，只需0.2秒第二臺(tái)機(jī)車即可自動(dòng)完成同一動(dòng)作。以此類推，從第一臺(tái)機(jī)車發(fā)出指令到第四臺(tái)機(jī)車完成同一動(dòng)作，間隔不過0.6秒。機(jī)車同步控制的實(shí)現(xiàn)，減少了列車運(yùn)行中產(chǎn)生的縱向沖動(dòng)，縮短了空氣制動(dòng)的排風(fēng)、充風(fēng)時(shí)間，減少了列車在長(zhǎng)大坡道上運(yùn)行使用空氣制動(dòng)的次數(shù)，確保兩萬噸重載列車的平穩(wěn)運(yùn)行。</p><p>　　二、初步了解重載列車</p><p>　?。ㄒ唬?、重載列車的概論</p>

13、<p>　　重載列車是指利用加大車輛自身載重量和列車長(zhǎng)度的方法，編組牽引重量達(dá)到或超過5000t以上的列車（2）。由于其一次性拉的貨物比較多，所以它大大的提高了我們的運(yùn)輸效率和鐵路的通過能力，這些都為我們節(jié)省了許多不必要的開銷，加大了我們的經(jīng)濟(jì)效益！重載列車自身的發(fā)展會(huì)不斷展現(xiàn)出它的魅力，使其成為21世紀(jì)最讓人“追捧”的運(yùn)輸方式。</p><p>　?。ǘ⒅剌d列車對(duì)生產(chǎn)生活的影響</p>

14、;<p>　　現(xiàn)如今，重載列車主要任務(wù)是運(yùn)輸煤炭，承擔(dān)全國(guó)各地的煤炭運(yùn)輸及出口。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤炭運(yùn)輸需求持續(xù)增長(zhǎng)。這樣就必須要有一種運(yùn)輸方式來承擔(dān)國(guó)民的需求。大秦線首先走在了前端，它為全國(guó)4大電網(wǎng)、5大發(fā)電公司、10大鋼鐵公司、368家電廠和6000多家企業(yè)輸送生產(chǎn)用煤，同時(shí)把溫暖送進(jìn)千萬家。</p><p>　　在北方，冬季取暖、日常做飯都必不可少用到煤炭，可想而知它的重要性！<

15、/p><p>　?。ㄈ⒅剌d列車存在的不足</p><p>　　“重載列車不怕電力機(jī)車?yán)粍?dòng)，怕的是機(jī)車指令發(fā)出后萬噸列車停不下來?！辫F道科學(xué)研究院機(jī)車車輛研究所副所長(zhǎng)李學(xué)峰說。大秦線上大部分是山路，如果制動(dòng)不好，很可能造成車毀人亡的重大事故。所以，重載列車最關(guān)鍵的問題就是制動(dòng)。而重載列車制動(dòng)中存在的最大問題就是由于貨車只能用空氣制動(dòng)系統(tǒng)，編組數(shù)量又特別大，列車制動(dòng)的不同時(shí)性將造成嚴(yán)重的縱向

16、沖動(dòng)作用，制約大編組整列式重載列車的發(fā)展。</p><p>　　三、初步了解鐵路制動(dòng)技術(shù)</p><p><b>　　（一）、制動(dòng)的概論</b></p><p>　　人為地使列車減速，停車或防止停留的車輛移動(dòng)所采取的措施，稱為制動(dòng)（2）。在鐵路機(jī)車、車輛上，產(chǎn)生制動(dòng)的方法比較多，目前我國(guó)主要采用以壓力空氣為動(dòng)力，利用基礎(chǔ)制動(dòng)裝置上的閘瓦緊壓轉(zhuǎn)動(dòng)

17、著的車輪踏面，使其相互間產(chǎn)生摩擦力，將機(jī)車、車輛動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芤萆ⅲ瑥亩沽熊嚋p速或停車的方法。</p><p>　?。ǘ?、制動(dòng)對(duì)鐵路的重要性</p><p>　　隨著鐵路現(xiàn)代化運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，列車的運(yùn)行速度和牽引重量不斷提高，我們除了要加大牽引力外還務(wù)必要提高機(jī)車、車輛的制動(dòng)性能。尤其是重載列車的制動(dòng)問題，急待可行有效地方式來解決，這對(duì)重載列車的發(fā)展至關(guān)重要。而且，制動(dòng)機(jī)的性能不僅是保障行

18、車安全的必要手段，同時(shí)也是提高列車技術(shù)速度和鐵路通過能力的重要因素。</p><p>　　四、重載列車制動(dòng)技術(shù)中存在的問題</p><p>　　1、由于空氣制動(dòng)波速無法超過300m／s，列車制動(dòng)的同步性越來越差，重載列車在常用、緊急制動(dòng)時(shí)的列車縱向沖動(dòng)急劇增大，將造成嚴(yán)重的斷鉤、脫軌事故。</p><p>　　2、重載列車在長(zhǎng)大下坡道上、由于沒有階段緩解作用，再充氣

19、時(shí)間過長(zhǎng)，容易造成列車失控，再充風(fēng)問題將嚴(yán)重影響著長(zhǎng)大重載列車在長(zhǎng)大坡道上的運(yùn)用安全。</p><p>　　3、制動(dòng)距離越來越長(zhǎng)。</p><p>　　五、重載列車制動(dòng)技術(shù)的改良</p><p>　?。ㄒ唬⒄惺街剌d列車制動(dòng)問題的解決方案</p><p>　　1、采用性能良好的空重車自動(dòng)調(diào)整裝置，保證空車不滑行，重車具有足夠的制動(dòng)力。<

20、;/p><p>　　2、改善局部減壓性能，提高制動(dòng)波速和緩解波速。</p><p>　　3、研制高性能制動(dòng)閘瓦（制動(dòng)盤），如高摩合成閘瓦。組合使用盤形制動(dòng)和閘瓦制動(dòng)。</p><p>　　4、采用小容量的制動(dòng)缸和副風(fēng)缸，縮短重載列車的初充風(fēng)時(shí)間。</p><p>　　5 、采用低氣阻的新型制動(dòng)管路，提高空氣波速。</p><p

21、>　?。ǘ?、單元式重載列車制動(dòng)問題的解決方案</p><p>　　由于單元式重載列車采用固定編組方式，通過采用先進(jìn)的由數(shù)字邏輯控制或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制的列車電空制動(dòng)系統(tǒng)，并同時(shí)配合機(jī)車動(dòng)力制動(dòng)是解決重載列車的縱向動(dòng)力作用問題的有效途徑，使重載列車中的所有機(jī)車、車輛同步實(shí)現(xiàn)制動(dòng)與緩解，保證了整列車制動(dòng)、緩解的一致性，縮短了列車制動(dòng)距離，提高了重載列車的運(yùn)輸效率，保證了重載列車運(yùn)行的安全性。</p>

22、<p>　?。ㄈ?、組合式重載列車制動(dòng)問題的解決方案</p><p>　　重載列車的制動(dòng)問題關(guān)鍵是如何使列車制動(dòng)后快速再充風(fēng)和使列車制動(dòng)同步。而這方面，我們可以考慮研制一種新型制動(dòng)系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)這倆大難題。</p><p>　　通過對(duì)機(jī)車車輛的制動(dòng)實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)車車輛的快速充風(fēng)和制動(dòng)的同步。具體可以通過電腦控制一些單元無線接收設(shè)備，這些小的單元無線設(shè)備再分別控制各自的具

23、體機(jī)車（3到5臺(tái)）。</p><p>　　當(dāng)重載組合列車進(jìn)行制動(dòng)的時(shí)候，司機(jī)通過司控器向主控機(jī)車發(fā)出制動(dòng)指令，主機(jī)車一方面采用制動(dòng)控制單元對(duì)本車的容積室壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)；同時(shí)也通過無線發(fā)送設(shè)備向基本小單元發(fā)送制動(dòng)指令；從控機(jī)車通過無線接收設(shè)備接收到主車發(fā)出的控制指令后對(duì)各自容積室壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，主、從控機(jī)車中繼閥將容積室的壓力傳遞給列車管，各單元機(jī)車同時(shí)進(jìn)行壓力同步調(diào)節(jié)，在理想的情況下，列車管的壓力處處相等，達(dá)到同步制

24、動(dòng)的目的。</p><p>　　同時(shí)為了監(jiān)控各小單元的工作狀態(tài)，各小單元的狀態(tài)數(shù)據(jù)要通過無線傳輸設(shè)備發(fā)回到主控機(jī)車，由主控機(jī)車的顯示控制單元將從控機(jī)車和主控機(jī)車的狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示出來。這樣就能實(shí)現(xiàn)重載列車的制動(dòng)同步與快速再充風(fēng)。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　要想解決重載列車的制動(dòng)不同步，我們只能利用現(xiàn)在已經(jīng)很成熟的

25、微控技術(shù)及無線傳輸接收技術(shù)。靠它強(qiáng)大的自動(dòng)化能力及無與倫比的傳輸速度，我們可以讓重載列車走的更遠(yuǎn)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　?。?）陳韞韜.淺談重載列車的制動(dòng)技術(shù). 中國(guó)科技信息2010 年第8 期</p><p>　?。?）遲卓剛、張貴良.內(nèi)燃機(jī)車制動(dòng)技術(shù).中國(guó)鐵道出版社.2008年6月</p&g