外掛式電空型快速緩解的制動裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 外掛式電空型快速緩解的制動裝置，設及車輛制動緩解技術領域。
【背景技術】
[0002] 我國鐵路網絡遍布全國，鐵路客運是主流交通工具。
[0003]我國鐵路運行中2008年4月28日4時41分，下行的北京開往青島的T195次旅 客列車運行至膠濟線王村至周村間脫軌，沖向上行線路基外側。正當此時，正常運行的煙臺 至徐州的5034次旅客列車剎車不及、最終W每小時70公里的速度與脫軌車輛發生撞擊，機 車和第1-5節車廂脫軌。膠濟鐵路列車相撞事故已造成72人死亡，416人受傷的嚴重后果。
[0004] 因此，列車制動響應時間短，列車車輛的制動系統響應時間是安全行車的保障。但 現有技術的列車車輛，由于制動后再次充風的時間一般為3-5分鐘，萬噸級列車如果使用 了緊急制動，則充風時間甚至會超過10分鐘。 陽0化]火車制動就是人為地制止列車的運動，包括使它減速，不加速或停止運行，即俗稱 的''剎車"。對已制動的列車或機車解除或減弱其制動作用，則稱為"緩解"，即俗稱的"松 閩"。為施行制動和緩解而安裝在列車上的一整套設備，總稱為列車"制動機"。
[0006]自動式空氣制動機的特點是制動主管排風（減壓）時制動缸充風（增壓），發生緩 解。制動主管排風時分配閥/控制閥感受到制動主管的壓力下降時動作，將副風缸與制動 缸連通，副風缸內的壓縮空氣充入制動缸，從而推動基礎制動裝置產生制動力。充風過程分 為兩個階段，第一階段中分配閥/控制閥感受到制動主管的壓力上升時動作，將制動缸連 通至大氣從而排凈制動缸內的風產生緩解效果；第二階段，當分配閥/控制閥動作時一方 面將制動缸連通至大氣，另一方面將制動主管連通至副風缸和壓力風缸，利用制動主管內 的壓縮空氣向運兩個風缸充風。優點是，當列車發生分離事故，制動軟管被拉斷時，制動主 管風壓急劇下降，分配閥/控制閥活塞自動而迅速地移動到制動位，故列車能自動迅速制 動直至停車。能夠提高列車運行的安全性，當列車意外分離時，能夠自動停車，避免造成更 嚴重的后果。因此，在我國及世界大部分國家的鐵路系統中廣泛采用。
[0007] 但是，現有技術的運種制動機的不足是：列車正常運行時制動主管的充風或排風 均由機車控制，當制動主管充風時壓縮空氣會經由每一輛車輛的分配閥/控制閥流向該車 輛的壓力風缸和副風缸。由于貫通全列車的制動主管有一定的長度，因此上述過程會首先 自機車后部第一輛車輛上發生然后順次發生在其后的車輛上，直至列車尾部，且由于每一 輛車輛的壓力風缸和副風缸均具有一定的容積，全列車的用風量較大。同時車輛上所有的 風源均來自于機車。因此，當該制動機應用于編組較長的列車時，自制動主管開始充風時起 至每一輛車的壓力風缸和副風缸充滿時止，會需要較長的時間，通常制動后再次充風的時 間一般為3-5分鐘，對于編組較長的萬噸級列車如果使用了緊急制動，則再次充風時間甚 至會超過10分鐘。在該時間段內，如果再次發生危害行車安全的緊急情況，需要制動時，該 制動機將無法正常發揮制動效果，甚至完全沒有制動力。 陽00引機車即俗稱的火車頭。
[0009] 車輛即俗稱的車廂。
[0010] 基礎制動裝置的作用是將制動缸產生的動力傳遞和分配到每一個車輪上。
[0011] 壓力風缸是為分配閥或控制閥動作提供動力的風源，分配閥或控制閥每次動作都 會消耗壓力風缸內的壓縮空氣。
[0012] 電空制動機是電控空氣制動機的簡稱，是在空氣制動機的基礎上加裝電磁閥等電 氣控制部件而形成的。它的特點是：當司機施行制動動作時，貫通全列的控制導線發出電 信號，列車中各車輛的電空分配閥得電動作，使制動主管接通大氣，由于制動主管減壓，該 制動機可W像自動式空氣制動機一樣使副風缸向制動缸充風產生制動作用，但由于各車輛 的電空分配閥同時得電動作將制動主管內的風排向大氣，比起僅由設在機車上的自動制動 閥一處排風時，排風速率較快且列車前后發生制動作用的一致性好。由于副風缸向制動缸 充氣是一個逐漸發生的過程，該過程可W隨時中止或繼續，因此制動力可W直接達到所需 的值或分多次逐步增加，當制動力直接達到所需的值時稱作直接制動，當制動力分次逐步 增加時稱作階段制動。當司機施行緩解動作時，貫通全列的控制導線發出電信號，列車中各 車輛的電空分配閥得電動作，接通緩解風缸至制動主管的通路，由緩解風缸向制動主管迅 速充風，使全列的制動主管幾乎同時開始增壓，由于制動主管增壓，該制動機可W像自動式 空氣制動機一樣使制動缸接通大氣，制動缸排風，列車前后發生緩解作用的一致性好。但由 于電空分配閥內部增加了數個由貫通全列的控制導線所控制的電磁閥，運些電磁閥在無電 時處于開通狀態，電空分配閥可W像自動式空氣制動機一樣根據制動主管壓力變化自行動 作。其中制動缸管電磁閥可W切斷制動缸管通向大氣的氣路，在制動缸排風的過程中，當制 動缸壓力下降到所需的值時，司機可W通過貫通全列的控制導線控制該電磁閥動作，中止 制動缸的排風過程。當需要繼續減小制動力時可W恢復該電磁閥的開通狀態使制動缸繼續 排風，W實現階段緩解作用。制動作用的操縱控制用"電控"，但制動作用原動力還是壓縮空 氣。與自動式空氣制動機相比，電空制動機響應迅速、全列車動作的一致性好且增加了階段 緩解功能。同時，在制動機的電控因故失靈時，它仍可實行"氣控"（空氣壓強控制），臨時 變成自動式空氣制動機。在列車速度很高或編組很長，空氣制動機難W滿足要求時，采用電 空制動機可W大大改善列車前后部制動和緩解作用的一致性，顯著減輕列車縱向沖擊，并 縮短制動距離，世界上許多高速列車都采用了電空制動機。但是由于電空制動機充風時每 一輛車輛僅由電信號控制，其充風過程中需要的主要風源仍然要由機車提供，緩解風缸的 作用只是為了在配合電空制動時確保全列緩解的一致性，即便是增加了緩解風缸，在電信 號的控制下能夠使每一輛車輛的副風缸和壓力風缸幾乎同時開始充風，但緩解風缸容量較 小且最高壓力也不會超過制動主管的定壓，勢必只能為制動主管提供少量的風，絕大部分 風仍需由機車提供，其充風時間依然無法得到有效的縮短。
[0013] 由此可見，無論是自動式空氣制動機還是電空制動機在進行過一次緩解后，短時 間內由于副風缸內的壓力未能恢復到標準值，需要制動時無法向制動缸提供足夠的壓縮空 氣，W至于制動機無法產生足夠的制動力，甚至完全沒有制動效果。
【發明內容】
[0014] 在4. 28事故當日，事發地段的上、下行限速均為80km/h，下行的T195次列車因 操作不當誤闖限速脫軌，脫軌的車輛橫邸在相鄰的上行線上，此時并無較大的傷亡。但運 時上行方向的5034次列車由于剛剛進入80km/h的限速區段，該次列車由其標準運行速度 120km/h調速至限速區段規定的SOkmA時，使用過一次制動，W至于當司機發現橫邸在上 行線上的T195次的脫軌車輛時，雖然已經及時采取緊急制動措施，但由于剛剛使用過一次 制動，各車輛的副風缸內壓縮空氣尚未達到標準壓力無法為制動缸提供充足的壓縮空氣造 成制動無力，致使5034次列車停車不及撞上T195次的脫軌車輛。正是由于運次沖擊才導 致了 72人死亡，416人受傷的慘劇。
[0015] 究其原因并非完全的人為事故，而是因現有技術的不足一一"制動后的再充風時 間過長"導致了接連發生的二次事故。
[0016] 為克服現有技術，再充風速度緩慢，本申請的目的是為增加充風速率、縮短再充風 時間。為此本申請采用如下技術方案：
[0017] 1、外掛式電空型快速緩解的制動裝置包括：機車車體1、燃油箱2、總風缸3、機車 空壓機4、機車地板5、折角塞口 6、制動軟管7、電阻柜通風口 8、電力連接器A9、跨接線A10、 緊急閥11、穩定輸出壓力的空壓機12、制動主管13、轉向架14、基礎制動裝置15、車輛車體 16、壓力風缸17、截斷塞口 18、電空分配閥19、副風缸20、制動缸21、制動支管22、車底梁 23、控制電纜24 (見圖2原理圖）、電力連接器B25、跨接線B26、緩解風缸27，
[0018] 緊急閥11包含：緊急制動管11-1、緊急排風口 11-2，
[0019] 穩定輸出壓力的空壓機12包含：空氣濾清器12-1、進氣管12-2、空壓機電動機 12-3、吊架12-4、空壓機機體12-5，
[0020] 制動主管13包含：空壓機支管13-1，
[0021] 壓力風缸17包含：壓力管17-1， 陽02引副風缸20包含：副風管20-1， 陽02引 制動缸21包含：制動缸管21-1，
[0024] 控制電纜24包含：分控支路A24-1、分控支