李 志

（金川集團物流公司，甘肅金昌 737100）

1 內(nèi)燃機車JZ-7 型制動系統(tǒng)工作原理及組成

1.1 系統(tǒng)原理

內(nèi)燃機車采用JZ-7 型制動機（圖1）控制車列制動，其制動系統(tǒng)設有貫通整列車的總風管和列車管各一根，總風管與總風缸連接，向制動設備閘瓦缸活塞及各種輔助設備（如撒砂裝置、風笛、集便器等）供風提供控制動力源，列車管與JZ-7 自動制動閥、中繼閥和分配閥連接，通過列車管壓力變化實現(xiàn)制動控制。

圖1 JZ-7 型制動機

1.2 系統(tǒng)組成及功能

JZ-7 型空氣制動機由風源部、控制部、中繼部和執(zhí)行部等4部分組成（圖2）。

圖2 JZ-7 型制動系統(tǒng)工作原理

（1）風源部。由空氣壓縮機、總風缸、油水分離器、調(diào)壓器等組成，主要提供穩(wěn)定可靠的動力源。

（2）控制部。由自動制動閥、單獨制動閥及緊急制動閥組成，為列車制動量及緩解量發(fā)出指令，是制動機的操縱部件。

（3）中繼部。包括中繼閥、分配閥、變向閥、作用閥，為控制指令的傳遞部件。

（4）執(zhí)行部。包括制動缸、閘瓦及閘瓦間隙自動調(diào)節(jié)器。另外設有均衡風缸、過充風缸、降壓風缸、工作風缸、緊急風缸、作用風缸及無動力回送裝置、管道濾塵器、雙針壓力表、各種塞門和手制動機、撒砂裝置等部件，為制動機制動力形成部件。

1.3 各閥間的控制關系

（2）單獨作用閥→作用閥→制動缸（機車單獨制動）；單獨作用閥→分配閥→作用閥→制動缸→大氣（機車單獨緩解）

2 排土犁及軌道車GK 制動系統(tǒng)工作原理及組成

2.1 KT1-2 型排土犁制動系統(tǒng)工作原理

金川集團物流公司KT1-2 型排土犁由大連工礦車輛廠1976 年2 月制造，采用GK 型制動機控制車列制動，其制動系統(tǒng)設有貫通整列車的總風管和列車管各一根，總風管與總風缸連接，向制動設備閘瓦缸活塞及各種輔助設備提供控制動力源，制動管與6 個GK 閥中的一個連接，通過GK 閥管口壓力變化實現(xiàn)制動控制。

2.2 GK 閥型空氣制動機結構組成及功能

GK 閥型空氣制動機由風源部、控制部和執(zhí)行部等三部分組成。

（1）風源部。由總風缸、油水分離器、調(diào)壓器等組成，主要提供穩(wěn)定可靠的動力源。

（2）控制部。由6 個GK 閥及中繼閥組成，為排土犁制動量及緩解量發(fā)出指令量，是制動機的操縱部件。

（3）執(zhí)行部。包括制動缸、閘瓦及閘瓦間隙自動調(diào)節(jié)器。另外設有提升風缸、工作風缸、展翅風缸及管道濾塵器、雙針壓力表、各種塞門和撒砂裝置等部件，是制動機制動力的形成部件。

（4）GK 型空氣制動機各閥間的控制關系：GK 閥→中繼閥→列車管空氣壓力變化→空氣分配閥→作用閥→制動缸（進行列車制動及排土犁大翅展翅與提升）。

3 制動系統(tǒng)改造的必要性及可行性分析

3.1 制動系統(tǒng)現(xiàn)狀

金川集團物流公司排土犁大型工礦設備制動系統(tǒng)目前處于老化漏風等難以維持使用狀態(tài)，且無處購置新的排土犁進行替代的困難局面（原生產(chǎn)廠家倒閉，全國無類似設備生產(chǎn)廠家），對排土犁制動操作技術性能創(chuàng)新改造勢在必行。

2011年，“武術傳播”進入研究中心，并一直持續(xù)至今，說明未來武術文化的研究方向中“武術傳播”問題仍是學者們關注的重點。在所有的突發(fā)關鍵詞中，“武術套路”、“群眾體育”、“體育管理”、“武術教學”、“武術賽事”進入研究中心較晚，但直至2017年也尚未退出，同樣預示著未來武術文化的前沿。

3.2 JZ-7 型空氣制動機與GK 型空氣制動機

通過JZ-7 型空氣制動機與GK 型空氣制動系統(tǒng)工作原理對比發(fā)現(xiàn)，其制動技術參數(shù)基本一致（表1），制動執(zhí)行機構一致，利用目前國內(nèi)新技術、新工藝、新裝備“創(chuàng)新改造新系統(tǒng)替代老系統(tǒng)”方案可行，經(jīng)濟效益可觀，以物流公司現(xiàn)有技術力量完全可以實施。

表1 JZ-7 型空氣制動機與GK 型空氣制動機技術參數(shù)

3.3 改造后緊急制動力b 的計算

改造后緊急制動力b 按式b=ΣKhφh計算。式中，ΣKh是排土犁閘瓦壓力總和，排土犁動缸壓強理論值PZ=360 kPa，排土犁改造后制動效率η=0.8，排土犁制動缸活塞面積99 487 mm2，排土犁制動倍率11.8，計算得出Kh=338 kN。

3.4 改造后制動性能模擬計算技術參數(shù)（圖3）

圖3 制動性能模擬參數(shù)曲線

改造后JZ-7 制動機制動性能較原車GK 型制動機制動性能提升了近30%，符合工礦鐵道大型設備緊急制動距離≤800 m 的最低要求。

4 技術方案及創(chuàng)新點

（1）選用金川集團物流公司現(xiàn)有的內(nèi)燃機車工作可靠的新型JZ-7 型制動裝置，淘汰排土犁老舊GK 型制動閥件。JZ-7 型制動裝置制動及緩解作用靈敏、反應迅速，尤其是緩解作用很快、制動后迅速緩解運行，可大幅度提升設備安全運行的可靠度。

（2）對排土犁使用的已被國鐵淘汰30 多年的中繼閥等指令控制系統(tǒng)，創(chuàng)新改造為新型鋼制轉(zhuǎn)閥系統(tǒng)，針對GK 型中繼閥無法修復且采購不到新閥問題，重新設計中繼閥操控裝置，選用國內(nèi)先進、可靠的鋼制手動轉(zhuǎn)閥及其配套的標準管件。

（3）按照模塊化方式優(yōu)化設計管路系統(tǒng)，拆除原有老舊管路布局，不但滿足了排土犁的各項工作要求，且操控精準度與檢修維護的空間得到了極大的提升。

（4）設計儲風風缸風壓自動控制系統(tǒng)，大幅度提升系統(tǒng)安全系數(shù)。施行緊急制動時，因設計加裝了均衡作用風缸，有強烈的局部減壓作用，具有制動快、制動力大、制動效果優(yōu)良的特點。

（5）JZ-7 型制動系統(tǒng)結構簡單，配件的通用性強，降低了備件儲備及修理難度，管路流線型及模塊化設計布局，優(yōu)化了空間結構，使檢修維護成本及難度大幅下降。

5 實施情況

5.1 設計操作間

按照原車操縱室布局，結合內(nèi)燃機車JZ-7 制動系統(tǒng)結構布局，拆除已經(jīng)使用30 年的老式簡陋操作臺，按照結構空間制作新式一體化操作臺（圖4）。司機操作簡單可靠，操作環(huán)境得到了質(zhì)的飛躍。

圖4 操作間平面布置

5.2 設計制動系統(tǒng)

按照JZ-7 制動系統(tǒng)原理，結合排土犁本身操作中展翅風缸、提升風缸、卡翅風缸的作用特點及技術性能，采用模塊化設計理念，徹底切除原制動管路系統(tǒng)，參照DF7C 內(nèi)燃機車制動系統(tǒng)，合理設計布局制動系統(tǒng)，使管路系統(tǒng)空間結構得到了大幅度提升，檢修維護更方便快捷。

5.3 按照平面布置圖設計新型操作臺

老操作臺電器系統(tǒng)老舊，操作簡陋，安全性能不足（圖5）。新式操作臺增設了列調(diào)、微機監(jiān)控系統(tǒng)，使行車制動參數(shù)一目了然，并實現(xiàn)了風壓自動控制，制動管風壓反饋等功能，設備本質(zhì)化安全性能得到了質(zhì)的飛躍（圖6）。

圖5 升級改造前操作臺及設備外觀

圖6 升級改造后操作臺及設備外觀

5.4 規(guī)劃實施

以降本增效節(jié)約成本、精學細修鍛煉隊伍為原則，攻堅克難，按照金川集團物流公司制定的時間進度表在60 個工作日內(nèi)順利完成了改造任務，開創(chuàng)了工礦老式車輛技術革新的新模式。

6 應用情況

（1）徹底消除了原車制動系統(tǒng)老化、作用不良的疑難故障，提升了設備性能。

（2）新型鋼制轉(zhuǎn)閥中繼系統(tǒng)輕便快捷、穩(wěn)定安全，操作人員的作業(yè)安全系數(shù)得到了大幅提升。

（3）管路設計布局采用模塊化，大幅度提升了系統(tǒng)的使用壽命及檢修便捷性。

（4）采用自動化風控工藝，設備本質(zhì)化安全系數(shù)極大提升。

7 改造成效

（1）排土犁每年度老舊制動系統(tǒng)檢修維護費用30 萬元以上，創(chuàng)新改造選用國內(nèi)先進閥件，改造完成后至少5 年內(nèi)操作制動系統(tǒng)不需要大修，節(jié)省了大量人工費用及檢修成本。

（2）排土犁操作制動系統(tǒng)創(chuàng)新實施，操作自動化程度大幅度提高，模塊化設計理念，檢修維護時間大幅度縮短，設備風壓自動控制等裝置的創(chuàng)新實施，大大降低了作業(yè)安全風險。

（3）為工礦型老舊設備系統(tǒng)改造提供了借鑒經(jīng)驗，生產(chǎn)中產(chǎn)生了良好的邊際效益。