王 廠，周國東，汪明棟，李 佳，徐世鋒

(中車齊齊哈爾車輛有限公司 大連研發(fā)中心，遼寧 大連 116052)

轉(zhuǎn)向架集成制動(dòng)裝置技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、傳動(dòng)效率高、緩解性能好等優(yōu)點(diǎn)，在國外被廣泛應(yīng)用于浴盆敞車、漏斗車、小汽車運(yùn)輸車、雙層集裝箱車等下部空間比較緊張的車輛上。隨著我國鐵路貨車技術(shù)的不斷發(fā)展，為充分利用限界，增加每延米重，提高綜合經(jīng)濟(jì)效益和車輛整體制動(dòng)緩解性能，我國在SQ6型小汽車運(yùn)輸車、C96型浴盆敞車、KM98型煤炭漏斗車等車輛上開始應(yīng)用轉(zhuǎn)向架集成制動(dòng)裝置。

1 結(jié)構(gòu)形式

集成制動(dòng)裝置是由制動(dòng)缸產(chǎn)生制動(dòng)力后，通過傳遞部件將制動(dòng)力傳遞到制動(dòng)梁的閘瓦托上，并作用在鐵路車輛的車輪上，從而使得運(yùn)動(dòng)中的鐵路車輛能夠停止運(yùn)動(dòng)。BAB型集成制動(dòng)裝置具有主動(dòng)緩解功能，且具有傳動(dòng)效率高、閘瓦壓力均勻等優(yōu)點(diǎn)，能夠提供車輛緩解作用力，提高傳動(dòng)效率和車輛運(yùn)用的可靠性。

BAB型集成制動(dòng)裝置將制動(dòng)缸、閘調(diào)器及杠桿集成到轉(zhuǎn)向架上，按照裝用車輪直徑和結(jié)構(gòu)形式不同分為BAB-1型集成制動(dòng)裝置和BAB-2型集成制動(dòng)裝置。

BAB型集成制動(dòng)裝置由JBC型或TMX型制動(dòng)缸、閘調(diào)器、BLB-1型或BLB-2型制動(dòng)梁、推桿、制動(dòng)缸側(cè)杠桿、非制動(dòng)缸側(cè)杠桿、制動(dòng)缸側(cè)J形杠桿和非制動(dòng)缸側(cè)J形杠桿等組成,分為帶手制動(dòng)和不帶手制動(dòng)2種形式。BAB-1型和BAB-2型集成制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，2種結(jié)構(gòu)差異及技術(shù)特點(diǎn)見表1。

1.分體式手制動(dòng)杠桿(1位端有，2位端沒有);2.制動(dòng)缸;3.推桿;4.BLB-1型制動(dòng)梁;5.非制動(dòng)缸側(cè)杠桿;6.非制動(dòng)缸側(cè)J形杠桿;7.閘調(diào)器;8.制動(dòng)缸側(cè)J形杠桿;9.制動(dòng)缸側(cè)杠桿。圖1 BAB-1型集成制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)

1.一體式手制動(dòng)杠桿;2.制動(dòng)缸;3.推桿;4.BLB-2型制動(dòng)梁;5.非制動(dòng)缸側(cè)杠桿;6.非制動(dòng)缸側(cè)J形杠桿;7.閘調(diào)器;8.制動(dòng)缸側(cè)J形杠桿。圖2 BAB-2型集成制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)

表1 BAB-1型和BAB-2型集成制動(dòng)裝置主要結(jié)構(gòu)差異及技術(shù)特點(diǎn)

2 主要性能參數(shù)及型號(hào)標(biāo)記

2.1 主要性能參數(shù)

BAB型集成制動(dòng)裝置主要技術(shù)參數(shù)如表2所示。

2.2 型號(hào)標(biāo)記規(guī)則

BAB型集成制動(dòng)裝置可根據(jù)制動(dòng)缸規(guī)格、制動(dòng)倍率、閘調(diào)器規(guī)格以及適用車輪直徑的不同采用不同配置，其標(biāo)記方法如圖3所示。

圖3 BAB型集成制動(dòng)裝置的標(biāo)記方法

標(biāo)記示例：制動(dòng)缸直徑254 mm、制動(dòng)倍率5.31、閘調(diào)器調(diào)整能力280 mm、適用輪徑915 mm的BAB型集成制動(dòng)裝置,標(biāo)記為：BAB-1型集成制動(dòng)裝置(254×5.31×280×915)、BAB-1型集成制動(dòng)裝置(254×5.31×280×915)(帶手制動(dòng))。

3 試驗(yàn)情況及結(jié)果

3.1 制動(dòng)缸環(huán)境和振動(dòng)試驗(yàn)

按照TJ/CL 460—2016《BAB型轉(zhuǎn)向架集成制動(dòng)裝置制動(dòng)缸技術(shù)條件》在低溫試驗(yàn)站進(jìn)行了制動(dòng)缸環(huán)境試驗(yàn)(圖4(a))，包括活塞全行程試驗(yàn)、感度試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)、低溫試驗(yàn)(-50 ℃，恒溫48 h)、高溫試驗(yàn)(70 ℃，恒溫24 h)、解凍庫恢復(fù)常溫后試驗(yàn)(110 ℃，恒溫3 h)，各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)滿足要求，試驗(yàn)結(jié)果合格[1]。

按照GB/T 21563—2008《軌道交通 機(jī)車車輛設(shè)備沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)》中2類轉(zhuǎn)向架安裝工況在ES-20-320/LT0808型振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)(圖4(b))，試驗(yàn)后外觀檢查無變形、裂紋現(xiàn)象，符合振動(dòng)試驗(yàn)的要求[1]。

圖4 制動(dòng)缸試驗(yàn)

3.2 閘調(diào)器最小啟動(dòng)力和振動(dòng)試驗(yàn)

按照TJ/CL 461—2016《壓縮式閘瓦間隙調(diào)整器技術(shù)條件》的相關(guān)要求進(jìn)行啟動(dòng)力試驗(yàn)(圖5(a))，分別在常溫和低溫(-40 ℃，24 h)環(huán)境下進(jìn)行，測(cè)得的常溫和低溫啟動(dòng)力均小于4.6 kN[2]。

圖5 閘調(diào)器試驗(yàn)

按照GB/T 21563—2008中2類轉(zhuǎn)向架安裝工況在振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)(圖5(b))，試驗(yàn)后外觀檢查無變形、裂紋現(xiàn)象，再進(jìn)行啟動(dòng)力試驗(yàn)，啟動(dòng)力小于4.6 kN[2]。

3.3 制動(dòng)梁靜載荷和疲勞試驗(yàn)

按照TB/T 1978—2007《鐵道貨車組合式制動(dòng)梁》規(guī)定的試驗(yàn)方法對(duì)制動(dòng)梁進(jìn)行了撓度載荷、永久變形載荷和安全系數(shù)載荷試驗(yàn)(圖6(a))，試驗(yàn)結(jié)果表明制動(dòng)梁強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[3]。

按照TB/T 1978—2007規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行了疲勞試驗(yàn)(圖6(b))，制動(dòng)梁經(jīng)過100萬次撓度載荷循環(huán)加載后，再次進(jìn)行了1萬次手制動(dòng)載荷循環(huán)加載，制動(dòng)梁狀態(tài)良好,沒有裂紋產(chǎn)生, 強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[3]。

圖6 制動(dòng)梁試驗(yàn)

3.4 集成制動(dòng)裝置循環(huán)耐久試驗(yàn)

模擬車輛實(shí)際運(yùn)用工況對(duì)BAB型集成制動(dòng)裝置進(jìn)行了25萬次耐久試驗(yàn)。試驗(yàn)完成后，集成制動(dòng)裝置作用正常，制動(dòng)缸無漏泄，檢查制動(dòng)缸、閘調(diào)器、制動(dòng)梁及制動(dòng)杠桿等零部件均未見異常磨耗、變形及裂紋情況，整套BAB型集成制動(dòng)裝置通過了耐久試驗(yàn)，如圖7所示。

圖7 集成制動(dòng)裝置耐久試驗(yàn)

4 運(yùn)用情況

BAB-1型集成制動(dòng)裝置已裝用于70輛C96型運(yùn)煤敞車和240輛KM98型煤炭漏斗車上，并分別在瓦日線和國家能源集團(tuán)的鐵路線路上進(jìn)行了運(yùn)用考驗(yàn)，現(xiàn)已累計(jì)安全運(yùn)行多于6年時(shí)間。跟蹤調(diào)研結(jié)果表明，BAB-1型集成制動(dòng)裝置性能穩(wěn)定，作用正常，閘瓦、車輪踏面磨耗均勻，各項(xiàng)性能滿足車輛運(yùn)用要求。

BAB-2型集成制動(dòng)裝置于2016年開始批量裝用于SQ6型運(yùn)輸小汽車專用車上，累計(jì)裝車約5 000輛。2次段修結(jié)果表明，BAB-2型集成制動(dòng)裝置各零部件外觀狀態(tài)良好，制動(dòng)梁、制動(dòng)杠桿等部件磨耗小，制動(dòng)缸、閘調(diào)器性能正常，制動(dòng)缸活塞行程指示準(zhǔn)確，故障率較低，有效提高了檢修效率。

5 結(jié)束語

運(yùn)用檢修情況表明，BAB型集成制動(dòng)裝置運(yùn)用狀態(tài)良好，磨耗輕，可靠性高，閘瓦、車輪踏面磨耗均勻，檢修維護(hù)方便，很好地滿足了我國鐵路貨車裝用要求。