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高速和重载仍然是当今世界各国铁路的主要发展方向。随着我国经济的迅速发展及高速铁路实现客运高速化的大背景下,提高“货运快速化”的要求也显得尤为紧迫。为了解决铁路运量的大幅增加、运量与运能矛盾日益突出的问题,采用提高机车轴重,发挥大功率重载机车牵引列车所具备的运能大,效率高,运输成本低等优点,达到铁路货物运输“多拉快跑”的效果,实现货物运输的快速化。重载运输的快速发展,对大功率重载机车运用的安全性、利用率及性能稳定性等方面提出了更高的要求。结合中国铁路昆明局集团公司的情况,针对大功率HX_N5型机车在运行过程中发生的故障,分析制动系统在所有故障的比例,发现HX_N5型机车制动系统在运用中的故障率占所有故障的20%左右,除了影响机车和铁路线的利用率,降低货物运输的速度,延长货物运输的周转时间外,更重要的是制动系统的故障还给运输生产带来较大的安全隐患。因此,研究HX_N5型机车制动系统的运用情况,熟悉CCBⅡ制动机的结构特点和工作特性,掌握其逻辑控制关系,改进制动系统的结构,完善制动系统的功能,熟练使用和正确操作CCBⅡ制动机,掌握常见故障的应急处理方法,对提高HX_N5型机车的运用稳定性,提高机车的利用率,降低运行故障率,消除行车安全隐患等具有非常重要的现实意义,也为我国铁路重载运输的健康发展,提高铁路运能,加快货物运输速度等奠定良好的基础和条件。目前,CCBⅡ制动机作为我国新型重载机车制动系统的主型制动机。文章通过对中国铁路昆明局集团公司HX_N5型机车整个制动系统的应用研究,以CCBⅡ制动机为研究对象,对其制动系统的风源系统和基础制动装置的结构和工作原理进行深入的分析;对大轴重机车制动盘进行仿真研究,对制动盘合成材料进行分析选材;HX_N5型机车CCBⅡ制动系统参数进行了研究,分析了其对制动系统性能的影响,对HX_N5型机车制动系统在运用时发生的故障及表现的不足,提出了改进意见。该项研究,除了对HX_N5型机车制动系统的改进提出具体意见外,还对全路新型重载机车的制动系统的优化起到指导作用,为进一步完善和改进重载机车制动系统打下了基础。