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摘要：随着轨道行业的快速发展，在发展高速动车组列车实现客运高速化的同时，提高“货运快速化”也尤为重要。大功率机车牵引成为了提高货运能力的首选方式，但随着列车运行速度的提升，制动能力的保证成为了桎梏货运发展的难题。本文针对机车牵引条件下的货运列车重载制动现状分析，讨论各类制动方式的应用。
关键词：机车;制动系统;应用
1.研究背景
我国地大物博人口众多，各城市间通商往来频繁，对于铁路货运需求量十分巨大。随着轨道行业的快速发展，实现“货运快速化”成为了当前货运车辆发展的重点。使用大功率重载机车牵引列车能够实现载重增加、速度提升的优势，在既有线的基础上改造升级就可以满足需求，投入成本低却效果明显，能够实现货运的快速化。但是随着机车牵引功率的提升，车辆运行速度以及载重量增大，对于车辆制动能力的要求也随着提高。本文对当前各类制动方式进行分析，讨论研究制动系统在机车车辆方面的应用。
2.制动原理研究
车辆制动指的是通过人为干扰使车辆速度降低甚至停止的过程，按照能量的转移转换方式分为摩擦制动以及动力制动两种形式。
2.1 摩擦制动
摩擦制动顾名思义就是指的通过物体摩擦产生制动力，将动能转化为热能的过程。踏面制动是早期车辆使用最为广泛的制动形式，通过基础制动装置的活塞推动闸瓦抱紧车轮踏面产生摩擦力，从而将动能转化为热能释放到空气中去。通过研究发现，踏面制动能够有效的实现制动能力且对踏面廓形的修正具有积极的作用，但是自身及踏面损耗量过大。盘式制动是继踏面制动后研究出的制动形式，在车轴或车轮上装有制动盘，基础制动装置直接抱紧制动盘实现制动。盘式制动可以自由选择摩擦部位的材质性能，使用更适合的材质进行制动，有效的避免磨损且可以提供更高效的制动能力，散热能力也得到了有效的加强，被广泛用于各类高速列车上。磁轨制动是后期研发的新型制动形式，利用转向架上安装的电磁体与轨道的摩擦产生摩擦力制动，这种制动方式与盘式制动以及踏面制动不会干涉，可以并行使用，但是对轨道磨损较大，所以仅在高速列车紧急制动时会补充使用。
2.2动力制动
动力制动主要是依靠轨道列车牵引电机作为驱动部件来实现的，当制动时利用牵引电机反向动能会转化为电能提供给反向扭矩的原理实现制动。当前轨道列车常用的动力制动主要有电阻制动、加馈电阻制动、再生制动和旋转涡流制动等形式，以再生制动最为普遍，再生制动指的是电力机车在进行动力制动时，发电机发出来的电能被反馈回电网加以利用的方式。
3 机车制动系统的应用
制动系统作为轨道车辆核心系统中的一项，是车辆安全运行的保证。制动系统由制动机、手制动机和基础制动装置三大部分组成。其控制关系或工作流程如图1所示。
在机车车辆的制动系统中，基础制动装置是制动系统的末梢装置，也是制动功能执行和实现的最重要部件。机车的基础制动装置，根据其结构和在转向架的布置形式，有杠杆式和单元制动式两种;另外，依照制动时摩擦副的对象，有踏面制动和盘形制动两大类。其中，盘形制动有轮盘式和轴盘式制动两种。本文以单元式制动单元为研究对象进行分析，以常见的HXN5 型机车基础制动装置为例，该制动单元采用的是独立单元制动器、踏面制动的方式，所以，其结构主要由单元制动器和闸瓦两部分组成。该制动单元相关参数如表1所示。
HXN5 型机车采用 PEC7 模式的单元制动器，PEC7 单元制动器包括制动缸、机械传动机构、闸瓦间隙自动调整器和闸瓦装置四个组成部分。制动缸为制动提供原力。机械传动机构将制动缸给出的制动原力进行放大，并传递给闸瓦或制动夹钳。闸瓦间隙时为了保证车轮与闸瓦间隙的重要部件，使闸瓦始终与车轮保持平行避免偏摩。闸瓦装置由闸瓦托、瓦签及闸瓦组成，是提供制动力的最终部件，如图2所示，闸瓦托把闸瓦托着，并通过瓦签固定，从而使整个闸瓦装置直接实施产生制动力。
当制动缸充气时，克服复位弹簧的张力，推动鞲鞴上移。鞲鞴上移带动凸轮盘逆时针转动，经滚轮推动闸瓦间隙自动调整器和闸瓦右移，使闸瓦压紧车轮踏面，通过与轮对摩擦产生制动效果，此时制动力施加。当制动缸排气或停放制动缸推动作用消除，在复位弹簧张力的作用下，鞲鞴下移带动凸轮盘顺时针转动，闸瓦间隙自动调整器和闸瓦左移回到原始位置，使闸瓦离开车轮踏面，实现缓解作用。
4 总结
机车车辆制动系统结构和功能的可靠性、安全性，直接影響到车辆运行的安全性与稳定性，对于车辆的载重及速度也有重要的影响。为实现对机车车辆制动功能的研究，本文通过对当下制动系统原理分类分析，讨论了机车制动系统尤其是基础制动装置的制动功能的实现。
参考文献：
[1]王俊勇，仝雷，王海平.HX_D2电力机车制动系统[J].机车电传动.2008（05）
[2]倪文波，王雪梅，李芾，金雪岩，陈勇.新型机车电空制动机试验研究[J].内燃机车.2005（08）
[3]刘豫湘.我国机车制动机的现状与发展[J].电力机车与城轨车辆.2005（01）
关键词：机车;制动系统;应用
1.研究背景
我国地大物博人口众多，各城市间通商往来频繁，对于铁路货运需求量十分巨大。随着轨道行业的快速发展，实现“货运快速化”成为了当前货运车辆发展的重点。使用大功率重载机车牵引列车能够实现载重增加、速度提升的优势，在既有线的基础上改造升级就可以满足需求，投入成本低却效果明显，能够实现货运的快速化。但是随着机车牵引功率的提升，车辆运行速度以及载重量增大，对于车辆制动能力的要求也随着提高。本文对当前各类制动方式进行分析，讨论研究制动系统在机车车辆方面的应用。
2.制动原理研究
车辆制动指的是通过人为干扰使车辆速度降低甚至停止的过程，按照能量的转移转换方式分为摩擦制动以及动力制动两种形式。
2.1 摩擦制动
摩擦制动顾名思义就是指的通过物体摩擦产生制动力，将动能转化为热能的过程。踏面制动是早期车辆使用最为广泛的制动形式，通过基础制动装置的活塞推动闸瓦抱紧车轮踏面产生摩擦力，从而将动能转化为热能释放到空气中去。通过研究发现，踏面制动能够有效的实现制动能力且对踏面廓形的修正具有积极的作用，但是自身及踏面损耗量过大。盘式制动是继踏面制动后研究出的制动形式，在车轴或车轮上装有制动盘，基础制动装置直接抱紧制动盘实现制动。盘式制动可以自由选择摩擦部位的材质性能，使用更适合的材质进行制动，有效的避免磨损且可以提供更高效的制动能力，散热能力也得到了有效的加强，被广泛用于各类高速列车上。磁轨制动是后期研发的新型制动形式，利用转向架上安装的电磁体与轨道的摩擦产生摩擦力制动，这种制动方式与盘式制动以及踏面制动不会干涉，可以并行使用，但是对轨道磨损较大，所以仅在高速列车紧急制动时会补充使用。
2.2动力制动
动力制动主要是依靠轨道列车牵引电机作为驱动部件来实现的，当制动时利用牵引电机反向动能会转化为电能提供给反向扭矩的原理实现制动。当前轨道列车常用的动力制动主要有电阻制动、加馈电阻制动、再生制动和旋转涡流制动等形式，以再生制动最为普遍，再生制动指的是电力机车在进行动力制动时，发电机发出来的电能被反馈回电网加以利用的方式。
3 机车制动系统的应用
制动系统作为轨道车辆核心系统中的一项，是车辆安全运行的保证。制动系统由制动机、手制动机和基础制动装置三大部分组成。其控制关系或工作流程如图1所示。
在机车车辆的制动系统中，基础制动装置是制动系统的末梢装置，也是制动功能执行和实现的最重要部件。机车的基础制动装置，根据其结构和在转向架的布置形式，有杠杆式和单元制动式两种;另外，依照制动时摩擦副的对象，有踏面制动和盘形制动两大类。其中，盘形制动有轮盘式和轴盘式制动两种。本文以单元式制动单元为研究对象进行分析，以常见的HXN5 型机车基础制动装置为例，该制动单元采用的是独立单元制动器、踏面制动的方式，所以，其结构主要由单元制动器和闸瓦两部分组成。该制动单元相关参数如表1所示。
HXN5 型机车采用 PEC7 模式的单元制动器，PEC7 单元制动器包括制动缸、机械传动机构、闸瓦间隙自动调整器和闸瓦装置四个组成部分。制动缸为制动提供原力。机械传动机构将制动缸给出的制动原力进行放大，并传递给闸瓦或制动夹钳。闸瓦间隙时为了保证车轮与闸瓦间隙的重要部件，使闸瓦始终与车轮保持平行避免偏摩。闸瓦装置由闸瓦托、瓦签及闸瓦组成，是提供制动力的最终部件，如图2所示，闸瓦托把闸瓦托着，并通过瓦签固定，从而使整个闸瓦装置直接实施产生制动力。
当制动缸充气时，克服复位弹簧的张力，推动鞲鞴上移。鞲鞴上移带动凸轮盘逆时针转动，经滚轮推动闸瓦间隙自动调整器和闸瓦右移，使闸瓦压紧车轮踏面，通过与轮对摩擦产生制动效果，此时制动力施加。当制动缸排气或停放制动缸推动作用消除，在复位弹簧张力的作用下，鞲鞴下移带动凸轮盘顺时针转动，闸瓦间隙自动调整器和闸瓦左移回到原始位置，使闸瓦离开车轮踏面，实现缓解作用。
4 总结
机车车辆制动系统结构和功能的可靠性、安全性，直接影響到车辆运行的安全性与稳定性，对于车辆的载重及速度也有重要的影响。为实现对机车车辆制动功能的研究，本文通过对当下制动系统原理分类分析，讨论了机车制动系统尤其是基础制动装置的制动功能的实现。
参考文献：
[1]王俊勇，仝雷，王海平.HX_D2电力机车制动系统[J].机车电传动.2008（05）
[2]倪文波，王雪梅，李芾，金雪岩，陈勇.新型机车电空制动机试验研究[J].内燃机车.2005（08）
[3]刘豫湘.我国机车制动机的现状与发展[J].电力机车与城轨车辆.2005（01）