PGM48型钢轨打磨车的制动系统结构特点分析

PGM48 型钢轨打磨车的制动系统结构特点分析学 生 姓 名： 学 号： 专 业 班 级： 指 导 教 师： 西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- I -摘 要随着我国经济的高速发展，铁路运输事业日益蓬勃发展。铁路运输密度的加大和繁忙的工作路线维修工作，使得采用小型养路机械和非标准化自制设备的传统维修手段已经无法满足需要。同时，二十一世纪以来我国铁路吸收了外国先进的技术经验并与本土实际相结合，促使我国的轨道结构迈向了现代化的步伐，同时这也对养路机械的作业质量提出了新一高度的要求。在这种形势下，我国铁路日益趋向大型机械化。本文主要围绕 PGM-48 型钢轨打磨车进行结构分析。本文主要阐述了 PGM48 型钢轨打磨车的制动系统结构特点，阐述了 PGM48 型钢轨打磨车的发展历史，以及在我国的发展现状以及未来的发展前景，PGM 型钢轨打磨车的结构介绍，钢轨打磨车的意义，包括理论效用和应用效果，PGM48 型钢轨打磨车的技术经济效益，钢轨打磨车的制动系统分析，制动系统功能，自动制动阀，单独制动阀，中继阀，分配作用阀，钢轨打磨车的空气制动，通过对这些内容的阐述，全面分析了型钢轨打磨车的制动系统结构的特点。关键词：钢轨打磨；系统；结构特点西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 格 式 规 范- II -目 录摘 要 .I.引 言.1.钢轨打磨车的发展历程（历史、现状、前景）.2.PGM 型钢轨打磨车的结构介绍 .4.钢轨打磨车的意义.51.3.1 理论效用.51.3.2 应用效果：.61.3.3 技术经济效应.71.4 本文主要内容.72 钢轨打磨车的制动系统分析.72.1 制动系统组成.72.1.1 制动系统风源.72.1.2JZ-7 型空气制动机 .72.1.3 手制动.82.1.4 基础制动.82.2 制动系统功能.82.2.1 制动系统风源功能.82.2.2JZ-7 型空气制动机 .93、制动系统结构分析.103.1 自动制动阀.103.2 单独制动阀.123.3 中继阀.133.4 分配作用阀.1535 钢轨打磨车的空气制动.164 结语.16结 论.18致 谢.19参 考 文 献.20西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）.引 言钢轨打磨车是集机、电、气、微机控制于一体，机构复杂，自动化程度很高的设备，随着我国铁路提速和重载的实施，对铁路维护的要求也与日俱增，钢轨作为轨道交通的主要部件，与列车的车轮进行直接接触，其质量好坏直接影响到行车的安全性和平稳性，轨道胶东运营后，钢轨就长期处于恶劣的环境中，再加上列车动力的作用，以及自然环境和钢轨本身的质量等一系列因素，钢轨经常出现以下伤损的情况，比如，裂纹、磨损等现象的出现，使得轮轨接触面的状况进一步恶化，在一定程度上减少了钢轨的寿命，增加了养护工作的难度以及成本，严重的甚至影响着列车的行车安全，在新的时期新的历史条件的号召下，钢轨打磨成为了铁路特别是高速铁路日常维护的重要的手段，在国外的高速铁路的修建维护工作中，钢轨的磨削工作作为一项重要的维修内容，获得了广泛的关注，但是目前我国已经有的水平还是十分有限的，目前国内所使用的钢轨打磨车主要来自进口或者国内工厂与外方的合作生产的，造价高昂，作为钢轨打磨车的核心部分，国外一直没有转让电气控制这个核心，所以我国要想真正实现钢轨打磨车的国际化，就必须要突破电气控制这个瓶颈。PGM 型钢轨打磨车是铁道部于 1994 年从美国 PJ 公司银镜的大型养路机械，其主要作用是打磨线路，消除钢轨的波浪摩擦，肥边等病害，通过对钢轨进行打磨作业，可以再一定程度上提高旅客列车的运行平稳性，为顾客提供更加舒适的旅游，减少了列车震动对路基道床的破坏，演唱了钢轨的使用寿命，延缓了其他病害的产生周期，通过 PGM48 钢轨打磨车的运用，在我国产生了良好的经济效益，受到了工务部门的普遍欢迎，我国在学习中摸索出了一套行之有效的打磨方法，但是在运用中也发现了一些缺陷。西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 格 式 规 范- 2 -.钢轨打磨车的发展历程（历史、现状、前景）铁路受列车长时间的运行、自然条件（雨雪、地震等）和人为破坏的因素影响，会在积累到一定程度时候发生弯曲甚至碎裂的损耗，为了保证通行安全和速度，我们必须把这种不可控制因素通过技术和人为的力量使其控制在我们的可控范围内。这就需要加强线路的及时维修保养，让线路保持一个良好状态。铁路线路的维护可以说是铁路工作的基础内容，铁路是确保列车运行的物质条件，而铁路维护是铁路的一项保障，对于铁路工务部门来说，保证铁路的运输安全、运输效率、运输服务是其义务所在。如果说，光是有铁路而不去维护，那么铁路就相当于一次性用品，在还没完成“使命”之前就已报废，不换算的同时又造成了线路瘫痪。总之，铁路养护工作不到位，一切便都无从谈起。我国铁路发展以 1865 年英商修建了第一条铁路掀开了篇章，至今已经有一百多年历史。这一百多年以来，我国铁路养护手段技术随着中国铁路史的发展而发展，相辅相成，共同进步。从最原始的人力到小型养路机械化，再到大型养路机械化，养路机械化昭示着科技的进步，也暗示着我国经济的不断飞跃，可以说是百年铁路的缩影也不为过。20 世纪 60 年代以前，我国铁路主要依靠的是人力，中国铁路有多长，养路工遍布的线路就有多长。可谓是百年之铁路，百人之血汗。由于当时修路技术不是很完善，一条铁路使用的寿命很短，修铁路的周期就更加频繁，这给养路工人带来的工作量很大。加之传统的人民只能依靠“愚公移山”般的思想去工作，一条铁路，一百名修路工，还要修好长一段时间，这期间由于停修带来的期间浪费和人力所耗的工时不计其数。“晴天一身汗，雨天一身泥”，来形容养路工人真是再合适不过了。落后的事物必然被历史所淘汰。诚然，这种传统依靠人力养路的方法也不能逃脱被淘汰的命运。由于工作强度大、成本高、效率低下等缺点。大多数发达国家在 20 世纪 60 年代际，就已经探索利用大型机械动力进行养路工作，这种强度小、效率高的行为逐步取代了传统方法。在 60 年代末，发达国家已经发展成了以大型养路机械的基本西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）格局。而我国在进行了长达几十年的艰苦探索后，迈出了艰难的一步，我们开始尝试在工作中使用小型机械，这就意味着我国铁路事业摆脱了完全依靠人力进行铁路养护的时代，走向了机械化，这对我国机械革命的道路可谓具有巨大意义。20 世纪 80 年代，我国铁路才开始进入现代化铁路的发展时期，仅仅采用传统的小型养路机械进行线路养护维修的工作已经不能保证作业的质量效率和安全。在这种条件下，人们才开始思考到机械养路的先进性，这时对养路机械话的闭塞观念也发生了转折性的转变，开始认识到了铁路发展需要机械养路支持的必要性和养路机械技术性的现代化所必备的因素等等，正是这些观念的转变促使铁路事业在上世纪末、本世纪初进行了一场历史悠久、影响深远持久的铁道部改革。在这次改革中，铁道部提出了跨越小型、中型机械，直接研发大型机械的方针，这意味着我国正在进行小型机械养路的同时，直接步入大型机械的研究，在一定程度上这减减少研发和使用的投入，但在一定程度上是对我国铁路事业的一个重大挑战，一旦失败可能重新来过，成功将造成重大意义。可以说这次决议方针是有放手一搏的意味。可喜可贺的是，20 世纪 80 年代初期，吸收外国先进的生产经验，取之精华弃之糟粕的发展成我国自己的道路，1984 年，我国正式引进大型机械养路的维修，这代表了铁务系统的工作模式和养路体系已经发生了根本性的改革。同时线路养护修理的质量、安全、效率也得到了极大地提高与保证。在以前，施工队伍的进程影响运行开始的时间，人民矛盾与养路工工期矛盾尤为重大，但在大型养路机械发展以来，施工与铁路运行的矛盾得到了很大程度的缓解，同时铁路施工中产生的意外事故也显著减少。正是由于大型养路机械事业的蓬勃发展，所以，大型养路机械设备的品种和装备数量迅速增加。钢轨打磨车就是大型养路机械的一种典型。钢轨打磨是指为了消除钢轨周期性和非周期性短波不平顺而进行的大型养路作业。其基本原理是把钢轨轮廓打磨成更符合列车运行的形状，这有利于延长钢轨的使用寿命和提高运行速度。钢轨打磨主要通过改变轨道横向耦合轮廓与列车相互交错的接触面，以此来提高轮轨接触面的纵向平顺性，让接触面积的损耗程度达到最小，以此来延长使用寿命。控制侧磨，控制疲劳和控制波磨是预防性钢轨打磨的主要手段，它们的作用都是控制侧磨、疲劳、波磨、降低竖向冲击力，当然最终目的是为了延长钢轨使用寿命，不同的材料不同的方法，产生的效果和打磨的细致程度也不同。钢轨打磨西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 格 式 规 范- 4 -车的投入使用可以及时、准确的消除钢轨的表面损伤，这不仅仅有利于延长铁轨的使用寿命；消除钢轨的不平顺还可以提高铁轨的平顺性，加快运行的速度，增强旅客的舒适度等等。这种先进的作业方式，最早是引进美国制造的 PGM-48 型钢轨打磨车，我国在这一方面起步较晚。.PGM型钢轨打磨车的结构介绍型钢轨打磨车以打磨钢轨为主要目的，是赐福以及维持贵姓和减少表面缺陷的专用设备，由控制车、生活车和动力车组成，控制车和动力车分别位于列车的两端，生活车位于列车中部，控制车由司机室、主动力室、辅助发电机室、电气控制室四个部分组成；动力车由司机室、动力室、物料间、电气控制室四个部分组成；生活车由卧室、厨房间、盥洗室、休息娱乐室四个部分组成。此外，钢轨打磨车还包括了转向架、车架、牵引装置、打磨装置、防火装置、检测系统、液压系统、电气系统、气动系统、动力传动系统以及制动系统等。该车在整体设计上整齐划一，在电路、液压系统上采用统一的模式，该车最典型的是电路控制，当前的大型养路机械均为机、电、液为一体，本车也是，它将网络技术运用到大型养路机械的电路控制中，是其最大的特点，控制系统采用触摸屏控制，机械车是由完全相同的三节车连接而成的，可分开单独作业，每节车有块模块串联构成电路控制网络，其中逐级一块，形式中央处理器的功能，负责处理本车所有的电路感应器以及输出指令。钢轨打磨车假装了伏直流操作泵，在发动机发生故障时，可以采用手动操作泵提升摸头，打磨小车，当主液压系统不能工作时用来移动位置，避免了设备故障造成施工晚点，保证了施工的安全，在安全环保方面，该车在处理打磨钢轨产生火花和粉尘这两种危害也有很好的设计。贴别是暖气设计的独到之处，由于其采用了水冷发动机，一般冷却水的温度在摄氏度左右，将鞥缺水引导驾驶室再通过风扇吹出热风，技能为冷却水降温，又能使驾驶室的温度满足要求，实现了废物利用和能源的节约。西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ）.钢轨打磨车的意义钢轨打磨车主要用于消除钢轨表面的磨损、变形和其他缺陷，型钢轨打磨车由三辆车组成，前、后为动力车，中间一辆为生活车，动力车部分全部为进口设备，可靠想强，技术性能处于世界先进水平，打磨列车的打磨技术高，每节车装有两个打磨小车，每个打磨小车装有个打磨头，全车共有个打磨头，打磨精度高，由计算机控制自动检测和调整打磨量。根据我国的实际情况，考虑到我局的行车速度，钢轨状态和钢轨打磨工作的展开情况，我国采用了修补性打磨，展开对正在运行的钢轨面病害和轨头断面进行全面调查、测量、对集中出现的具有共性病害的某些地区进行针对性打磨，主要整治的病害类型有轨头集合形状的恢复等，钢轨打磨在很大程度上改善了轮轨，一是改善了横向耦合平面，告诉列车的运行状态是一个由多种独立运动的叠加而成的复杂运动，其中横向运动以蛇行、侧滚、棱形运动而产生横向往复运动为主要表现形式，钢轨打磨可以改善横向的耦合平面；二是钢轨打磨可以改善轮轨接触垂直纵平面，通过大量观测发现，打磨对钢轨踏面广泛存在的各种各样的不平顺具有良好的削峰平谷的作用，主要表现在减少波深，增加波长，消灭极短波。1.3.1 理论效用首先前文提到过可以通过改变钢轨与列车的接触形状，改变接触面积，进一步达到改变接触力大小和损耗程度。同时钢轨波磨以及低接头会产生噪音污染，对周边地区居民生活和生产产生负面影响的同时，也会加快列车元件和钢轨原件的损耗，影响车速和运行质量。这时就需要控制这些钢轨波磨以及低接头产生的缺陷，尽可能地去弥补改正掉。其次，我们钢轨打磨可以控制列车与钢轨之间的滚动接触疲劳产生的缺陷。由于这些缺陷会增加钢轨损伤的风险，甚至降低超声波钢轨探伤的效果，修正这些缺陷可以减少钢轨损伤的风险，避免减弱超声波钢轨探伤的效果。再者，由于车轮滚伤、列车压溃、钢轨头垂向及纵向发生了裂纹等钢轨缺陷，这时通过钢轨打磨修正能够减少列车车轮和其转向架运动的产生的缺陷，减少由此产生的噪音和振动，减少普通接西 安 铁 路 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 格 式 规 范- 6 -头和焊接接头的垂向不平顺，控制钢轨波磨，缓和大轴重车轮作用的不利影响，改善轮/轨接触条件，使钢轨和车轮正确接触，减少车辆横向不稳定性（蛇行运动）。1.3.2 应用效果：（1）钢轨打磨由于及时、准确地发现轨道运行中发生的问题，并加以改正修补，这使得钢轨的寿命大大增加，最近几年根据不完全统计，平均每一条干线钢轨的使用寿命在钢轨打磨前后会产生 50%-100%的增加。这样大大节省了钢轨的成本和增加了其使用价值。（2）在以前铁路运行的过程中，钢轨发生的事故不在少数，由于事故的发生，列车及其所在线路就会处于瘫痪状态，这时会