2010年第1期 2010年1月10日
机 车 电 传 动ELECTRIC DRIVE FOR LOCOMOTIVES
№1, 2010Jan. 10, 2010
运用检修
“和谐号”机车牵引2万t重载
列车的制动操纵技术探讨
安中正
（湖东电力机务段验收室，山西大同摘
037011）
公司和西门子公司在“欧洲短跑手”机车平台上结合其DJ1型交流电力机车在中国大秦线上的运用经验，
充分考虑到大秦运煤专线的特殊环境合作而研制的一款适用于中国干线铁路重载货运的新型交流传动电力机车。机车采用自动化系统SIBAS32和TCN列车通信网络技术以及分布式动力控制设备LOCOTROL和制动控制单元CCBII。
“和谐2型”机车（HXD2）是由法国阿尔斯通公司与中国北车集团大同电力机车有限责任公司合作设计生产的，在PRIMA 2U机车基础上改造设计而成的，采用
核心技术是逆变、变频和网LOCOTROL远程控制系统，
络计算机控制系统和法维莱制动系统。
从列车编组和机车使用情况看，无论是哪种形式，都为解决一个共性问题，那就是长大列车编组在制动模式下，如何解决列车缓解充风这个过程中的“时间”问题。也就是说列车在高速下进行制动调速，以达到不超过线路规定的限制速度和低速下的缓解后列车能安全运行，最终达到列车运行的平均速度和线路的通过能力提高的问题。
要：2万t重载列车的操纵技术在短期内还没有形成
一种特定有效的操纵理论，因此对“和谐号”机车的使用与维护进行深入探讨，有助于今后重载技术的快速发展；针对列车在特定的长大下坡道上进行制动操纵分析，总结出提高列车运行的平均速度和线路的通过能力问题的一套方法。
关键词：重载列车；再生制动；操纵技术；电空联合制动；线路通过能力；分布式动力控制系统
中图分类号：U268.4+3；U260.13+8 文献标识码：B
文章编号：1000-128X(2010)01-0070-03
2006年3月大秦线万吨组合列车的开行标志着我国在重载技术上的重大突破，在今后的几年内，年运输能力将会进一步提高到4亿t。如何在开行1万t列车经验基础上努力提高机车质量和2万t列车的操纵水平，将直接影响运输任务的完成。为适应新形势发展的需要，我们引进了国外较为先进的“和谐号”交流电力机车（HXD1、。众所周知，万吨重载列车开行的关HXD2）
键问题在于列车的制动，而列车的制动分为运行中的调速制动和停车制动。大秦线的地形特点，对2万t重载列车的制动操纵技术提出了更高的要求，因此探讨在长大下坡道上合理的列车制动操纵技术，以确保重载列车安全、平稳、高速运行是解决2万t重载列车能否安全运行的一个关键问题。
2重载列车的制动“时间”问题
从2007年3月18日SS4改进型6134机车牵引2万t列
车进行的胶泥缓冲器测试表中（表1），可以直观地看到5个工况下的最大车钩力和缓冲器位移发生在中前部机车的循环制动工况。
表1
工况启动上坡道
2万t列车车钩力和胶泥缓冲器位移测试
单元万吨
2万t列车中前2万t列车中后
最大力最大位移最大力最大位移最大力最大位移/kN346.3-630.6829.8
/mm15.552.166.352.351.5
/kN54.7501606.3-987.7355
/mm039.845.673.943
/kN-603-373-560730824
/mm55.52442.55871.8
1 2万t重载列车的基础状况
循环制动-737.9停车制动653.2
注：车钩力前没有负号表示车钩受压，有负号表示车钩受拉。
前期，大秦线、北同蒲线及相关线路开行2×10000t的重载组合列车，列车编组形式：机车+102×车辆+双机车+102×车辆+机车；北同蒲线及相关线路开行
编组形式：机车+51×4×5000t的2万t重载组合列车，
车辆+机车+51×车辆+机车+51×车辆+机车+51×车辆。
目前，其牵引方式还有： SS4改进型电力机车采用“2＋1＋1”、“2+2+1”模式牵引； 其中HXD1、HXD2型机车采用“2+1”、“1+1”牵引等模式。
车辆类型：C80，滚动轴承；换长为1.1；闸瓦类型为高磨合成瓦；制动机类型为120型；换算闸瓦压力(定压600kPa)：每列车辆两端连续3辆不得有200/430kN；关门车，固定车次，固定车底，循环使用。“和谐1型”机车（HXD1）是南车株洲电力机车有限
收稿日期：2009-03-24；收修改稿日期：2009-07-07—70—
从整个测试结果看，循环制动是比较5种工况下，恶劣的工况。由于试验条件的限制，本次没有测试紧
急制动、低速运行时的紧急制动等恶劣工况，因此，实际运行中的紧急制动可能发生的车钩力和缓冲器位移比本次测试的最大结果（车钩力987.7kN，缓冲器位移还要大。另据本次测试的作用时间和车钩力73.9mm）
以及缓冲器位移曲线表明，列车在循环制动时，力有较大的变化，车钩一般伴随有短暂的拉压转换。在该工况下，车钩力与缓冲器位移与机车的操纵有很大关系。
2.1低速缓解容易造成断钩
根据表1和相关资料表明，列车在缓解时，空气制动机不能实现全列前后车辆同步缓解，而是随着缓解波从前向后的逐辆传递，车辆由前向后逐辆缓解。在
第1期安中正：“和谐号”机车牵引2万t重载列车的制动操纵技术探讨
缓解波向后传递的过程中，车钩由压缩状态过渡到拉伸状态，并实现车钩拉力向后逐辆传递。建立这一过
程的理论模型，车辆速度及加速度变化如图1所示。
是为解决这一问题所采取的一个办法，以达到抑制列车在低速缓解时发生断钩事故。
2.2循环制动容易造成制动性能下降
列车在长大下坡道上运行时，为控制列车速度，要使用空气制动进行循环制动，即制动、缓解、再制动、再缓解……。然而对重载列车而言，单独使用空气制动短时间内会产生车辆副风缸充风不足的现象。在缓解后，列车开始加速过程。同时车辆副风缸开始充风，经过一段充风时间tc风压达到规定压力时，再制动才能发挥有效的制动力。当列车进行再制动时，由于制动机不能立即产生制动作用，列车要经过一段空走时间tk，并在空走时间内列车仍处于不断增速的状态。因此，在制动周期短的情况下，缓解后的列车当车辆副风缸充满风立
图1车辆瞬间加速过
程
从图1得到缓解的第1节车辆在车钩的伸缩范围内开始缓慢加速，第1节与第2节车辆连挂车钩t11 时刻，
由压缩状态转为拉伸状态，拉力向第2节传递。此时第第2节速度由原来的缓解初速开始1节速度略有下降，上升。车钩完全抻开，第1节和第2节以相同的t12时刻，速度运行，并在第2节与第3节车钩压缩范围内开始加速。第2节与第3节连挂车钩转为拉伸状态，拉t21时刻，力向第3节传递，第1、第3节速度由2节速度略有下降，缓解初速开始加速，以此类推。在这一拉力传递过程中，随着已缓解车辆的逐渐增多，参与加速的重力分量也越来越大，缓解车辆的速度也逐渐升高，使其后车辆瞬间加速过程的Δt越来越小，而速度变化Δv越来越大，即Δt1>Δt2>Δt3，Δv1Δt2>Δt3，Δt越来越小，说明车钩拉力的传递是一个逐渐加速的过程，即越往后，拉力的传递过程越快。然而缓解波的传递，基本上可以看作是一个匀速传递的过程，而拉力的传递是以缓解波的传递为前提的，即可以认为没有缓解的车辆不能传递车钩拉力。虽然缓解波的传递先于拉力的传递，但在大坡道的情况下拉力的传递速度也很快，特别当某节车辆在缓解时因作用不良出现延时的时候，拉力的传递就会赶上缓解波的传递，出现拉力传递“等”缓解波的现象。此时，未缓解的车辆速度低，闸瓦摩擦系数大，制动力强，当拉力传递到该节车辆的瞬间，便造成前拉后拽，使车钩承受比正常情况下更大的拉力。特别在长大下坡道上运行的重载列车，由于牵引车辆多，车身长，缓解波传递时间长，拉拽力的破坏性更强，极易在低速缓解时发生断钩。表1中的数据即可证明这一结论。为此在开行2万t列车时，采用不同的组合编组方式来缩短列车缓解波时间以减小车钩拉拽力，这也正
即进行再制动的过程中，要经历tc+tk的增速期。我们知
道，列车在长大下坡道上的循环制动周期受2个因素的制约，一是最高限制速度，二是最低缓解速度。制动初速高，会造成超速，缓解速度低则会有断钩的危险。这就给空气制动调速限定了有限的调速范围，致使循环制动周期短，容易造成再制动时车辆副风缸充风不足，经过几次循环后，导致列车制动性能严重下降，甚至丧失制动力，严重危胁列车运行安全。以HXD1机车单牵72辆6000t在12‰下坡道上进行循环制动时，空走时间tk、车辆副风缸充风时间tc及列车速度由缓解初速增至最高限制速度所需增速时间tz的分析计算为例，设缓解初速为30km/h，减压量为100kPa。
·tk=(3.6+0.00176rn)(1-0.032ij)=
(3.6+0.00176×100×72)(1-0.032×10)=17.6s由《列车牵引计算规程》查得：tc=170s。所以，
列车由缓解初速度增到最高限速的时间tc+tk=187.6s，
由下式计算：
式中：VG为最高速度，计算中取80km/h；VD为最低速度，计算中取30km/h；V1为速度间隔内初速；V2为速度间隔内终速；w0 为列车运行单位基本阻力；ij为单位坡道阻力。
取速度间隔为10km/h，列车速度由缓解初速增至限速所需时间：tz=145.4s，tc+tk=187.6s， 所以tz
辆副风缸还没有充满风，或者说待车辆副风缸充满风时，列车速度早已超过了限制速度。如果为不超速而进行再制动，则车辆副风缸将会发生充风不足。经过几个制动周期后，列车制动力严重下降, 列车运行安全将得不到保证。当列车运行在下坡道的慢行地段时，列车调速范围将更小，这一问题会更加突出。因此，列
—71—
机 车 电 传 动
2010年
车不得不停车缓风，从而大大降低了列车运行的平均速度和线路的通过能力。
理配合，减小列车冲动并满足再制动时列车管充风时间需求，操作及注意点如下：
不足时再投入空a.先投入再生制动力400～450kN，气制动。
降低100kN再生b.电空联合制动投入空气制动前，制动力。待空气制动稳定（排完风10s）、运行速度稳定
后，可适当降低再生制动力。缓解空气制动前，将再生制动力缓慢调至400～450kN再缓解，适当撒砂缓解列车制动；全列车未缓解前，不得降低再生制动力。
c.长大下坡道循环制动时间不应超过10min。
再生制动力不得低于100kN。d.电空联合制动，
原则采用初制动；必须追加e.利用空气制动调速，
时，一次追加减压量不超过20kPa，低速时原则上不得追加减压。
⑥自动过分相前适当降低级位或调至零级位，过分相后合闸20s自检完成方可投入牵引或制动，机车过分相区段后自动投入约10kN再生制动力；自动过分相系统故障时切除，使用手动操作。
⑦站内停车时，将速度控制在20km/h以下，初制动停车；禁止追加减压或大减压量停车。
重载列车制动的安全问题，可以通过以上合理的措施和方法来得到解决或改善。可见，列车在长大下坡道上充分发挥“和谐号”机车再生制动力大的效能，是确保列车安全、平稳运行的有效方法。
3采取有效的电空联合制动
由图2得知，速度在10～76.6km/h再生制动特性区
域内，再生制动力恒定最大（461kN，轴重23t），76.6～
（1000kW持续功率），这说明120km/h范围是一个恒功区
再生制动在列车速度比较宽裕（线路允许速度80km/h）
的情况下能发挥最大作用。充分发挥“和谐号”机车再生制动制动力，便可有效地在一定程度上抑制列车的增速。
图2HXD2型机车动力制动特性曲
线
实际上， 2万t重载列车采用不同方式的列车编组形式，其目的还在于通过列车分布式动力控制系统（LOCOTROL），利用无线数据传输技术，实现主控机车对从控机车的同步控制，以减小列车运行中产生的纵向冲动，缩短空气制动的排、充风“时间”，减少列车在长大下坡道上运行使用空气制动的次数。“和谐号”机车采用微机网络控制，更能体现同步性的优越，充分利用强大的再生制动力，减小列车车钩拉拽力，延长制动周期以提高循环制动性能，同时还大大减少了闸片的磨耗，节约电能，完全能够适应重载列车分布式动力制动的要求。
5结束语
重载列车的运行有其自身的特点，特别在长大下
4改善列车制动性能下降的措施
根据现场积累的经验，总结和制定出了“和谐号”
坡道上如何进行调速制动便是一个关键。在以上的探
讨中可以看到，通过列车分布式动力控制系统（LOCOTROL），利用无线数据传输技术，实现主控机车对从控机车的同步控制，以再生制动为主，空气制动为辅的电-空联合制动是解决提高列车运行的平均速度和线路的通过能力问题的有效途径。在开通2万t重载列车的初期，断钩和停车缓风次数曾一度居高不下。经过加强对乘务员操纵技术的培训，改善重载列车的操纵方法，这些问题得到了大大改善。参考文献：
［1］王
帅，安中正，白
晶，等.万吨重载列车的平稳操纵［J］.
机车电传动，（6）2005.
［2］孟宪刚.机车车辆及牵引计算［M］.北京:中国铁道出版社，1985.［3］孙中央，冯
慧.列车牵引计算规程实用教程［M］. 北京:中
机车牵引2万t重载列车的一套科学操纵方法以及措施。
①从控司机服从主控司机的指挥，主控司机及时组织建立DP关系，并利用DP系统功能检查列车管漏泄；开车前简略试验，可控列尾故障不得开车。②机车工况转换必须保持10s以上间隔时间，以保证操纵指令可靠传输。主控机车需进行牵引、再生制动力调整时，一次调整值不得少于50kN，严禁采用拉锯式办法调整牵引、再生制动力。③列车缓解速度不得低于30km/h，追加减压必须停车缓解。大减压停车时，司机应同时按压可控列尾控制盒“红键”，强制可控列尾主机排风停车。
④牵引、再生制动力分二段隔时投入；第一段平滑调节至100kN，停顿10s再缓和调至所需牵引、再生制动力。解除机车牵引、再生制动力；第二段一次缓慢下降不超200kN（不大于三分之一）停顿10s后缓慢退至0位。
⑤长大下坡道空气制动（初制动）与动力制动合
—72—
国铁道出版社，1999.
［4］铁道部.中华人民共和国铁道部机车操纵规程［K］. 北京:中
国铁道出版社，2005.
［5］张曙光.HXD1型电力机车［M］.北京:中国铁道出版社，2009.［6］张曙光.HXD2型电力机车［M］.北京:中国铁道出版社，2009.［7］王奇钟.韶山4型电力机车操纵与保养［M］.北京:中国铁道
出版社，2000.［8］饶
忠.列车制动［M］.北京:中国铁道出版社，2003.
2010年第1期 2010年1月10日
机 车 电 传 动ELECTRIC DRIVE FOR LOCOMOTIVES
№1, 2010Jan. 10, 2010
运用检修
“和谐号”机车牵引2万t重载
列车的制动操纵技术探讨
安中正
（湖东电力机务段验收室，山西大同摘
037011）
公司和西门子公司在“欧洲短跑手”机车平台上结合其DJ1型交流电力机车在中国大秦线上的运用经验，
充分考虑到大秦运煤专线的特殊环境合作而研制的一款适用于中国干线铁路重载货运的新型交流传动电力机车。机车采用自动化系统SIBAS32和TCN列车通信网络技术以及分布式动力控制设备LOCOTROL和制动控制单元CCBII。
“和谐2型”机车（HXD2）是由法国阿尔斯通公司与中国北车集团大同电力机车有限责任公司合作设计生产的，在PRIMA 2U机车基础上改造设计而成的，采用
核心技术是逆变、变频和网LOCOTROL远程控制系统，
络计算机控制系统和法维莱制动系统。
从列车编组和机车使用情况看，无论是哪种形式，都为解决一个共性问题，那就是长大列车编组在制动模式下，如何解决列车缓解充风这个过程中的“时间”问题。也就是说列车在高速下进行制动调速，以达到不超过线路规定的限制速度和低速下的缓解后列车能安全运行，最终达到列车运行的平均速度和线路的通过能力提高的问题。
要：2万t重载列车的操纵技术在短期内还没有形成
一种特定有效的操纵理论，因此对“和谐号”机车的使用与维护进行深入探讨，有助于今后重载技术的快速发展；针对列车在特定的长大下坡道上进行制动操纵分析，总结出提高列车运行的平均速度和线路的通过能力问题的一套方法。
关键词：重载列车；再生制动；操纵技术；电空联合制动；线路通过能力；分布式动力控制系统
中图分类号：U268.4+3；U260.13+8 文献标识码：B
文章编号：1000-128X(2010)01-0070-03
2006年3月大秦线万吨组合列车的开行标志着我国在重载技术上的重大突破，在今后的几年内，年运输能力将会进一步提高到4亿t。如何在开行1万t列车经验基础上努力提高机车质量和2万t列车的操纵水平，将直接影响运输任务的完成。为适应新形势发展的需要，我们引进了国外较为先进的“和谐号”交流电力机车（HXD1、。众所周知，万吨重载列车开行的关HXD2）
键问题在于列车的制动，而列车的制动分为运行中的调速制动和停车制动。大秦线的地形特点，对2万t重载列车的制动操纵技术提出了更高的要求，因此探讨在长大下坡道上合理的列车制动操纵技术，以确保重载列车安全、平稳、高速运行是解决2万t重载列车能否安全运行的一个关键问题。
2重载列车的制动“时间”问题
从2007年3月18日SS4改进型6134机车牵引2万t列
车进行的胶泥缓冲器测试表中（表1），可以直观地看到5个工况下的最大车钩力和缓冲器位移发生在中前部机车的循环制动工况。
表1
工况启动上坡道
2万t列车车钩力和胶泥缓冲器位移测试
单元万吨
2万t列车中前2万t列车中后
最大力最大位移最大力最大位移最大力最大位移/kN346.3-630.6829.8
/mm15.552.166.352.351.5
/kN54.7501606.3-987.7355
/mm039.845.673.943
/kN-603-373-560730824
/mm55.52442.55871.8
1 2万t重载列车的基础状况
循环制动-737.9停车制动653.2
注：车钩力前没有负号表示车钩受压，有负号表示车钩受拉。
前期，大秦线、北同蒲线及相关线路开行2×10000t的重载组合列车，列车编组形式：机车+102×车辆+双机车+102×车辆+机车；北同蒲线及相关线路开行
编组形式：机车+51×4×5000t的2万t重载组合列车，
车辆+机车+51×车辆+机车+51×车辆+机车+51×车辆。
目前，其牵引方式还有： SS4改进型电力机车采用“2＋1＋1”、“2+2+1”模式牵引； 其中HXD1、HXD2型机车采用“2+1”、“1+1”牵引等模式。
车辆类型：C80，滚动轴承；换长为1.1；闸瓦类型为高磨合成瓦；制动机类型为120型；换算闸瓦压力(定压600kPa)：每列车辆两端连续3辆不得有200/430kN；关门车，固定车次，固定车底，循环使用。“和谐1型”机车（HXD1）是南车株洲电力机车有限
收稿日期：2009-03-24；收修改稿日期：2009-07-07—70—
从整个测试结果看，循环制动是比较5种工况下，恶劣的工况。由于试验条件的限制，本次没有测试紧
急制动、低速运行时的紧急制动等恶劣工况，因此，实际运行中的紧急制动可能发生的车钩力和缓冲器位移比本次测试的最大结果（车钩力987.7kN，缓冲器位移还要大。另据本次测试的作用时间和车钩力73.9mm）
以及缓冲器位移曲线表明，列车在循环制动时，力有较大的变化，车钩一般伴随有短暂的拉压转换。在该工况下，车钩力与缓冲器位移与机车的操纵有很大关系。
2.1低速缓解容易造成断钩
根据表1和相关资料表明，列车在缓解时，空气制动机不能实现全列前后车辆同步缓解，而是随着缓解波从前向后的逐辆传递，车辆由前向后逐辆缓解。在
第1期安中正：“和谐号”机车牵引2万t重载列车的制动操纵技术探讨
缓解波向后传递的过程中，车钩由压缩状态过渡到拉伸状态，并实现车钩拉力向后逐辆传递。建立这一过
程的理论模型，车辆速度及加速度变化如图1所示。
是为解决这一问题所采取的一个办法，以达到抑制列车在低速缓解时发生断钩事故。
2.2循环制动容易造成制动性能下降
列车在长大下坡道上运行时，为控制列车速度，要使用空气制动进行循环制动，即制动、缓解、再制动、再缓解……。然而对重载列车而言，单独使用空气制动短时间内会产生车辆副风缸充风不足的现象。在缓解后，列车开始加速过程。同时车辆副风缸开始充风，经过一段充风时间tc风压达到规定压力时，再制动才能发挥有效的制动力。当列车进行再制动时，由于制动机不能立即产生制动作用，列车要经过一段空走时间tk，并在空走时间内列车仍处于不断增速的状态。因此，在制动周期短的情况下，缓解后的列车当车辆副风缸充满风立
图1车辆瞬间加速过
程
从图1得到缓解的第1节车辆在车钩的伸缩范围内开始缓慢加速，第1节与第2节车辆连挂车钩t11 时刻，
由压缩状态转为拉伸状态，拉力向第2节传递。此时第第2节速度由原来的缓解初速开始1节速度略有下降，上升。车钩完全抻开，第1节和第2节以相同的t12时刻，速度运行，并在第2节与第3节车钩压缩范围内开始加速。第2节与第3节连挂车钩转为拉伸状态，拉t21时刻，力向第3节传递，第1、第3节速度由2节速度略有下降，缓解初速开始加速，以此类推。在这一拉力传递过程中，随着已缓解车辆的逐渐增多，参与加速的重力分量也越来越大，缓解车辆的速度也逐渐升高，使其后车辆瞬间加速过程的Δt越来越小，而速度变化Δv越来越大，即Δt1>Δt2>Δt3，Δv1Δt2>Δt3，Δt越来越小，说明车钩拉力的传递是一个逐渐加速的过程，即越往后，拉力的传递过程越快。然而缓解波的传递，基本上可以看作是一个匀速传递的过程，而拉力的传递是以缓解波的传递为前提的，即可以认为没有缓解的车辆不能传递车钩拉力。虽然缓解波的传递先于拉力的传递，但在大坡道的情况下拉力的传递速度也很快，特别当某节车辆在缓解时因作用不良出现延时的时候，拉力的传递就会赶上缓解波的传递，出现拉力传递“等”缓解波的现象。此时，未缓解的车辆速度低，闸瓦摩擦系数大，制动力强，当拉力传递到该节车辆的瞬间，便造成前拉后拽，使车钩承受比正常情况下更大的拉力。特别在长大下坡道上运行的重载列车，由于牵引车辆多，车身长，缓解波传递时间长，拉拽力的破坏性更强，极易在低速缓解时发生断钩。表1中的数据即可证明这一结论。为此在开行2万t列车时，采用不同的组合编组方式来缩短列车缓解波时间以减小车钩拉拽力，这也正
即进行再制动的过程中，要经历tc+tk的增速期。我们知
道，列车在长大下坡道上的循环制动周期受2个因素的制约，一是最高限制速度，二是最低缓解速度。制动初速高，会造成超速，缓解速度低则会有断钩的危险。这就给空气制动调速限定了有限的调速范围，致使循环制动周期短，容易造成再制动时车辆副风缸充风不足，经过几次循环后，导致列车制动性能严重下降，甚至丧失制动力，严重危胁列车运行安全。以HXD1机车单牵72辆6000t在12‰下坡道上进行循环制动时，空走时间tk、车辆副风缸充风时间tc及列车速度由缓解初速增至最高限制速度所需增速时间tz的分析计算为例，设缓解初速为30km/h，减压量为100kPa。
·tk=(3.6+0.00176rn)(1-0.032ij)=
(3.6+0.00176×100×72)(1-0.032×10)=17.6s由《列车牵引计算规程》查得：tc=170s。所以，
列车由缓解初速度增到最高限速的时间tc+tk=187.6s，
由下式计算：
式中：VG为最高速度，计算中取80km/h；VD为最低速度，计算中取30km/h；V1为速度间隔内初速；V2为速度间隔内终速；w0 为列车运行单位基本阻力；ij为单位坡道阻力。
取速度间隔为10km/h，列车速度由缓解初速增至限速所需时间：tz=145.4s，tc+tk=187.6s， 所以tz
辆副风缸还没有充满风，或者说待车辆副风缸充满风时，列车速度早已超过了限制速度。如果为不超速而进行再制动，则车辆副风缸将会发生充风不足。经过几个制动周期后，列车制动力严重下降, 列车运行安全将得不到保证。当列车运行在下坡道的慢行地段时，列车调速范围将更小，这一问题会更加突出。因此，列
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机 车 电 传 动
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车不得不停车缓风，从而大大降低了列车运行的平均速度和线路的通过能力。
理配合，减小列车冲动并满足再制动时列车管充风时间需求，操作及注意点如下：
不足时再投入空a.先投入再生制动力400～450kN，气制动。
降低100kN再生b.电空联合制动投入空气制动前，制动力。待空气制动稳定（排完风10s）、运行速度稳定
后，可适当降低再生制动力。缓解空气制动前，将再生制动力缓慢调至400～450kN再缓解，适当撒砂缓解列车制动；全列车未缓解前，不得降低再生制动力。
c.长大下坡道循环制动时间不应超过10min。
再生制动力不得低于100kN。d.电空联合制动，
原则采用初制动；必须追加e.利用空气制动调速，
时，一次追加减压量不超过20kPa，低速时原则上不得追加减压。
⑥自动过分相前适当降低级位或调至零级位，过分相后合闸20s自检完成方可投入牵引或制动，机车过分相区段后自动投入约10kN再生制动力；自动过分相系统故障时切除，使用手动操作。
⑦站内停车时，将速度控制在20km/h以下，初制动停车；禁止追加减压或大减压量停车。
重载列车制动的安全问题，可以通过以上合理的措施和方法来得到解决或改善。可见，列车在长大下坡道上充分发挥“和谐号”机车再生制动力大的效能，是确保列车安全、平稳运行的有效方法。
3采取有效的电空联合制动
由图2得知，速度在10～76.6km/h再生制动特性区
域内，再生制动力恒定最大（461kN，轴重23t），76.6～
（1000kW持续功率），这说明120km/h范围是一个恒功区
再生制动在列车速度比较宽裕（线路允许速度80km/h）
的情况下能发挥最大作用。充分发挥“和谐号”机车再生制动制动力，便可有效地在一定程度上抑制列车的增速。
图2HXD2型机车动力制动特性曲
线
实际上， 2万t重载列车采用不同方式的列车编组形式，其目的还在于通过列车分布式动力控制系统（LOCOTROL），利用无线数据传输技术，实现主控机车对从控机车的同步控制，以减小列车运行中产生的纵向冲动，缩短空气制动的排、充风“时间”，减少列车在长大下坡道上运行使用空气制动的次数。“和谐号”机车采用微机网络控制，更能体现同步性的优越，充分利用强大的再生制动力，减小列车车钩拉拽力，延长制动周期以提高循环制动性能，同时还大大减少了闸片的磨耗，节约电能，完全能够适应重载列车分布式动力制动的要求。
5结束语
重载列车的运行有其自身的特点，特别在长大下
4改善列车制动性能下降的措施
根据现场积累的经验，总结和制定出了“和谐号”
坡道上如何进行调速制动便是一个关键。在以上的探
讨中可以看到，通过列车分布式动力控制系统（LOCOTROL），利用无线数据传输技术，实现主控机车对从控机车的同步控制，以再生制动为主，空气制动为辅的电-空联合制动是解决提高列车运行的平均速度和线路的通过能力问题的有效途径。在开通2万t重载列车的初期，断钩和停车缓风次数曾一度居高不下。经过加强对乘务员操纵技术的培训，改善重载列车的操纵方法，这些问题得到了大大改善。参考文献：
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慧.列车牵引计算规程实用教程［M］. 北京:中
机车牵引2万t重载列车的一套科学操纵方法以及措施。
①从控司机服从主控司机的指挥，主控司机及时组织建立DP关系，并利用DP系统功能检查列车管漏泄；开车前简略试验，可控列尾故障不得开车。②机车工况转换必须保持10s以上间隔时间，以保证操纵指令可靠传输。主控机车需进行牵引、再生制动力调整时，一次调整值不得少于50kN，严禁采用拉锯式办法调整牵引、再生制动力。③列车缓解速度不得低于30km/h，追加减压必须停车缓解。大减压停车时，司机应同时按压可控列尾控制盒“红键”，强制可控列尾主机排风停车。
④牵引、再生制动力分二段隔时投入；第一段平滑调节至100kN，停顿10s再缓和调至所需牵引、再生制动力。解除机车牵引、再生制动力；第二段一次缓慢下降不超200kN（不大于三分之一）停顿10s后缓慢退至0位。
⑤长大下坡道空气制动（初制动）与动力制动合
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