制動控制器機械鎖閉結構優化設計
導語：制動控制器機械鎖閉結構在運行的過程中，比較容易發生鑰匙手柄取出障礙，進而影響司機的正常操作，甚至是影響機車的安全運行。
在DK-2制動系統中，制動控制器安裝于司機控制臺面上，具備的功能有兩項，一項是單機制動，一項是列車制動，通過制動控制器手柄，司機將其操作至各個位置，從而實現列車的各個功能，如緊急、抑制、全制動、運轉等。機械閉鎖結構為制動控制器的一部分，由鑰匙進行操控，在運用制動控制器過程中，鑰匙存在一定的故障，影響運行的安全性。
1制動控制器機械鎖閉結構操作現狀
DK-2制動系統為HXD1型機車的組成部分，此外，此型機車中還包含克諾爾CCBⅡ制動系統。與克諾爾CCBⅡ制動系統，DK-2制動系統換端有著獨特的操作特點，換端鑰匙為DK-2制動系統制動控制器的操作位置，對于非操作節制動控制器，以機械的方式將其固定在相應的位置，目的是避免司機出現操作錯誤。DK-2制動系統制動控制器的機械鎖閉結構復雜性比較高，由此導致故障的發生率增加，致使乘務員的正常操作受到影響，嚴重時，甚至導致機車出現故障，影響機車運行的安全性。
目前，對于HXD1型機車的DK-2制動系統，有著明確的操作規范要求。將非操作節機車自動控制器調節至“重聯”位，而單獨控制器調節至“運轉”位，同時，這兩個控制器的鑰匙手柄都調節至“關閉”位，才可將鑰匙拔出[1]。在機械鎖閉結構的作用下，制動控制器處于鎖定的狀態，當需要再次操作時，利用鑰匙調節至“打開”位，實施相應的操作。由此一來，在進行換端操作時，需要的時間比較長，加之機械鎖閉結構的復雜性，提升了機械故障的發生率，影響制動控制器的正常操作。
司機操作鑰匙手柄由“打開”位拉至“關閉”位時，過渡臨界位是鑰匙手柄必須要經過的位置，這時，如果司機想將鑰匙手柄向外拔出，由于手柄罩壁厚2.3mm，與之匹配的豁口9mm，拔出7mm時，鑰匙手柄可順利的拔出，但是在實際操作的過程中，受到手柄罩尾部缺口的影響，主軸在撩撥之下移位到“打開”位置，再次插入鑰匙將無法實現。此外，鑰匙手柄在使用的過程中會出現磨損，當變成圓的狀態時，機械鎖閉結構的實用性大大降低，甚至無法使用。
2制動控制器機械鎖閉結構優化設計
依據機械鎖閉單元的設計原理，只有處于“關閉”位置時，鑰匙才能夠順利的拔出，由此，非“關閉”位取出基本無法實現，但是在實際的運行考核中，存在鑰匙手柄取出故障，故障產生的主要原因在手柄罩與鑰匙手柄之間，對此，在進行優化設計時，只需優化手柄罩的設計即可。同時，機械鎖閉單元需要具備比較高的機械強度及耐磨性，因此，在進行優化設計時，改進了手柄罩的材料，具體措施如下。
2.1優化設計手柄罩的尺寸
鑰匙手柄與手柄罩之間的上下偏差、左右偏差及解除距離過短是產生鑰匙手柄取出故障的主要原因，因此，對手柄罩的尺寸進行優化設計，使之與鑰匙手柄之間的匹配度提升[2]。在上下偏差方面，原有的深度尺寸為19.5mm，優化設計之后，改之為15.5mm，由此一來，鑰匙手柄與手柄罩之間的上下距離顯著的減小;在左右偏差方面，原有的橫線開缺尺寸為11mm，優化設計之后，改之為9mm，而鑰匙手柄的尺寸為8mm，二者之間的左右間隙由原來的3mm變為現在的1mm，減少了故障發生的概率。
2.2優化設計手柄罩豁口厚度
在臨界狀態下，即使處于非“關閉”狀態，依然可以拉拽出鑰匙手柄，之所以會產生這種現象，主要原因是手柄罩的壁厚過薄，鑰匙手柄上彈性鋼珠外圍脫離手柄罩約束時，脫離時間過早，由此，在晃動拉拽的狀態下，鑰匙手柄可以被拔出。對此，在進行優化設計時，改變了手柄罩的豁口厚度，原有的手柄罩豁口厚度為2.3mm，改進之后變為10.3mm，增加的厚度與鑰匙手柄豁口的長度相等，在進行拉拽鑰匙手柄時，尾部的缺口剛好離開換向主軸，避免了鑰匙手柄取出故障的發生[3]。
2.3改進手柄罩的材料
改進之前，手柄罩的材料為1Cr13，此種材料的拉伸強度為220MPa，屈服強度為206MPa，機械強度與耐磨性都比較差，使用一段時間之后，會產生比較嚴重的磨損，進而產生故障。改進之后，手柄罩的材料采用45圓鋼，此種材料的拉伸強度為600MPa，屈服強度為355MPa，具有良好的機械強度及耐磨性，從而有效地減少了故障發生的概率。
3結語
綜上所述，制動控制器機械鎖閉結構在運行的過程中，比較容易發生鑰匙手柄取出障礙，進而影響司機的正常操作，甚至是影響機車的安全運行，通過對機械鎖閉結構進行優化設計，將手柄罩的尺寸、豁口厚度重新優化設計，減小了手柄罩與鑰匙手柄之間的上下偏差及左右偏差，并通過材料的改進，增強了手柄罩的機械強度和耐磨性，由此降低了鑰匙故障發生的可能性，保證了司機的正常操作，保證了機車的正常運行，顯著的提高了機車運行的安全性。
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