客车空气制动机缓解不良原因分析及预防

[摘要]对客车制动机缓解不良故障进行调研,从中找出故障的主要原因,并有针对性地提出相应措施。

[关键词]客车制动机缓解不良故障应对措施

随着铁路客车的一次次提速,对其安全正点运行提出了更为严格的要求。近年来,因车辆制动机故障干扰客车正常运行的情况时有发生。为此,笔者对此进行了专题调研。

1全路客车行车故障统计情况

对2009年1月至6月的全路客车行车故障进行统计,故障总数43件,其中,制动故障22件,占故障总数的51.6%,列各类故障的首位。对这些制动故障做进一步分类统计,其中缓解不良故障6件,占制动故障总数的27%,列制动故障的首位。

2福州车辆段制动故障调研情况

为了对制动故障做更好的研究,笔者对南昌铁路局福州车辆段2005年至2009年7月份期间,对客车空气制动故障情况进行了调研,结果见表1。

由表1可知,调查时间内,缓解不良故障9件,占故障总数的50%,也是福州车辆段近年来主要的客车行车故障之一,它极大影响了客车的运行品质及安全稳定,且对干线运输带来严重干扰。笔者对其产生的原因和整治及预防措施进行分析探讨,对表1中涉及的9件客车制动机缓解不良故障进行逐一详细调查,并节选其中较典型的5件故障详列如下:

①2006年12月29日,K392次旅客列车机后17位YZ25G 346033制动缓解不良,临时停车16分钟。经检查发现,104主阀主活塞下移时阻抗大(滑阀与滑阀座研合面不光滑,配合不密贴,油脂粘度大),缓解通路开通较晚,不缓解。

②2007年7月9日,398次旅客列车机后2位YZ25G 030327制动缓解不良,晚点16分钟。经检查发现,104主阀作用部主活塞螺母松动,主活塞上下窜风,不缓解。

③2008年3月12日,K477次旅客列车机后3位YZ25G344262制动缓解不良,晚点22分钟。经检查发现, 104主阀作用部主活塞及主活塞压板间O型密封圈与沟槽配合存在问题,主活塞上下窜风,不缓解。

④2009年1月12日,2903次旅客列车机后1位KD25G090025制动缓解不良。经检查发现,104阀内进水明显,滑阀等部件表面因进水呈深黄色(锈色)。判断为风源含水量超标,未及时排水。

⑤2009年6月23日,K805次旅客列车尾1位XL25B205545,制动缓解不良。经检查发现,因制动缸缓解弹簧材质不良折断,造成该车制动缓解不良。

3原因分析

通过对上述制动缓解不良故障的跟踪,进一步对其成因进行分析总结。

制动机缓解不良,是指车辆实施制动后,不起缓解作用、基础制动杠杆不缓解或缓解作用慢等,即不能或无法及时解除制动作用,它发生于车辆交验、库检作业和列车运行途中。在列车运行途中发生制动机缓解不良,可造成车辆长时间抱闸制动,导致闸瓦或闸片熔化,车轮踏面擦伤,通常情况下,可造成列车临时停车或造成车辆轮对擦伤过限途中甩车,严重时,也可造成车辆脱轨等较为严重的后果。

通过对上述典型故障的分析可知,近年来,由于车辆段在客车检修中加强了基础制动装置的维修,因基础制动装置故障引发的制动机缓解不良的情况已大大减少,而104分配阀故障因其具隐蔽性、偶发性、易漏检等特点,由此引发的制动机缓解不良故障比例正呈上升的趋势,对此,特进行重点分析。

3.1 104分配阀缓解过程

制动管增压时,作用部主活塞下移,容积室压力空气经主阀作用部排气口排出,均衡部作用活塞下移,制动缸(单元制动缸)压力空气通过作用活塞杆轴向中心孔经均衡阀部排气口排出,达到制动缓解作用。

3.2 104分配阀缓解不良存在的主要原因

上述故障②、③的分配阀在试验时表现为:在紧急制动位漏泄试验时,列车管压力10秒上升大于20kPa。经分析,由于主活塞压板螺母松动、主活塞O型密封圈质量问题以及O型密封圈与沟槽配合问题,造成制动管的压缩空气通过漏泄处进入主活塞下侧,主活塞上下侧未形成足够的压力差,主活塞不下移或下移很少,不能达到缓解位,导致缓解不良。

故障①分配阀试验时表现为:不缓解。经分析原因为:主活塞移动阻抗大,无法形成缓解压差,导致缓解不良。

4应对措施

4.1 应对措施之一

针对故障分配阀性能试验时,表现出:“在紧急制动位漏泄试验,列车管压力10秒上升大于20kPa”这个现象,从图1可知,作用部主活塞上方为列车管压缩空气,下方为工作风缸压缩空气,列车管压力上升超限,主要是主活塞上下窜风,这与主活塞膜板或Ø24密封圈的密封情况不良有关,二者的密封情况与膜板、O型密封圈的产品质量及作用部主活塞的组装质量密切相关,它直接导致故障②、③的发生, 但现有的《车辆空气制动装置检修规则》(铁辆字【84】409号)及各型客车检修规程对作用部检修要求简述为“各鞲鞴组装后,装入阀体内拉动时,动作须灵活,阻力须适当”;对橡胶件仅要求:“橡胶膜板及各密封圈表面如有夹渣、损伤、溶涨、老化、变质者更换”,没有要求全数分解更新。对主活塞压板螺母的紧固力矩、Ø24密封圈与主活塞沟槽的配合、主活塞杆螺纹长度等都未进行详细规定。经笔者对多件故障阀分析处理情况及实际取得的成效,建议该部分检修提出如下措施:

①加强主活塞组装紧固情况的检查,使用扭力扳手紧固主活塞压板螺母,建议紧固力矩取值50~53N∙m。

②严控作用部主活塞O型密封圈与主活塞组装配合尺寸,对主活塞中的密封槽深度进行测量,沟槽原型深度为1.6~1.8mm(见图2),建议检修时取不大于1.7 mm,密封槽深度超过时,对密封槽凸台适当研磨,确保主活塞压板螺母紧固后,密封圈至少有0.6 mm的压缩量(密封圈断面直径2.4±0.1mm),保证其配合尺寸能达到密封效果。

③对图3中的主活塞压板内侧面及主活塞密封槽凸台的平整度进行检查,有发现毛刺、划痕等不平整情况须进行处理。无法处理须更换时,应成套更换主活塞及压板,以确保配合良好。

④全数更新膜板、O型密封圈等橡胶件,装用新品时,膜板应进行拉伸检查,以防较小的针孔漏检,O型密封圈须认真检查是否老化、塑性变形,确保状态良好。对橡胶件实施寿命管理,建议保存期不超过1年。

⑤组装前,对主活塞杆的螺纹长度进行检查,如图4所示,螺纹长度不得低于O型密封圈组装位置,否则不能保证密封圈的有效密封作用。

4.2 应对措施之二

针对主活塞下移阻抗大,不能形成缓解位或缓解通路开通晚的问题。建议采取如下措施:

①使用主活塞杆专用紧固夹具,减少其在组装中的变形。加强主活塞杆的检查,使用时检查主活塞杆是否有弯曲变形,确保组装时不别劲。

②采取正确的研磨方式及技术培训,提高工作者的研磨技巧,以提高滑阀与滑阀座、节制阀与座的研磨平整度及光洁度。

③严格主阀清洁度的控制,对阀腔通路及阀内零部件须进行清洗、吹尘。尤其注意对主阀安装面通局减室ju孔、局减室排气缩孔Ⅰ孔,通容积室r孔及r5孔的吹尘。对阀的安装面须进行防护,在装车前,注意制动管路、副风缸的吹尘、中间体安装面的擦拭,并防止细小颗粒或杂质通过安装面进入分配阀内,破坏滑阀与滑阀座接触面,造成缓解不良。

④注重运用客车辅修时远心集尘器的检修及定期排水制度的落实,确保其作用良好。

5结束语

引发客车制动缓解不良的原因是多方面的,抓住关键环节,解决突出问题,有利于提高客车配件检修质量,在实际生产中采取上述检修措施后,已取得了良好成效,但要彻底解决客车制动缓解不良的问题,还要在列车操纵、设计制造、定期检修和运用维修等环节继续查找原因,采取相应措施,从而更有效地保证旅客列车安全畅通。