JZ-7型空氣制動機工作風缸充氣慢故障的判斷與處理

■ 黃志高 彭禹生

黃志高：武漢鐵路職業(yè)技術學院，助教，湖北 武漢，430205

彭禹生：武漢鐵路局江岸機務段，技術員，湖北 武漢，430012

JZ-7型空氣制動機中，通過工作風缸與列車管壓力比較，控制作用風缸的充氣、排氣，實現(xiàn)機車制動缸的充氣、排氣，即機車的制動、緩解。在某機務段配屬的內(nèi)燃機車中，工作風缸充氣緩慢已成為JZ-7型制動機的典型故障之一。由于工作風缸充氣不足導致機車制動時制動缸壓力偏低甚至不產(chǎn)生制動缸壓力，威脅列車運行安全。對這一故障發(fā)生的原因進行分析，并提出相應的故障判斷及處理方法。

1 故障現(xiàn)象

當自動制動閥手柄置于運轉位，均衡風缸、列車管在規(guī)定時間內(nèi)充氣至定壓500 kPa（或600 kPa）后，JZ-7型空氣制動機工作風缸充氣慢有3種常見故障現(xiàn)象：

（1）工作風缸壓力從開始就增長緩慢；

（2）工作風缸在0～200 kPa時充氣速度正常，200 kPa時出現(xiàn)短暫停頓，而后繼續(xù)以緩慢速率增壓，工作風缸充氣至480 kPa（或580 kPa）的時間超過5 min，完全充氣至定壓500 kPa（或600 kPa）則需更長時間；

（3）當自動制動閥手柄置于運轉位，均衡風缸、列車管在規(guī)定時間內(nèi)充氣至定壓500 kPa（或600 kPa）后，工作風缸在0～450 kPa充氣速度正常，工作風缸壓強達到450 kPa后，工作風缸壓力增長緩慢。

在空氣制動機工作風缸壓強達到定壓500 kPa（或600 kPa）前，自動制動閥手柄由運轉位移至制動區(qū)時，制動缸壓力與列車管減壓量不成比例或完全不起制動作用。

2 工作風缸充氣原理

在列車管初充氣或再充氣時，2#列車管壓力空氣經(jīng)F-7型分配閥閥座上的管道濾塵器過濾后供給主閥部、副閥部及緊急部等各部用風，并分2條支路向工作風缸充氣。

其中一條支路見圖1，在列車管初充氣或再充氣初期向工作風缸充氣。

當作用風缸壓力低于或等于24 kPa時，副閥部充氣閥模板活塞在其上方彈簧力的作用下處于下端位（緩解位）。此時，充氣柱塞上中部小半徑形成的凹槽將2 h與23a連通，即列車管與工作風缸連通，形成工作風缸充氣的另一條支路（見圖2），實現(xiàn)工作風缸后期充氣。

當列車管壓力空氣經(jīng)過充氣閥、副閥部尾端凹槽向工作風缸充氣時，還經(jīng)副閥部閥體暗道26b、26c向降壓風缸充氣，同時還經(jīng)26a向副閥部模板降壓風缸側充氣。

3 故障原因分析及判斷

根據(jù)工作風缸充氣原理可知，列車緩解后，工作風缸由2條支路分別充氣，并同時連通降壓風缸。因此，出現(xiàn)工作風缸充氣緩慢的原因可從充氣和泄露2個方面考慮。

列車緩解后，不管是工作風缸還是降壓風缸發(fā)生泄露，由于此時列車管壓強高于工作風缸或降壓風缸，只能向閥體外泄露。這種泄漏有明顯排風聲，容易判斷。主要就充氣方面進行分析。

圖1 工作風缸充氣支路一

圖2 工作風缸充氣支路二

（1）列車管濾塵器堵塞。

工作風缸充氣風源是經(jīng)由分配閥座內(nèi)列車管濾塵器堵塞而來的列車管壓力空氣，列車管濾塵器通暢與否對工作風缸的充氣速度非常重要。如有堵塞，則造成壓縮空氣流量不足，影響工作風缸充氣速度。裝配JZ-7型制動機的內(nèi)燃機車中，分配閥的安裝有分配閥座和集成風路板2種不同形式，配置的列車管濾塵裝置也有所不同。

采用分配閥座的制動機，在其閥座內(nèi)配置金屬濾網(wǎng)作為空氣過濾裝置，壓縮空氣雜質(zhì)及空氣管道內(nèi)銹蝕剝離物隨壓縮空氣流動至濾塵裝置并沉積附著在裝置內(nèi)，堵塞濾塵裝置，造成壓縮空氣流通不暢，工作風缸充氣速度從開始就很緩慢。

采用集成風路板的制動機，其列車管濾塵裝置采用臥式管道濾塵器，該濾塵器端面與濾塵器芯體采用螺紋連接，在壓縮空氣的反復作用下，端面有松脫現(xiàn)象發(fā)生。一旦發(fā)生松脫，該端面就脫離芯體，在壓縮空氣作用下，緊貼濾芯座，阻塞壓縮空氣。由于該端面在外力（即氣流推力）作用下才貼向濾芯座，因此，工作風缸有一個正常的壓強上升過程，在端面對氣流形成阻塞后才出現(xiàn)工作風缸壓力緩慢上升現(xiàn)象。即工作風缸在0～200 kPa充氣速度正常，200 kPa時出現(xiàn)短暫停頓，而后繼續(xù)以緩慢速率增壓。

（2）主閥部工作風缸充氣止回閥彈簧剛度大。

工作風缸充氣初期經(jīng)過主閥部工作風缸充氣止回閥實現(xiàn)，當工作風缸壓強接近列車管壓強時，充氣止回閥在彈簧作用下關閉，切斷列車管經(jīng)由此向工作風缸的充氣通路。因此，工作風缸后期充氣完全由列車管經(jīng)副閥部一次緩解逆流止回閥下縮孔、充氣閥完成。當主閥部工作風缸充氣時，止回閥彈簧剛度過大，造成止回閥過早關閉，工作風缸后期充氣通路過早獨立承擔工作風缸充氣任務，而由于副閥部一次緩解逆流止回閥下縮孔限制了充氣速度，造成工作風缸后期充氣速度過慢。這一現(xiàn)象一般發(fā)生在工作風缸正常充氣至450 kPa后。

（3）副閥部一次緩解逆流止回閥下縮孔堵塞。

工作風缸后期充氣依靠副閥部一次緩解逆流止回閥經(jīng)充氣閥實現(xiàn)，壓縮空氣中的雜質(zhì)一旦粘附或堵塞該縮孔，即造成工作風缸后期充氣緩慢，即480 kPa（或580 kPa）后充氣緩慢。

4 處理方法

（1）定期清洗檢查列車管濾塵裝置，制定該裝置檢修周期，確保其工作可靠。

（2）在分配閥主閥部檢修中，保證工作風缸充氣止回閥彈簧在±10%的范圍內(nèi)，并根據(jù)彈簧批次適當取值。

（3）在分配閥副閥部檢修中，注意閥體內(nèi)部清洗，尤其是各縮孔處，清洗后用干燥壓縮空氣吹掃。

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