客車閘片脫落故障的分析及對(duì)策

呂中建

（上海鐵路局 車輛處，上海200071）

客車閘片脫落故障的分析及對(duì)策

呂中建

（上海鐵路局 車輛處，上海200071）

通過(guò)對(duì)客車閘片運(yùn)用故障和檢修情況進(jìn)行深入調(diào)查研究，從客車定檢、運(yùn)用維修、檢修標(biāo)準(zhǔn)、配件材質(zhì)等因素全面分析造成閘片脫落的原因，并為控制閘片脫落故障、消除配件脫落安全隱患提出了強(qiáng)化措施和建議。

閘片；閘片托；燕尾槽；脫落

盤(pán)形制動(dòng)客車是靠閘片與制動(dòng)盤(pán)摩擦產(chǎn)生制動(dòng)，閘片在客車制動(dòng)時(shí)承受巨大摩擦力，因此閘片是客車制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵配件。由于閘片位于客車走行部轉(zhuǎn)向架內(nèi)側(cè)，左右分別靠近制動(dòng)盤(pán)和輪對(duì)，前有車軸、后有單元制動(dòng)缸和夾鉗組成，上有車底板，位置隱蔽，故障不易發(fā)現(xiàn)，也是危及客車安全的突出隱患點(diǎn)。近年來(lái)，客車閘片脫落故障在全鐵路范圍多次發(fā)生，某鐵路局曾發(fā)生閘片脫落打壞信號(hào)機(jī)一般C類事故，上海鐵路局各客車列檢2012年對(duì)通過(guò)列車技術(shù)檢查時(shí)共發(fā)現(xiàn)6起閘片脫落故障。隨著客車大區(qū)間、上限速度運(yùn)行，閘片脫落故障的危害將會(huì)越來(lái)越突出，如不高度重視，并加以解決，勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重危及行車安全。

1 閘片脫落故障的分類及原因分析

閘片脫落故障主要分兩類：一類是閘片從閘片托燕尾槽外口側(cè)面邊沿脫落，另一類是閘片從閘片托底部閘片鎖鐵處脫出。

1.1 閘片從閘片托燕尾槽外口邊沿脫落的原因

閘片鋼背燕尾與閘片托燕尾槽搭載量不足，閘片在振動(dòng)或受力時(shí)從閘片托燕尾槽脫出。造成搭載量不足的直接因素如下：

（1）產(chǎn)品質(zhì)量不合格，閘片燕尾鋼背或閘片托燕尾槽制造缺陷，多數(shù)情況是閘片鋼背的燕尾凸榫寬度尺寸偏小，裝配后配合間隙大，閘片燕尾凸榫與閘片托燕尾槽搭載量不足，閘片從閘片托燕尾槽中脫出。

（2）閘片燕尾凸榫磨耗超限，造成閘片燕尾凸榫與閘片托燕尾槽搭載不足而脫出。

（3）閘片托燕尾槽槽口磨耗超限，或者偏磨嚴(yán)重，無(wú)法搭載閘片，如圖1所示，燕尾槽外口下邊緣嚴(yán)重磨耗，閘片安裝后很容易從閘片托燕尾槽外口脫出，這一故障在客車運(yùn)用中比較常見(jiàn)。

圖1 閘片托燕尾槽槽口磨耗過(guò)限故障照片

經(jīng)分析，閘片托燕尾槽槽口磨耗超限的原因：一是廠、段修作業(yè)時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格按照檢修工藝要求進(jìn)行檢測(cè)檢修，如沒(méi)有使用檢測(cè)樣板進(jìn)行逐個(gè)檢測(cè)，將磨耗超過(guò)檢修限度、制造缺陷等不合格產(chǎn)品裝車使用，閘片及托配合間隙大，閘片竄動(dòng)量大，更加劇閘片托磨耗；二是檢修過(guò)程中作業(yè)人員為控制閘片及閘片托間隙，在閘片托燕尾槽外口人為敲出一些凸臺(tái)（如圖2所示），雖然能夠臨時(shí)解決閘片及閘片托間隙超限問(wèn)題，但經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)用后反而加劇了燕尾槽外口磨耗，短期內(nèi)即會(huì)發(fā)生磨耗超限問(wèn)題，出現(xiàn)圖1中所示現(xiàn)象。

圖2 閘片托燕尾槽槽口人為敲出凸臺(tái)故障照片

1.2 閘片從閘片托閘片鎖鐵處脫出的原因分析

（1）燕尾槽鎖鐵鎖舌磨耗過(guò)限，通常情況下是在鎖舌前端磨耗出較深坡口，造成閘片與鎖鐵鎖舌搭載量不足，從下端脫出。

（2）閘片鎖鐵圓銷孔、閘片托圓銷孔、鎖鐵圓銷磨耗過(guò)限，橫向竄動(dòng)量增大，造成閘片與鎖鐵鎖舌搭載量不夠，閘片在受力或振動(dòng)的情況從下端脫出。

（3）閘片托鎖鐵卡簧失效，鎖鐵打開(kāi)，閘片脫落。

（4）鎖鐵圓銷脫出，鎖鐵打開(kāi)失去鎖緊作用，閘片脫出，如圖3所示，該圖片為某局“客車故障軌邊圖像檢測(cè)系統(tǒng)”（TVDS）檢查運(yùn)行列車拍攝的實(shí)際故障。

圖3 運(yùn)行途中“鎖鐵圓銷丟失，鎖鐵打開(kāi)，閘片脫落”故障照片

近年來(lái)，上海鐵路局客列檢對(duì)通過(guò)列車進(jìn)行技術(shù)檢查時(shí)，多次發(fā)現(xiàn)此類故障，庫(kù)檢作業(yè)也發(fā)現(xiàn)類似故障，為此組織了相關(guān)廠家技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析。

經(jīng)現(xiàn)車對(duì)大量的閘片托及閘片進(jìn)行采樣和對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)該類脫落故障的閘片托有3個(gè)典型特點(diǎn)：①閘片托鎖鐵槽有明顯磨耗；②鎖鐵與鎖鐵槽配合間隙較大；③鎖鐵與鎖鐵槽配合后間隙較大的部位，鎖鐵出現(xiàn)銷孔磨耗較嚴(yán)重問(wèn)題（銷孔出現(xiàn)橢圓），這說(shuō)明鎖鐵與圓銷間產(chǎn)生受力作用；④現(xiàn)場(chǎng)中檢查發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)用的鎖鐵圓銷下部開(kāi)口銷孔直徑會(huì)達(dá)到6 mm以上，現(xiàn)車使用的直徑為4 mm開(kāi)口銷，受力后開(kāi)口銷會(huì)從銷孔中竄出，造成鎖鐵圓銷竄出。

經(jīng)分析認(rèn)為造成該類閘片脫落的原因?yàn)檫\(yùn)行中開(kāi)口銷受外力折斷或受力后從磨耗過(guò)大的開(kāi)口銷孔中脫出，造成圓銷失去約束從圓銷孔中竄出脫落、鎖鐵與槽脫開(kāi)、閘片脫落。而造成開(kāi)口銷折斷或脫出的原因?yàn)殒i鐵與槽磨耗后，出現(xiàn)明顯間隙，車輛制動(dòng)過(guò)程中，閘片在巨大摩擦力作用下，向下移動(dòng)，給鎖鐵與閘片燕尾槽接觸部位（鎖鐵鎖舌前端）下壓力，造成鎖鐵后部上翹，帶動(dòng)鎖鐵圓銷向上移動(dòng)，在頻繁制動(dòng)情況下出現(xiàn)開(kāi)口銷受剪切力折斷或者開(kāi)口銷受力后從尾部由磨耗過(guò)大的開(kāi)口銷孔中脫出問(wèn)題。

2 對(duì)策

從上述分析情況來(lái)看，嚴(yán)把閘片、閘片托等配件的源頭質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格落實(shí)閘片托和閘片檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和檢修工藝，是防止閘片脫落的關(guān)鍵，但也要從以下幾個(gè)方面進(jìn)一步完善檢修工藝和強(qiáng)化運(yùn)用作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要積極推廣使用客車安全監(jiān)控系統(tǒng)，用自動(dòng)化的監(jiān)控手段來(lái)確?？蛙囘\(yùn)行安全。

2.1 完善閘片及閘片托檢修工藝

由于檢修規(guī)程中對(duì)閘片及閘片的檢修標(biāo)準(zhǔn)和要求還不夠全面，對(duì)多個(gè)磨耗部位的限度沒(méi)有明確要求，檢修作業(yè)還不夠規(guī)范，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間實(shí)踐研究，我們?cè)诙z工藝中增加了以下4項(xiàng)要求，進(jìn)一步強(qiáng)化了檢修標(biāo)準(zhǔn)。

（1）控制鎖鐵與鎖鐵槽間隙，間隙不得超過(guò)1 mm。

（2）鎖鐵鎖舌部磨耗不得超過(guò)2 mm，鎖舌磨耗出現(xiàn)倒角更新，鎖鐵圓銷孔磨耗不得超過(guò)1 mm。

（3）鎖鐵圓銷開(kāi)口銷上部要加平墊，并增加橡膠墊圈，減少圓銷上下竄動(dòng)。

（4）加強(qiáng)閘片托燕尾槽及閘片燕尾檢查檢修，逐個(gè)使用樣板檢查，磨耗過(guò)限嚴(yán)禁裝車使用。

2.2 強(qiáng)化運(yùn)用檢修標(biāo)準(zhǔn)

運(yùn)用庫(kù)檢作業(yè)中落實(shí)以下卡控措施和檢修標(biāo)準(zhǔn)，可有效控制閘片脫落問(wèn)題。

（1）運(yùn)用作業(yè)時(shí)，要選用與鎖鐵圓銷孔尺寸相適應(yīng)的鎖鐵圓銷，減少鎖鐵橫向竄動(dòng)；要選用與孔尺寸配合要求的鎖鐵圓銷開(kāi)口銷，劈開(kāi)口銷時(shí)要盡量將開(kāi)口銷擠死，減少開(kāi)口銷在孔內(nèi)自由竄動(dòng)。

（2）庫(kù)檢作業(yè)要加強(qiáng)對(duì)閘片托鎖鐵的檢查，對(duì)鎖鐵與鎖鐵槽間隙超過(guò)3 mm的要進(jìn)行處理，減小間隙。

（3）對(duì)鎖鐵橫向竄動(dòng)較大的要重點(diǎn)檢查，對(duì)鎖鐵無(wú)法有效鎖住閘片的，予以更換處理。

（4）更換閘片時(shí)，要同步檢查鎖鐵，對(duì)鎖鐵鎖舌部磨耗嚴(yán)重或出現(xiàn)倒角，以及圓銷孔磨耗查過(guò)2 mm的，要更換鎖鐵。組裝后要用塞尺測(cè)量閘片與閘片托之間間隙，應(yīng)控制在3 mm以內(nèi)。另外更換閘片時(shí)不得野蠻作業(yè)，對(duì)配合間隙較小閘片及托，不得強(qiáng)行安裝，避免損壞閘片及托。

2.3 推廣使用客車檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)

目前客車廣泛應(yīng)用的監(jiān)控系統(tǒng)僅有TCDS（客車運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)），相比較動(dòng)車和貨車，在自動(dòng)化的安全監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)用方面還有差距，為此要積極推廣使用客車安全監(jiān)控系統(tǒng)。

（1）TPDS（車輛運(yùn)行品質(zhì)軌邊動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)）向客車開(kāi)放使用，車輛異常振動(dòng)是造成閘片托、閘片、鎖鐵、圓銷、開(kāi)口銷等磨耗的重要原因，控制車輛異常振動(dòng)是避免閘片脫落的一個(gè)重要措施。個(gè)別鐵路局通過(guò)將TPDS系統(tǒng)向客車開(kāi)放使用，及時(shí)將檢測(cè)異常振動(dòng)的客車預(yù)報(bào)客車車輛段，車輛段對(duì)預(yù)報(bào)車輛進(jìn)行監(jiān)控和檢查，發(fā)現(xiàn)了許多造成車輛異常振動(dòng)的故障，有效控制了配件脫落故障，為此建議在客車系統(tǒng)推廣使用TPDS系統(tǒng)，對(duì)運(yùn)用客車進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，嚴(yán)控車輛異常振動(dòng)，加強(qiáng)配件脫落風(fēng)險(xiǎn)控制。

（2）積極推廣使用TVDS系統(tǒng)（客車故障軌邊圖像檢測(cè)系統(tǒng)），輔助客列檢、庫(kù)列檢對(duì)車輛走行部進(jìn)行檢查，通過(guò)成像技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)配件脫落跡象，減少配件脫落故障。某鐵路局使用TVDS系統(tǒng)情況來(lái)看，能夠清楚發(fā)現(xiàn)客車閘片鎖鐵圓銷開(kāi)口銷丟失等故障，有效防止閘片脫落。

3 結(jié)束語(yǔ)

（1）段修中出現(xiàn)一定數(shù)量的閘片托因燕尾槽槽口和閘片托圓銷孔磨耗過(guò)限而報(bào)廢，借鑒基礎(chǔ)制動(dòng)“銷套配合”基本理念（即制動(dòng)圓銷與圓銷鋼襯套相配合），閘片托圓銷孔以及鎖鐵圓銷孔在無(wú)法加裝鋼襯套的情況下，建議對(duì)閘片托圓銷孔進(jìn)行熱處理或采用耐磨材料，提高和改善耐磨性，同理也可對(duì)閘片托燕尾槽進(jìn)行相應(yīng)處理，提高燕尾槽耐磨性能，組裝配合后達(dá)到“磨閘片不磨托、磨銷不磨孔”的目的，降低閘片托報(bào)廢量，以降低閘片托檢修成本。

（2）增加閘片與閘片托的搭載量，通過(guò)增加燕尾槽的寬度或改變燕尾槽的設(shè)計(jì)，來(lái)增加搭載量，減少閘片脫落風(fēng)險(xiǎn)。

［1］ 陳 偉，王松文.25型客車及新技術(shù)［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，2001.

［2］ TB/T 3118－2005.鐵道車輛用合成閘片［S］.

Analysis and Countermeasure on Brake Chipped Fault of Railway Passenger Car

LYU Zhongjian
（Vehicle Department，Shanghai Railway Bureau，Shanghai 200071，China）

Based on the in-depth investigation and study of railway passenger car brake pad＇s application faults and maintenance situation，this paper analyzes the causes of the brake piece drop from the factors of passenger car＇s missile detection，operation and maintenance，inspection standard and accessories material，and puts forward the reinforcement measures and suggestions to control the brake chipped fault and eliminate safety hidden trouble.

brake pad；brake pad pills；dovetail groove；fall off

U270.351

A

10.3969/j.issn.1008－7842.2014.01.24

1008－7842（2014）01－0109－03

6—）男，高級(jí)工程師（

2013－07－25）