JMY600型內(nèi)燃機(jī)車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)及管路改造

陳灝旻

【摘要】本文以JMY600型內(nèi)燃機(jī)車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)為研究主體，通過(guò)對(duì)塘朗車(chē)輛段設(shè)備籌備組所配屬的內(nèi)燃機(jī)車(chē)的實(shí)時(shí)跟蹤，得到了具體的故障數(shù)據(jù)，從而得到各個(gè)部件的整體評(píng)價(jià)，進(jìn)而確定攻關(guān)點(diǎn)。通過(guò)自行整改攻關(guān)，六個(gè)月的效果驗(yàn)證之后，得到了滿(mǎn)意的結(jié)果。

【關(guān)鍵詞】JMY600型內(nèi)燃機(jī)車(chē) 制動(dòng)系統(tǒng) 改造

隨著內(nèi)燃機(jī)車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)功能的逐步完善，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜，所包括的元器件種類(lèi)數(shù)量也越來(lái)越多，故障點(diǎn)的判斷也越來(lái)越困難。而故障的發(fā)生不僅會(huì)影響機(jī)車(chē)的正常運(yùn)行，也給公司帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

深圳地鐵配屬的工程車(chē)輛單體系統(tǒng)復(fù)雜，數(shù)量少，使用頻率低，但其于夜間作業(yè)，一旦發(fā)生故障，有可能影響第二天的運(yùn)營(yíng)。在二期的內(nèi)燃機(jī)車(chē)的故障統(tǒng)計(jì)中，制動(dòng)系統(tǒng)的故障率一直居高不下，提高機(jī)車(chē)的可靠性以及降低其故障率便顯得尤為重要。。

1、提出問(wèn)題

1.1 故障樹(shù)分析（FTA）[4]

1.1.1構(gòu)建故障樹(shù)

基于深圳地鐵的資產(chǎn)管理系統(tǒng)[1]，將制動(dòng)系統(tǒng)分為三大子系統(tǒng)：風(fēng)源系統(tǒng)、JZ-7制動(dòng)機(jī)、制動(dòng)輔助系統(tǒng)，將三大子系統(tǒng)分為32個(gè)分支，即最小割集。

1.1.2 統(tǒng)計(jì)故障、算出故障率

以塘朗車(chē)輛段所配屬的JMY600型內(nèi)燃機(jī)車(chē)為采集標(biāo)本，統(tǒng)計(jì)2011年1月份至4月份的故障數(shù)據(jù)，并算出故障率（如表一）。

表一：故障率統(tǒng)計(jì)表

1.2 危害性分析[5]

危害性分析是從故障模式發(fā)生后果極其發(fā)生概率兩方面對(duì)每一故障模式進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)嚴(yán)酷度和故障數(shù)據(jù)，采用繪制危害性矩陣的方式，給故障點(diǎn)進(jìn)行危害定性。

根據(jù)故障樹(shù)所提供的32個(gè)最小分割集統(tǒng)計(jì)得出的故障率、嚴(yán)酷性和故障概率的定義，繪制矩陣圖（如圖一）。

圖一：最小分割集危害性顯示圖

1.3 得出攻關(guān)點(diǎn)

通過(guò)故障分析法得出最小分割集（即互不影響的個(gè)體），通過(guò)對(duì)故障率的計(jì)算可以得到空氣濾芯、中繼閥、分配閥、堵風(fēng)閥的故障發(fā)生率最高。

從危害性分析可以得到Y(jié)1（空氣濾芯）、Y13、Y14、Y24為故障高發(fā)元器件，Y24、Y25、Y27、Y28為Ⅰ類(lèi)重要元器件。

結(jié)合故障樹(shù)分析法和危害性分析法，將攻關(guān)的重點(diǎn)放在故障率和安全性?xún)刹糠帧?/p>

2、確定攻關(guān)方案

2.1 解決方法

根據(jù)故障分析法和危害分析法所得到的結(jié)論，因進(jìn)氣空氣質(zhì)量差引發(fā)空氣濾芯頻繁更換，也導(dǎo)致了JZ-7制動(dòng)機(jī)閥類(lèi)的卡滯；由于緊急制動(dòng)閥、無(wú)負(fù)荷啟動(dòng)閥、自動(dòng)排水閥等存在不確定因素，可能給機(jī)車(chē)造成極大的安全隱患。

根據(jù)以上分析，可確定兩條攻關(guān)路線(xiàn)：一為改進(jìn)空氣進(jìn)氣質(zhì)量，二為增加應(yīng)急措施。

2.2 解決步驟

2.2.1 提高進(jìn)氣質(zhì)量

空壓機(jī)為整個(gè)風(fēng)源系統(tǒng)的源頭，空氣進(jìn)氣濾芯是其第一道關(guān)口，空氣濾芯的質(zhì)量好壞以及安裝位置的對(duì)錯(cuò)直接關(guān)系著進(jìn)氣質(zhì)量的高低。

在內(nèi)燃機(jī)車(chē)到段時(shí)發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)空氣濾芯安裝于車(chē)頂，直接暴露在隧道空氣之中，大大降低了進(jìn)氣質(zhì)量。通過(guò)考察以及多方論證，決定更改空氣濾芯安裝位置，即將空氣濾芯安裝于動(dòng)力間內(nèi)，由于有車(chē)體的第一層防護(hù)，進(jìn)氣質(zhì)量大大提升；鑒于深圳地鐵對(duì)安全的高度重視，此整改也消除正線(xiàn)掉物的安全隱患。

2.2.2增加應(yīng)急措施

2.2.2.1無(wú)負(fù)荷啟動(dòng)閥

無(wú)負(fù)荷啟動(dòng)閥安裝在總風(fēng)管上，當(dāng)空壓機(jī)開(kāi)始工作，約75秒后，無(wú)負(fù)荷啟動(dòng)閥開(kāi)始動(dòng)作，將空壓機(jī)至總風(fēng)缸間管路中的空氣（即空壓機(jī)背壓）排向大氣，空壓機(jī)泵風(fēng)至總風(fēng)缸中。

當(dāng)閥卡滯后，導(dǎo)致空壓機(jī)工作產(chǎn)生的壓縮空氣直接排大氣，總風(fēng)壓力不足，機(jī)車(chē)無(wú)法制動(dòng)、緩解，如果在正線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，只有采取救援。

2.2.2.2緊急制動(dòng)閥

緊急制動(dòng)閥安裝在列車(chē)管上，當(dāng)機(jī)車(chē)在行駛過(guò)程中，司機(jī)按下緊急制動(dòng)按鈕后，緊急制動(dòng)閥動(dòng)作，迅速將列車(chē)管中的空氣排向大氣，機(jī)車(chē)實(shí)施緊急制動(dòng)。

當(dāng)緊急制動(dòng)閥發(fā)生卡滯故障時(shí)，列車(chē)管漏風(fēng)，會(huì)導(dǎo)致機(jī)車(chē)自然制動(dòng)，無(wú)法動(dòng)車(chē)，如果在正線(xiàn)發(fā)生故障，需要救援。

2.2.2.3總風(fēng)缸、操縱風(fēng)缸自動(dòng)排水閥

總風(fēng)缸、操縱風(fēng)缸是機(jī)車(chē)的關(guān)鍵部件，通過(guò)儲(chǔ)存在風(fēng)缸里的壓縮空氣可以控制機(jī)車(chē)的走行、制動(dòng)等，壓縮空氣中會(huì)含有水分，為了將沉積下的水排出，在風(fēng)缸底部加裝了自動(dòng)排水閥，隨時(shí)將沉積的水排出。

當(dāng)自動(dòng)排水閥發(fā)生故障，總風(fēng)缸、操縱風(fēng)缸漏風(fēng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致機(jī)車(chē)沒(méi)有足夠的壓縮空氣去制動(dòng)、緩解及換擋，同時(shí)空壓機(jī)、冷卻風(fēng)扇等關(guān)鍵部件也無(wú)法正常工作，嚴(yán)重影響行車(chē)安全。

2.2.2.4應(yīng)急措施

從故障樹(shù)分析可以看到，此三類(lèi)閥運(yùn)用至今未發(fā)生故障，可靠性較高；從危害分析法可得出此三類(lèi)閥重要性非常高，應(yīng)給予高度重視。

鑒于可靠性較高，所以不必考慮換型等措施，而是將重點(diǎn)放在應(yīng)急上。所以選用截止塞門(mén)，將截止塞門(mén)安裝在閥類(lèi)之前，一旦閥類(lèi)發(fā)生漏風(fēng)現(xiàn)象，可用截止塞門(mén)將空氣截?cái)啵饝?yīng)急保護(hù)作用。

3、效益分析

在攻關(guān)之前，從2011年1月份至4月份共發(fā)生15起制動(dòng)系統(tǒng)故障；在攻關(guān)之后，從2011年5月份至11月份共發(fā)生1起制動(dòng)系統(tǒng)故障。從攻關(guān)之前的5次/月下降到攻關(guān)之后的0.16次/月，下降幅度達(dá)96.6%[1]。在攻關(guān)之后，從5月份至今，未發(fā)生一起影響正線(xiàn)作業(yè)任務(wù)的故障。

4、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本次技術(shù)創(chuàng)新攻關(guān)，不僅機(jī)車(chē)的故障率有了大幅度的下降，而且也提高了生產(chǎn)效率、安全效益。我們也將取得的成果推廣至蛇口線(xiàn)、羅寶線(xiàn)的11臺(tái)車(chē)輛中；經(jīng)過(guò)對(duì)綜合分析法的消化、理解，將其運(yùn)用在典型故障、重點(diǎn)故障的分析中，同時(shí)也將進(jìn)一步完善檢修規(guī)程以及應(yīng)急預(yù)案。

參考文獻(xiàn)

[1]深圳地鐵運(yùn)營(yíng)分公司.資產(chǎn)管理系統(tǒng)

[2]遲卓剛，張貴良. 中國(guó)鐵部出版社. 內(nèi)燃機(jī)車(chē)制動(dòng)機(jī)，2008.8.

[3]方承遠(yuǎn)，張振國(guó). 機(jī)械工業(yè)出版社. 工廠電氣控制技術(shù)，2008.4.

[4]于吉成. 丹東師專(zhuān)學(xué)報(bào)2002年 第z1期，淺談故障樹(shù)分析法與應(yīng)用.

[5]周海京，遇今. 航空工業(yè)出版社，故障模式、影響及危害性分析與故障樹(shù)分析，2003.9.