重載鐵路貨車(chē)車(chē)輛抱閘故障的分析及措施

曹政祥

【摘 要】重點(diǎn)分析重載貨車(chē)車(chē)輛抱閘的原因，并針對(duì)故障原因提出整改建議及相關(guān)措施。

【關(guān)鍵詞】重載；貨車(chē)；抱閘

0 引言

大秦鐵路是中國(guó)第一條雙線(xiàn)電氣化重載運(yùn)煤專(zhuān)線(xiàn)，自2004年起全線(xiàn)大量開(kāi)行單元萬(wàn)噸、組合萬(wàn)噸和兩萬(wàn)噸重載組合列車(chē)，為提高長(zhǎng)大編組列車(chē)制動(dòng)機(jī)的一致性，大秦線(xiàn)C80型系列貨車(chē)裝用了120-1型空氣控制閥，但在實(shí)際運(yùn)用中，制動(dòng)閥性能的差異對(duì)列車(chē)運(yùn)行乃至整體運(yùn)輸組織方面都有著嚴(yán)重的影響，重載貨車(chē)的抱閘故障仍是困擾安全平穩(wěn)運(yùn)輸?shù)闹饕y題之一。

1 大秦線(xiàn)配屬C80型車(chē)輛抱閘問(wèn)題提出

大秦鐵路西起山西大同、東至河北秦皇島，兩地海拔落差達(dá)700多米，因此大秦線(xiàn)存在多處長(zhǎng)達(dá)下坡道，列車(chē)運(yùn)行中機(jī)車(chē)再生力調(diào)速、空氣制動(dòng)調(diào)速等操作頻繁，僅茶塢以西，因坡道慣性需使用空氣制動(dòng)調(diào)速的地段多達(dá)11處。頻繁使用空氣制動(dòng)，長(zhǎng)大編組列車(chē)因空氣制動(dòng)閥性能的差異，存在制動(dòng)缸緩解不到位、緩解不及時(shí)、不緩解等現(xiàn)象，直接導(dǎo)致車(chē)輛抱閘運(yùn)行。2016年上半年，大秦線(xiàn)C80型系列車(chē)輛編組的萬(wàn)噸、兩萬(wàn)噸列車(chē)發(fā)生抱閘故障52起，分別為：TFDS預(yù)報(bào)鞲鞴外露故障21起、THDS預(yù)報(bào)抱閘波形31起，對(duì)行車(chē)組織存在一定的影響，同時(shí)也存在著行車(chē)安全隱患。

2 機(jī)車(chē)減壓量的試驗(yàn)與分析

按照現(xiàn)行機(jī)車(chē)制動(dòng)規(guī)范，列車(chē)使用空氣制動(dòng)進(jìn)行調(diào)速時(shí)，機(jī)車(chē)操縱的“初制動(dòng)”列車(chē)管減壓量為50kPa，為真實(shí)掌握機(jī)車(chē)初制動(dòng)時(shí)的車(chē)輛閘瓦壓力情況，我們分別選取了大秦線(xiàn)配屬車(chē)輛C80（H）型12輛、C80B型12輛，利用單車(chē)試驗(yàn)器，在定壓500 kPa、減壓50 kPa時(shí)，主要有以下現(xiàn)象：

2.1 閘瓦壓力不均衡

測(cè)試的24輛車(chē)、112塊閘瓦，各閘瓦壓力從0～4.69kN不等，單輛車(chē)閘瓦壓力之和最大15.81 kN、最小僅為3.9kN。可見(jiàn)，小減壓量時(shí)，制動(dòng)缸壓力通過(guò)基礎(chǔ)制動(dòng)裝置傳遞后，需克服制動(dòng)梁端軸與滑槽磨耗板的摩擦力，導(dǎo)致閘瓦作用在車(chē)輪踏面的壓力大小不均衡。

2.2 制動(dòng)缸壓力不穩(wěn)定

在列車(chē)管壓力減壓50kPa時(shí)，120-1閥處于“第二局減”階段、局減閥未關(guān)閉，列車(chē)管、副風(fēng)缸分別通過(guò)局減閥與制動(dòng)缸相通，列車(chē)管與副風(fēng)缸間接相通、并平衡，如列車(chē)管壓力涌動(dòng)或波動(dòng)，很容易造成列車(chē)管與副風(fēng)缸的壓力平衡，從而影響制動(dòng)缸的壓力。在單車(chē)試驗(yàn)小減壓量的過(guò)程中（60s），制動(dòng)缸壓力值存在波動(dòng)情況。

3 抱閘車(chē)輛的檢查與分析

2016年上半年52起抱閘故障車(chē)輛制動(dòng)閥入段進(jìn)行試驗(yàn)，并與其檢修修竣時(shí)支出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)：故障后試驗(yàn)數(shù)值與段修支出的數(shù)據(jù)有兩項(xiàng)指標(biāo)差異較大，分別是“緩解阻力”、“列車(chē)管減壓量”，段修支出時(shí)兩項(xiàng)指標(biāo)的平均值分別為：13.2kPa、30.4 kPa，而發(fā)生故障后測(cè)試的兩項(xiàng)指標(biāo)平均值為：8.1kPa、25.5kPa。以“2016年5月14日茶塢TFDS預(yù)報(bào)P74330次 （編組201輛）機(jī)后170位C80 4374487車(chē)輛1位臺(tái)車(chē)抱閘”為例：

3.1 首先測(cè)試制動(dòng)閥靈敏度：利用單車(chē)“制動(dòng)管排風(fēng)位”排風(fēng)，制動(dòng)管壓力從512kPa減至506kPa（關(guān)閉排風(fēng)位），制動(dòng)管壓力仍在下降，繼續(xù)下降約10kPa時(shí)，制動(dòng)缸開(kāi)始有壓力值、制動(dòng)缸鞲鞴開(kāi)始伸出，當(dāng)制動(dòng)管壓力值降至478kPa時(shí)，一位端制動(dòng)缸壓力為46kPa、制動(dòng)缸鞲鞴外露79mm后，二位端制動(dòng)缸壓力為43kPa、制動(dòng)缸鞲鞴外露77mm后，靜置30min后，制動(dòng)管壓力值、鞲鞴行程等數(shù)值基本穩(wěn)定不變（類(lèi)似于運(yùn)用中鞲鞴外露故障狀態(tài)）。

3.2 然后對(duì)該故障車(chē)分解下車(chē)的制動(dòng)閥返段制動(dòng)室進(jìn)行試驗(yàn)分解，試驗(yàn)結(jié)果4項(xiàng)不合格，2項(xiàng)性能指標(biāo)數(shù)值偏?。ň徑庾枇Α⒘熊?chē)管減壓量），與其它發(fā)生抱閘故障車(chē)輛的制動(dòng)閥表象基本一直。

3.3 通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，制動(dòng)閥主要的幾項(xiàng)性能指標(biāo)存在差異、制動(dòng)閥靈敏度較高，因此現(xiàn)車(chē)試驗(yàn)時(shí)，列車(chē)管壓力小減壓量（減壓僅6kPa）便導(dǎo)致制動(dòng)閥動(dòng)作，容易產(chǎn)生“一局減”、即列車(chē)管壓力開(kāi)始排大氣，使列車(chē)管持續(xù)減壓，導(dǎo)致制動(dòng)閥活塞上下壓力增大，主活塞帶動(dòng)滑閥上移，隨后產(chǎn)生“二局減”，即列車(chē)管、副風(fēng)缸同時(shí)作用于制動(dòng)缸，從而導(dǎo)致制動(dòng)缸產(chǎn)生壓力、鞲鞴外露等情況。這與列車(chē)運(yùn)行中預(yù)報(bào)車(chē)輛抱閘、鞲鞴外露等故障相符。

4 原因分析

運(yùn)行中列車(chē)發(fā)生抱閘故障是較為常見(jiàn)的，其原因也是多方面的，例如閘調(diào)器故障、基礎(chǔ)制動(dòng)別勁、手制動(dòng)機(jī)松動(dòng)不到位以及列車(chē)過(guò)充風(fēng)等，但這都屬個(gè)例，問(wèn)題普遍存在的主要原因在于機(jī)車(chē)操作、車(chē)輛安裝的空氣控制閥的性能有直接關(guān)系。

4.1 重載列車(chē)編組較長(zhǎng)，機(jī)車(chē)減壓50kPa時(shí)，車(chē)輛制動(dòng)作用不同步、存在先后，并且各車(chē)輛的制動(dòng)閥性能不完全相同、靈敏度有差異，因此車(chē)輛排風(fēng)、制動(dòng)缸壓力穩(wěn)定等節(jié)點(diǎn)都不同，制動(dòng)缸壓力、副風(fēng)缸剩余壓力等數(shù)值不同；在此前提下，列車(chē)充風(fēng)緩解，各車(chē)輛風(fēng)源吃入量、吃入時(shí)間不同，需要克服制動(dòng)閥活塞阻力不同，因此存在制動(dòng)缸緩解不同步、甚至不緩解的情況。另外，大秦線(xiàn)重載列車(chē)的列車(chē)管定壓600kPa、其它線(xiàn)路為500kPa，減壓50 kPa時(shí)，大秦線(xiàn)列車(chē)減壓比為8.3%、而其它線(xiàn)路列車(chē)減壓比為10%，減壓量相對(duì)較小。

4.2 制動(dòng)閥本身性能存在差異，其中“緩解阻力”、“列車(chē)管減壓量”對(duì)閥性能影響較明顯。緩解阻力是制動(dòng)閥緩解狀態(tài)時(shí)，列車(chē)管壓力與副風(fēng)缸壓差的最大值（即主閥活塞上、下腔的壓差值），導(dǎo)致緩解阻力大的原因可能有：其一是列車(chē)管向副風(fēng)缸充風(fēng)的滑閥與座之間通路，或閥體內(nèi)通路較為不順，導(dǎo)致流速過(guò)慢；其二是主閥活塞自身重量、活塞各部件與閥體摩擦力、減速?gòu)椈傻墓ぷ髫?fù)荷等方面的影響，使得該制動(dòng)閥在緩解狀態(tài)時(shí)容易處于減速充氣緩解位（滑閥座l1孔對(duì)準(zhǔn)的是截面面積較小的減速充氣孔l3，而不是l4）。上述兩種原因，在試驗(yàn)臺(tái)上制動(dòng)閥的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可能表現(xiàn)為“緩解阻力”值偏高，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，可能導(dǎo)致制動(dòng)缸緩解慢、鞲鞴外露等故障現(xiàn)象，從而引起車(chē)輛抱閘。

5 建議措施

5.1 對(duì)列車(chē)“初制動(dòng)”所設(shè)定的列車(chē)管減壓量的大小進(jìn)一步進(jìn)行深入研究，減壓量應(yīng)控制在保證車(chē)輛制動(dòng)機(jī)完全克服基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的阻力后，各閘瓦壓力均衡作用在踏面以上。

5.2 提高制動(dòng)閥檢修質(zhì)量方面，除落實(shí)工藝要求外，檢修部門(mén)應(yīng)深入研究制動(dòng)閥的穩(wěn)定性、延長(zhǎng)制動(dòng)閥的“保質(zhì)期”，建議落實(shí)以下幾個(gè)方面措施。

5.2.1 保證制動(dòng)閥超聲波清洗的時(shí)間，研磨后的配件要單獨(dú)二次清洗并保證清洗介質(zhì)的質(zhì)量，超聲波清洗后使用壓縮空氣反復(fù)吹凈各孔路、配件表面。

5.2.2 加強(qiáng)制動(dòng)閥試驗(yàn)數(shù)據(jù)的研判，試驗(yàn)中“漏泄測(cè)試”項(xiàng)目進(jìn)行兩次試驗(yàn)，先進(jìn)行單項(xiàng)試驗(yàn)比對(duì)兩次數(shù)據(jù)差異，研判制動(dòng)閥存在的不穩(wěn)定性，并有針對(duì)性的返工修復(fù)。

5.2.3 空氣制動(dòng)閥性能指標(biāo)的控制方面。重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)“緩解阻力”、“列車(chē)管減壓量”兩項(xiàng)指標(biāo)的控制，在保證制動(dòng)閥原設(shè)計(jì)性能的前提下，我們發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定彈簧工作負(fù)荷數(shù)值能夠直接影響制動(dòng)閥試驗(yàn)項(xiàng)中“緩解阻力”、“列車(chē)管減壓量”數(shù)值，并且工作負(fù)荷數(shù)值越大，制動(dòng)閥性能試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的列車(chē)管減壓量值越大。建議提高穩(wěn)定彈簧的工作負(fù)荷值。

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[責(zé)任編輯：田吉捷]