降低動(dòng)車組閘片脫落風(fēng)險(xiǎn)的有效措施及其運(yùn)用效果

黃飛飛

（太原鐵路局太原車輛段，山西 太原 030045）

降低動(dòng)車組閘片脫落風(fēng)險(xiǎn)的有效措施及其運(yùn)用效果

黃飛飛

（太原鐵路局太原車輛段，山西 太原 030045）

全路近期發(fā)生多起動(dòng)車組閘片脫落事故。當(dāng)動(dòng)車組高速運(yùn)行時(shí)，如果出現(xiàn)閘片脫落的情況，可能會引發(fā)動(dòng)車組脫軌傾覆事故，嚴(yán)重的還會危及行車安全和旅客的生命安全。因此，如何有效降低動(dòng)車組閘片脫落風(fēng)險(xiǎn)，確保其安裝牢固、可靠，是動(dòng)車組檢修運(yùn)用的一個(gè)重要課題。從動(dòng)車組檢修的角度出發(fā)，就動(dòng)車組閘片檢查標(biāo)準(zhǔn)、更換工藝、常見故障等內(nèi)容進(jìn)行了探討，提出了有效降低脫落風(fēng)險(xiǎn)的防范措施，以確保動(dòng)車組的運(yùn)行安全。

動(dòng)車組；閘片；制動(dòng)技術(shù)；基礎(chǔ)制動(dòng)裝置

1 提出問題

制動(dòng)技術(shù)是高速動(dòng)車組區(qū)別于普速客車的關(guān)鍵技術(shù)之一，它的基本制動(dòng)方式為盤形制動(dòng)，即采用制動(dòng)夾鉗和制動(dòng)盤的相互作用來制動(dòng)。制動(dòng)夾鉗單元的主要作用是，利用杠桿原理將制動(dòng)力放大和傳遞，使壓縮空氣的壓力轉(zhuǎn)化為閘片與制動(dòng)盤之間的正壓力，通過制動(dòng)盤和閘片的摩擦力形成制動(dòng)力。

閘片作為盤形制動(dòng)的重要組成部件，對動(dòng)車組的制動(dòng)性能有著非常重要的影響。閘片通過閘片托固定在制動(dòng)夾鉗單元上，隨著動(dòng)車組速度等級的不斷提高和載客量的增加，對閘片材料、結(jié)構(gòu)及其性能提出了更高的要求，同時(shí)，對閘片的檢修和更換工藝的要求也更加嚴(yán)苛。

近年來，全路發(fā)生多起動(dòng)車組閘片脫落事故。

2015-11-03，南昌局南昌西所入庫一級修時(shí)，發(fā)現(xiàn)動(dòng)車組閘片丟失1塊；2016-01-30，武漢局CRH5A-5077動(dòng)車組進(jìn)行一級修時(shí)，發(fā)現(xiàn)00車1軸1位軸盤閘片丟失1塊。這2次事故給動(dòng)車組檢修運(yùn)用帶來極大的影響，所以，必須嚴(yán)格卡控好閘片脫落風(fēng)險(xiǎn)。本文通過探索動(dòng)車組閘片故障規(guī)律，不斷總結(jié)、優(yōu)化一二級修閘片檢查要求，已達(dá)到閘片防脫的目的。

2 配置情況

太原鐵路局太原車輛段主要配屬的和諧動(dòng)車組型號為CRH2A、CRH5A、CRH380AL，其主要基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的配置情況如表1所示。

表1 基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的配置情況

3 典型問題

2016年以來，太原車輛段發(fā)現(xiàn)的閘片托和閘片類重點(diǎn)故障共13起，其中，制動(dòng)夾鉗閘調(diào)器平行桿滑塊故障1起，閘片托鎖栓卡簧間隙大故障5起，閘片托鎖栓銹死故障5起，閘片研磨顆粒脫故障1起，閘片托定位套脫出1起。按照車型分，其中，CRH380A型動(dòng)車組故障2起，CRH380AL型動(dòng)車組故障1起，CRH2A型動(dòng)車組故障10起，具體如表2所示。根據(jù)表2中所列出的閘片托和閘片故障，基本可將故障分為以下4類。

3.1 閘片托組件銹蝕

閘片托組件銹蝕主要有以下2種情況：①CRH2A動(dòng)車組閘片托U形卡簧與檔鐵間銹蝕，造成其無法轉(zhuǎn)動(dòng)，間隙變大；②CRH380A動(dòng)車組閘片托卡銷與襯套銹蝕粘連，導(dǎo)致其整體脫出。

3.2 研磨顆粒脫出

閘片研磨塊圓形卡簧反裝，致使作用力相反，卡簧在制動(dòng)過程中逐步失效，導(dǎo)致研磨顆粒脫出。

3.3 卡簧失效

CRH2A動(dòng)車組閘片托U形卡簧彈力變?nèi)酰瑹o法密貼檔鐵，甚至檢修時(shí)在不使用工具的情況下可徒手打開卡簧。

3.4 異物擊打損壞

異物擊打損壞主要有3種情況：①閘調(diào)器平行桿內(nèi)導(dǎo)向滑塊被異物擊打丟失；②閘調(diào)器平行桿被擊打變形上翹，導(dǎo)向滑塊脫出；③制動(dòng)夾鉗單元其他機(jī)械構(gòu)件擊打變形損壞。

表2 故障情況統(tǒng)計(jì)表

4 優(yōu)化閘片更換和檢修工藝

4.1 提高二級修檢修限度，避免一級修夜間作業(yè)更換

二級修時(shí)，對即將過限閘片進(jìn)行預(yù)防性批量更換，同時(shí)，在總公司閘片運(yùn)用限度的基礎(chǔ)上，提升更換限度。其中，CRH5A型動(dòng)車組閘片厚度不小于13 mm（國產(chǎn)化閘片掉塊嚴(yán)重，而CRH5型車不允許掉塊），CRH380AL型動(dòng)車組閘片厚度要求不小于7 mm，CRH2A統(tǒng)型動(dòng)車組閘片厚度不小于18 mm，充分發(fā)揮二級保一級的優(yōu)勢，避免在一級修時(shí)更換閘片，有效提高了動(dòng)車組防脫的能力。如果在一級修作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)別動(dòng)車組閘片存在掉塊、偏磨過限等情況，必須更換時(shí)，值班技術(shù)員和值班所長需到現(xiàn)場盯控確認(rèn)。

4.2 規(guī)范閘片領(lǐng)取、確認(rèn)方式

一級、二級檢修作業(yè)人員領(lǐng)取閘片時(shí)，首先要檢查閘片研磨塊背部，確認(rèn)研磨塊卡簧方向是否一致，如果存在不一致的情況，嚴(yán)禁使用。研磨塊背部確認(rèn)信息如圖1所示。

圖1 研磨塊背部確認(rèn)信息

4.3 細(xì)化制動(dòng)夾鉗和閘片檢查流程

制動(dòng)夾鉗和閘片檢查流程是：①檢查制動(dòng)夾鉗各部位螺栓安裝狀態(tài)良好，整體無脫落、剝離、掉塊、擊打的情況。②檢查、確認(rèn)閘片無脫槽、無丟失，研磨子無掉塊。在確認(rèn)閘片是否入槽正常時(shí)，通過制動(dòng)夾鉗正面和反面確認(rèn)閘片入槽情況，如果閘片鋼背與閘片托不密貼，有間隙時(shí)，需要確認(rèn)閘片入槽情況。③檢查、確認(rèn)CRH5A、CRH2A動(dòng)車組閘片卡簧裝置內(nèi)側(cè)與閘片托背板密貼，如果它們之間有2 mm以上的縫隙，需要對卡簧進(jìn)行打開、鎖閉確認(rèn)。④檢查、確認(rèn)制動(dòng)夾鉗平衡桿無斷裂，塑料平衡塊作用正常，無丟失、無破損。

4.4 明確閘片更換標(biāo)準(zhǔn)

CRH5A/CRH2A動(dòng)車組閘片的更換標(biāo)準(zhǔn)是：①拆卸舊閘片，安裝新閘片時(shí)，要確認(rèn)閘片托卡簧都發(fā)出“啪”聲，卡簧打開位、鎖閉位正常。如果不發(fā)出“啪”聲或卡簧動(dòng)作明顯不靈活，則需使用除銹劑清洗卡簧裝置固定端轉(zhuǎn)軸處，確保卡簧作用正常。如果清洗后仍作用不良，需立即更換。②確認(rèn)閘片安裝到位，上、下2塊閘片全部入槽，防止閘片脫落。③確認(rèn)閘片卡簧裝置內(nèi)側(cè)與閘片托背板密貼，防止卡簧安裝不到位，未完全鎖閉造成脫落。

CRH380A/AL動(dòng)車組閘片的更換標(biāo)準(zhǔn)是：①安裝新閘片時(shí)，要確認(rèn)閘片托固定銷柱動(dòng)作靈活、無銹蝕，閘片托卡簧彈性良好。如果在此過程中發(fā)現(xiàn)閘片固定銷柱、卡簧卡滯銹蝕，要使用除銹劑處理，確認(rèn)其失效時(shí)，要及時(shí)更換。②閘片安裝后，作業(yè)人員要認(rèn)真確認(rèn)閘片安裝到位，整塊閘片全部入槽，防止閘片脫落。③確認(rèn)卡簧卡銷上、下分叉安裝到位，下部分叉處向卡銷座下部彎曲到位，卡銷無松動(dòng)。

4.5 創(chuàng)新銹蝕閘片更換工具

現(xiàn)場動(dòng)車組閘片托銹蝕故障比較多，大大增加了現(xiàn)場閘片更換的作業(yè)量，同時(shí)，由于閘片托銹蝕作用不良，提高了閘片脫落的風(fēng)險(xiǎn)。為了有效解決這個(gè)問題，采用改造舊棘輪扳手、鋼管的方式，設(shè)計(jì)了一套簡單、實(shí)用的銹蝕閘片拆裝工具，具體如圖2所示。

圖2 銹蝕閘片更換工具

5 降低更換閘片風(fēng)險(xiǎn)的辦法

動(dòng)車組運(yùn)用所作為和諧號動(dòng)車組運(yùn)用和檢修部門，承擔(dān)著大量的閘片狀態(tài)檢查和更換工作，所以，勢必會從兩大方面給動(dòng)車組帶來脫落隱患，一方面的風(fēng)險(xiǎn)來源于動(dòng)車組閘片和制動(dòng)夾鉗的制造工藝，即材料成分、鑄造缺陷或者設(shè)計(jì)原因引發(fā)的脫落；另一方面的風(fēng)險(xiǎn)則來源于人為因素，即主觀作業(yè)不當(dāng)、檢查不到位引發(fā)的脫落事故。如果從這2個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)入手，從事故源頭卡控，減少閘片更換作業(yè)，將會有效降低動(dòng)車組閘片故障率，減少脫落事故的發(fā)生。筆者從以下幾個(gè)方面入手，簡要談一下如何通過減少閘片更換頻率來降低脫落風(fēng)險(xiǎn)。

5.1 優(yōu)化閘片制造工藝，延長使用壽命

從現(xiàn)有的粉末冶金閘片研究中不難發(fā)現(xiàn)，為了提高摩擦系數(shù)，防止金屬鑲嵌和金屬轉(zhuǎn)移，通常會采用添加閘片磨料成分的方式降低閘片的導(dǎo)熱性。這樣做，雖然增加了摩擦系數(shù)，但勢必會加強(qiáng)閘片的自身磨耗，縮短閘片的使用壽命。如果進(jìn)一步優(yōu)化閘片制造工藝，通過創(chuàng)新磨料成分和添加比例來降低閘片硬度，做到既有良好的摩擦性能，又能有效降低閘片磨耗，閘片使用壽命延長，自然就減少了因閘片更換帶來的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

5.2 規(guī)范司機(jī)操作習(xí)慣，降低閘片磨耗

動(dòng)車組制動(dòng)閘片的磨耗程度和制動(dòng)時(shí)動(dòng)車組的運(yùn)行速度及閘片的溫升成正比，通過明確規(guī)定不同線路和不同標(biāo)點(diǎn)上的合理運(yùn)行速度，規(guī)范司機(jī)的制動(dòng)施加習(xí)慣，有利于減少制動(dòng)閘片的磨耗。例如動(dòng)車組在進(jìn)站前，以小級別制動(dòng)進(jìn)行預(yù)調(diào)速，進(jìn)站時(shí)并以不高于4級的常用制動(dòng)進(jìn)行制動(dòng)停車，這樣能夠大幅度降低空氣制動(dòng)的投入，減少閘片的磨耗。

6 結(jié)束語

動(dòng)車組閘片防脫一直是困擾動(dòng)車組運(yùn)用檢修安全的一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，本文從動(dòng)車組檢修運(yùn)用的實(shí)際情況出發(fā)，優(yōu)化了閘片檢修和更換工藝，在實(shí)際運(yùn)用時(shí)取得了良好的效果。另外，筆者試從降低閘片更換頻率的角度闡述對動(dòng)車組閘片進(jìn)行安全檢修的重要意義，但是，動(dòng)車組閘片磨耗涉及眾多因素，不僅與閘片的耐磨性、電-空制動(dòng)的投入分配情況等車輛自身因素有關(guān)，還與站間距、車輛實(shí)際載運(yùn)狀態(tài)等因素息息相關(guān)。本文僅從2個(gè)方面做了簡單的論述，而閘片降耗技術(shù)在降低動(dòng)車組運(yùn)用成本和減少閘片脫落風(fēng)險(xiǎn)方面是非常重要的。

［1］張川寶.動(dòng)車組制動(dòng)閘片降耗技術(shù)及運(yùn)用效果［J］.鐵道車輛，2015，53（6）：43-44.

［2］夏毅敏.高速動(dòng)車組制動(dòng)閘片溫度與應(yīng)力分布規(guī)律研究［J］.機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2012，31（9）：1377-1383.

［3］中華人民共和國鐵道部.鐵路動(dòng)車組運(yùn)用維修規(guī)程［M］.北京：中國鐵道出版社，2013.

〔編輯：白潔〕

U266；U270.35

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.13.156

2095-6835（2017）13-0156-03