鐵路貨車脫軌自動制動裝置在運(yùn)用中的故障分析及處理對策

趙文斌

摘 要：列檢在日常檢修中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鐵路貨車車輛脫軌自動制動裝置球閥手把關(guān)閉、拉環(huán)變形、拉環(huán)丟失、頂梁變形等故障，影響車輛運(yùn)行安全。本文通過分析脫軌自動制動裝置故障原因以及判斷車輛是否曾脫軌，提出處理方法及改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：列檢;脫軌自動制動裝置;故障原因;處理方法

中圖分類號：U260.35 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

列車運(yùn)行中一旦發(fā)生車輛脫軌將造成較為嚴(yán)重的鐵路交通事故，如不能及時發(fā)現(xiàn)，車輛仍在機(jī)車牽引下繼續(xù)行駛，引發(fā)更多車輛相繼脫軌或傾覆，從而使脫軌事故擴(kuò)大，造成鐵路車輛、貨物、軌枕、路基及軌旁設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，甚至形成重大事故。為了有效地降低車輛脫軌后造成的損失，鐵道部組織研制了貨車脫軌自動制動裝置，該裝置在車輛脫軌時使列車主管壓力空氣立即自動排向大氣，列車產(chǎn)生緊急制動作用而自動停車，減少了車輛脫軌的損失及中斷線路運(yùn)行的時間?，F(xiàn)在70 t、80 t級鐵路貨車已全部安裝了脫軌自動制動裝置，確保脫軌自動制動裝置技術(shù)狀態(tài)良好，對防范列車脫軌事故的擴(kuò)大起關(guān)鍵作用。

1 脫軌自動制動裝置結(jié)構(gòu)

脫軌制動裝置由鐵路貨車脫軌自動制動閥（以下簡稱脫軌制動閥）、球閥、三通和管路等組成。每根車軸處安裝一套脫軌制動閥，在制動主管與脫軌制動閥的連接管路中安裝了一個不銹鋼球閥，車輛脫軌或脫軌制動閥發(fā)生故障時可關(guān)閉球閥截斷脫軌制動裝置支路。

脫軌制動閥由拉環(huán)、頂梁、調(diào)節(jié)桿、作用桿、鎖緊螺母、彈片、制動閥桿（即作用元件）和閥體等組成。制動閥桿端頭穿入作用桿孔中，作用桿由上、下對稱放置的兩個彈片支承在閥體上并通過鎖緊螺母預(yù)緊，作用桿、鎖緊螺母與調(diào)節(jié)桿采用銷接，調(diào)節(jié)桿與頂梁采用焊接，頂梁組成與拉環(huán)采用圓銷連接 。制動閥桿采用兩級安全保護(hù)，消除了制動閥桿疲勞斷裂而意外緊急停車的可能，保證安全可靠性。第一級保護(hù)：在正常情況時拉環(huán)、頂梁組成和作用桿的重量和動載荷不作用于制動閥桿上，由上、下對稱安裝的兩個彈片支承;第二級保護(hù)：制動閥桿橫向安裝，正常情況下制動閥桿與作用桿不接觸，其與作用桿孔上、下各有2 mm±0.5 mm的間隙。

2 脫軌自動制動裝置作用原理

脫軌制動裝置利用脫軌時車體與輪對的相對位移，在空車脫軌時，脫軌輪對處的車軸瞬間下降撞擊拉環(huán)下水平桿，通過頂梁拉調(diào)節(jié)桿，調(diào)節(jié)桿下移拉斷制動閥桿;在重車脫軌時，脫軌轉(zhuǎn)向架中未脫軌輪對的車軸上翹，頂梁頂調(diào)節(jié)桿，調(diào)節(jié)桿上移頂斷制動閥桿。制動閥桿折斷后，溝通主風(fēng)管與大氣的通路，引起列車發(fā)生緊急制動作用，實現(xiàn)緊急停車作用。

3 列檢運(yùn)用檢修中檢查發(fā)現(xiàn)脫軌自動制動裝置的主要故障

（1）球閥手把關(guān)閉。TFDS動態(tài)檢查、現(xiàn)場人工檢查均清晰可見。一般情況為脫軌自動制動裝置所屬管系安裝不正位、存在別勁造成漏泄或脫軌制動閥故障，列檢無法處理或為保證車輛運(yùn)行安全而關(guān)閉球閥。

處理方法：TFDS動態(tài)檢查提報該故障，并錄入系統(tǒng)。現(xiàn)場人工檢查還要重點檢查拉環(huán)、頂梁是否變形、制動閥桿是否斷裂，排除車輛脫軌的可能。

（2）拉環(huán)圓銷或圓銷鎖丟失及拉環(huán)脫落、丟失。部分拉環(huán)圓銷或圓銷鎖丟失是脫軌制動閥最常見故障。一般情況為脫軌自動制動裝置拉環(huán)圓銷鎖質(zhì)量差或定檢時未按標(biāo)準(zhǔn)、工藝安裝，列車運(yùn)行中車輛振動部分拉環(huán)圓銷鎖、圓銷脫出丟失，如未及時發(fā)現(xiàn)或處理就造成拉環(huán)脫落、丟失。

處理方法：列檢現(xiàn)場作業(yè)發(fā)現(xiàn)部分拉環(huán)圓銷鎖、圓銷脫出丟失故障，列檢無圓銷鎖可以臨時裝用開口銷（或用鐵絲捆綁）、拉環(huán)圓銷丟失可用鐵絲將拉環(huán)與頂梁上的限位筒捆綁牢固等應(yīng)急處理措施，至站修所徹底修復(fù)該故障。對于拉環(huán)脫落、丟失，TFDS動態(tài)檢查發(fā)現(xiàn)提報該故障，并錄入系統(tǒng)?，F(xiàn)場人工檢查還要重點檢查頂梁、彈片是否變形、制動閥桿是否斷裂，排除車輛脫軌的可能。

（3）拉環(huán)、頂梁組成變形。1）拉環(huán)、頂梁組成變形主要原因：一是在裝卸線路使用螺旋卸車機(jī)或裝載機(jī)對車輛進(jìn)行裝卸作業(yè)時，設(shè)備操縱人員操作不當(dāng)，螺旋或鏟斗升降觸碰、抬升貨車車體，帶動拉環(huán)、頂梁組成隨車體一起上移并與車軸接觸，造成拉環(huán)或頂梁組成變形。二是由于運(yùn)行中的翻車機(jī)系統(tǒng)故障，導(dǎo)致車輛在翻車機(jī)翻卸過程中滑落脫軌或車輛在牽入、牽出翻車機(jī)時由于翻車機(jī)平臺鋼軌與牽入、牽出線鋼軌橫向錯位或高度不一致，造成輪對掉落軌面脫軌，拉環(huán)觸碰車軸變形，有時受力過大聯(lián)動頂梁組成變形或斷裂。三是列車在貨物線（尤其在專用煤炭裝卸線）上進(jìn)行裝卸作業(yè)，由于鐵路線路維護(hù)不到位，造成煤渣或煤塵局部堆積與鋼軌頂面齊平或超過鋼軌頂面，調(diào)車作業(yè)推進(jìn)、牽出車輛，容易造成車輛脫軌，引起拉環(huán)、頂梁變形。2）列車經(jīng)裝、翻卸作業(yè)重新編組始發(fā)作業(yè)時，負(fù)責(zé)檢修的列檢人員如發(fā)現(xiàn)車輛脫軌自動制動裝置拉環(huán)、頂梁組成變形，應(yīng)重點檢查球閥、制動閥桿狀態(tài)，輪對、側(cè)架底部、交叉支撐裝置外觀是否正常。發(fā)現(xiàn)脫軌自動制動裝置制動閥桿斷裂，球閥關(guān)閉，輪對、側(cè)架底部、交叉支撐裝置等部位有明顯刮擦、磕碰的新痕，說明該車輛近期發(fā)生脫軌，應(yīng)進(jìn)行扣車，同時報車輛主管部門調(diào)查處理。3）駐電廠裝卸檢修人員或列檢現(xiàn)場始發(fā)作業(yè)曾發(fā)現(xiàn)車輛脫軌自動制動裝置制動閥桿完好，球閥未關(guān)閉，但拉環(huán)變形、頂梁組成變形或斷裂，輪對、側(cè)架底部、交叉支撐裝置等部位有明顯刮擦、磕碰的新痕，疑似車輛發(fā)生脫軌，及時進(jìn)行了扣車處理。經(jīng)車輛主管部門會同鐵路相關(guān)單位共同調(diào)查，確認(rèn)電廠翻車機(jī)翻卸過程或卸空后牽出車輛過程中，由于翻車機(jī)系統(tǒng)故障或操作失誤造成車輛脫軌，電廠或負(fù)責(zé)翻車機(jī)管理的車間（部門）擔(dān)心承擔(dān)責(zé)任，隱瞞不報，并自行組織人員對車輛進(jìn)行了起復(fù)。該脫軌車輛的脫軌自動制動裝置制動閥桿未被拉斷，主要原因：一是脫軌制動閥裝配不符合標(biāo)準(zhǔn)，車軸與拉環(huán)下側(cè)垂向距離過大（超過規(guī)定限度），脫軌輪對車軸撞擊拉環(huán)的力只造成拉環(huán)局部變形，未能拉斷制動閥桿;二是制動閥桿強(qiáng)度不符合規(guī)定（制動閥桿壁厚超過規(guī)定）或材質(zhì)不符合規(guī)定，制動閥桿拉斷力和頂斷力超過規(guī)定，脫軌輪對車軸撞擊力傳導(dǎo)至調(diào)節(jié)桿不能拉斷制動閥桿，只造成拉環(huán)變形、頂梁組成變形或斷裂。

處理方法：發(fā)現(xiàn)拉環(huán)、頂梁組成變形，關(guān)閉球閥，拉環(huán)變形嚴(yán)重與車軸間隙小拆除拉環(huán)，頂梁組成斷裂用鐵絲捆綁牢固，至站修所更換拉環(huán)、頂梁。

（4）彈片變形或斷裂。主要原因：一是由于拉環(huán)、頂梁與車軸的間隙未調(diào)至不符合規(guī)定值，車輛運(yùn)行中出現(xiàn)極限工況時，拉環(huán)或頂梁與車軸意外接觸時，拉環(huán)或頂梁受到的外力首先傳遞并作用到彈片（正常情況下2個彈片承擔(dān)著拉環(huán)、頂梁組成和作用桿的重量和動載荷），造成脫軌自動制動閥彈片變形或斷裂。二是車輛進(jìn)行頂升或起吊作業(yè)時，未拆卸脫軌自動制動裝置拉環(huán)，使拉環(huán)與車軸接觸，造成彈片變形或斷裂。處理方法：列檢發(fā)現(xiàn)脫軌自動制動閥彈片變形或斷裂，及時關(guān)閉球閥或扣車回送站修所施修。

4 改進(jìn)建議及措施

（1）車輛TFDS動態(tài)檢查作業(yè)對脫軌自動制動裝置拉環(huán)、頂梁部位加強(qiáng)對比及放大檢查，及時發(fā)現(xiàn)提報拉環(huán)、頂梁變形故障，并提示前方人工檢查作業(yè)的列檢進(jìn)行現(xiàn)場鑒定，防止脫軌車輛上線運(yùn)行。（2）負(fù)責(zé)人工檢查作業(yè)的列檢作業(yè)場配備脫軌自動制動裝置量規(guī)、止規(guī)，列檢檢查作業(yè)發(fā)現(xiàn)車軸與脫軌自動制動裝置拉環(huán)、頂梁間隙不正常的，及時進(jìn)行測量。經(jīng)檢測不合格的車輛，扣臨修進(jìn)行調(diào)修。（3）車輛部門定期組織站修所對運(yùn)用中的脫軌自動制動裝置存在故障的車輛進(jìn)行修復(fù)，保證車輛脫軌自動制動裝置恢復(fù)正常技術(shù)狀態(tài)。或為列檢作業(yè)場配備脫軌自動制動裝置拉環(huán)、圓銷鎖、圓銷及相關(guān)維修工器具，可實現(xiàn)在列車檢修中完成脫軌自動制動裝置有關(guān)故障修復(fù)，減少車輛摘車臨修。（4）廠、段修嚴(yán)格卡控脫軌自動制動閥及附屬配件質(zhì)量，確保符合標(biāo)準(zhǔn)。定檢按檢修工藝對脫軌自動制動裝置進(jìn)行檢修及試驗，加強(qiáng)“三檢一驗”，確保脫軌自動制動裝置檢修質(zhì)量符合規(guī)定。（5）車輛部門對翻車機(jī)等裝卸機(jī)械設(shè)備作業(yè)進(jìn)行監(jiān)督檢查，加強(qiáng)與裝卸車單位的聯(lián)系溝通，督促其按規(guī)定檢修、維護(hù)裝卸機(jī)械設(shè)備，裝卸車單位損壞車輛隱瞞不報或未及時報告，按有關(guān)規(guī)定對責(zé)任單位進(jìn)行處罰。

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