TJ165架橋機(jī)平車基礎(chǔ)制動(dòng)裝置組裝調(diào)試技術(shù)

趙智勇 姬 紅 王 雄

(中車石家莊車輛有限公司 河北 石家莊 050000)

0 引言

2013 年提出的“一帶一路”倡議為中國的“鐵路外交”提供了宏觀性、整體性和戰(zhàn)略性的主導(dǎo)和內(nèi)涵[1]。70年來，我國交通基礎(chǔ)設(shè)施加速成網(wǎng)，在鐵路建設(shè)中，架橋機(jī)是至關(guān)重要的施工機(jī)械。TJ165型架橋機(jī)組具有系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、安全快捷、受外部因素影響小等優(yōu)勢(shì)，尤其在雙線鐵路T梁的架設(shè)施工中具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為我國的客貨運(yùn)輸和“鐵路外交”做出了突出貢獻(xiàn)[2-3]。

NJ3、NJ4型平車分別為TJ165型架橋機(jī)組的主機(jī)和輔機(jī)，屬于特種車輛，車體超限、超長，轉(zhuǎn)向架和制動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)具備機(jī)車和普通車輛的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。載梁狀態(tài)下，機(jī)動(dòng)平車行駛速度不能超過7 km/h，到達(dá)主機(jī)前方50～100 m處停車，平車與主機(jī)間的對(duì)位速度不能超出0.5 km/h[4]?；A(chǔ)制動(dòng)裝置是實(shí)現(xiàn)平車車速控制的關(guān)鍵，NJ3、NJ4型平車與通用鐵路貨車的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置存在很大的差異。

NJ3、NJ4型平車基礎(chǔ)制動(dòng)性能受車體、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)以及操作者技能水平的影響，容易發(fā)生滿載時(shí)車輛制動(dòng)和緩解動(dòng)作卡滯、個(gè)別制動(dòng)梁閘瓦無壓力、制動(dòng)缸活塞不緩解以及制動(dòng)梁變形等問題。本文根據(jù)NJ3、NJ4型平車基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，總結(jié)出容易發(fā)生的故障隱患，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了切實(shí)可行的組裝與調(diào)試方法。

1 NJ3、NJ4型平車基礎(chǔ)制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)及制動(dòng)原理

1.1 基礎(chǔ)制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)

如圖1所示，5E軸轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動(dòng)裝置由制動(dòng)梁組成、中拉桿、下拉桿、杠桿和固定杠桿支點(diǎn)等構(gòu)成，采用1、2位和4、5位輪對(duì)閘瓦踏面單側(cè)制動(dòng)方式。與通用鐵路貨車相比增加了中拉桿，從構(gòu)架下面穿過，連接前后制動(dòng)杠桿。前后制動(dòng)杠桿均為直立式，以便于相互連接且不受心盤、中梁影響，并且避開走行電機(jī)。如圖2所示，兩組轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架由兩個(gè)轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架、小底架以及基礎(chǔ)制動(dòng)裝置等組成，采用6、7位和8、9位輪對(duì)閘瓦踏面單側(cè)制動(dòng)方式[6]。

圖1 5E軸旁承承載轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動(dòng)裝置示意圖

圖2 兩組轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動(dòng)裝置示意圖

1.2 制動(dòng)原理

如圖3所示，NJ3、NJ4型平車制動(dòng)裝置采用JZ-7型空氣制動(dòng)機(jī)，配套裝用雙制動(dòng)缸、直立制動(dòng)杠桿、八根制動(dòng)梁。其中，每個(gè)制動(dòng)缸只控制本側(cè)轉(zhuǎn)向架的4根制動(dòng)梁，產(chǎn)生制動(dòng)作用。JZ-7型空氣制動(dòng)機(jī)控制總風(fēng)缸同時(shí)向2個(gè)制動(dòng)缸充入壓力空氣，緩解時(shí)將2個(gè)制動(dòng)缸內(nèi)的壓力空氣一起排向大氣，保證了雙制動(dòng)缸同步動(dòng)作。NJ3、NJ4型平車與通用鐵路貨車相比，因轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)的差異，基礎(chǔ)制動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組裝和調(diào)試難度明顯增加。

圖3 基礎(chǔ)制動(dòng)裝置原理示意圖

2 基礎(chǔ)制動(dòng)裝置常見運(yùn)行故障及檢修方法

2.1 制動(dòng)和緩解作用受限

機(jī)組車輛滿載運(yùn)行時(shí)，四軸轉(zhuǎn)向架的制動(dòng)杠桿和中拉桿與小底架發(fā)生干涉，影響車輛的制動(dòng)和緩解作用。此現(xiàn)象主要是車輛落成時(shí)基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的組裝尺寸存在問題所致，需要檢查配件尺寸和組裝順序。

2.2 個(gè)別閘瓦無壓力

制動(dòng)時(shí)，個(gè)別制動(dòng)梁閘瓦對(duì)車輪踏面無壓力。(1)同一轉(zhuǎn)向架的兩組制動(dòng)梁，如圖1和圖2所示，其中一組制動(dòng)梁閘瓦間隙過大，應(yīng)調(diào)整下拉桿孔距，使閘瓦間隙均勻；(2)中拉桿前端頂住前方轉(zhuǎn)K4搖枕，使該轉(zhuǎn)向架4個(gè)制動(dòng)梁不能同步制動(dòng)，應(yīng)調(diào)整中拉桿孔距，使中拉桿前端與前方轉(zhuǎn)K4搖枕保持合理間距；(3)直立移動(dòng)杠桿前后傾斜角度不對(duì)，與制動(dòng)梁支柱互相干涉產(chǎn)生卡滯，應(yīng)對(duì)拉桿孔位進(jìn)行調(diào)整，保證各移動(dòng)杠桿倒向正確。

2.3 活塞卡滯

制動(dòng)缸活塞行程過大，導(dǎo)致制動(dòng)缸活塞卡滯，應(yīng)調(diào)緊拉桿孔位或更換閘瓦。

2.4 制動(dòng)梁變形

制動(dòng)杠桿尺寸與設(shè)計(jì)不符，制動(dòng)倍率過大，導(dǎo)致制動(dòng)梁變形；制動(dòng)缸推力過大，也會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)梁變形；同一制動(dòng)梁兩閘瓦厚度超差，閘瓦偏磨造成制動(dòng)梁偏拉變形。應(yīng)在組裝前確認(rèn)配件尺寸，調(diào)試前確保制動(dòng)缸壓力和各閘瓦厚度在規(guī)定范圍內(nèi)。

2.5 制動(dòng)缸行程過大

NJ3、NJ4型平車未安裝閘瓦間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)器，閘瓦磨耗導(dǎo)致制動(dòng)缸行程逐漸增大，制動(dòng)缸推桿向制動(dòng)缸前支點(diǎn)靠近，直至推桿和制動(dòng)缸前蓋將活塞夾住而不能緩解；還可能造成制動(dòng)缸活塞桿變形嚴(yán)重，導(dǎo)致制動(dòng)缸失效。應(yīng)注意觀察閘瓦磨耗情況，閘瓦剩余厚度小于20 mm時(shí)，應(yīng)將同一制動(dòng)梁的2塊閘瓦成對(duì)更換，同一制動(dòng)梁兩閘瓦厚度差不得大于20 mm，制動(dòng)缸活塞行程不得大于170 mm，如有發(fā)生應(yīng)及時(shí)調(diào)緊拉桿孔位或更換閘瓦。

3 基礎(chǔ)制動(dòng)裝置整體組裝和優(yōu)化調(diào)試技術(shù)

為了避免運(yùn)行過程中出現(xiàn)上述基礎(chǔ)制動(dòng)裝置故障，保證行車安全，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)，提出NJ3、NJ4型平車基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的整體組裝和優(yōu)化調(diào)試技術(shù)方案。

3.1 整體組裝技術(shù)方案

(1)整體組裝原則：原車、原位、原方向組裝、不改變?cè)嚨闹苿?dòng)力傳遞方式。

(2)整體組裝方案：①組裝前應(yīng)檢查核對(duì)各配件，符合原設(shè)計(jì)尺寸后再按原標(biāo)記順序組裝。②2組轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架組成的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置，由穿過小底架腹腔的中拉桿組成連接。組裝時(shí)應(yīng)保證中拉桿組成至小底架縱梁上部的間距不小于240 mm，并且不與小底架其他面接觸，以保證在車輛滿載時(shí)，中拉桿組成與小底架腹腔內(nèi)各面保持合理間距。若不能滿足間距要求時(shí)，應(yīng)按比例縮短該轉(zhuǎn)向架所有直立杠桿尺寸，或調(diào)整下心盤墊板或小底架上心盤墊板厚度。③ 5E軸轉(zhuǎn)向架的中拉桿組成從構(gòu)架下穿過，連接前后制動(dòng)杠桿，中拉桿組成應(yīng)避免與動(dòng)軸電機(jī)、減速箱等配件產(chǎn)生干涉，從而造成中拉桿組成的非正常磨損和卡滯。組裝后應(yīng)檢查各滾軸、滑塊、圓銷，轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)是否靈活，各尺寸是否正確。④由于TJ165機(jī)組轉(zhuǎn)向架下方各安裝有2臺(tái)走行電機(jī)和變速箱，空間狹小，操作困難，應(yīng)盡量多留出固定杠桿支點(diǎn)的調(diào)整孔位，便于現(xiàn)場人員調(diào)整。

3.2 優(yōu)化調(diào)試技術(shù)方案

如圖4所示，NJ3、NJ4型平車的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置一位與二位基本相同，以2組轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動(dòng)裝置為例說明。

圖4 NJ3、NJ4型平車二位基礎(chǔ)制動(dòng)示意圖

(1)優(yōu)化調(diào)試原理：由于8位制動(dòng)梁上的固定支點(diǎn)座是圖4中轉(zhuǎn)向架上一系列基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的著力點(diǎn)，當(dāng)7位和8位制動(dòng)梁閘瓦抱緊后，拉力才由中拉桿傳遞到5位和6位，使之抱緊車輪。相反如果5位和6位制動(dòng)梁緊于7位和8位，就會(huì)造成5位和6位制動(dòng)梁在制動(dòng)后先抱緊車輪，而制動(dòng)缸推力通過制動(dòng)缸前杠桿轉(zhuǎn)換成的拉力，無法再通過中拉桿組成向7位和8位制動(dòng)梁傳遞，造成7位和8位制動(dòng)梁閘瓦無壓力。因此，調(diào)試時(shí)，應(yīng)在保證兩組制動(dòng)梁的閘瓦間隙基本相同的基礎(chǔ)上，圖4中的7位、8位制動(dòng)梁應(yīng)略緊于5位、6位的制動(dòng)梁，以保證八塊閘瓦對(duì)輪對(duì)踏面的壓力基本相同，磨耗程度接近。

注意各杠桿倒向，避免制動(dòng)時(shí)，移動(dòng)制動(dòng)杠桿在受力方向上與地面水平夾角小于90°，造成制動(dòng)梁支柱干涉制動(dòng)杠桿，導(dǎo)致基礎(chǔ)制動(dòng)失效。

(2)優(yōu)化調(diào)試方案：①保證制動(dòng)缸最佳行程(356×254型制動(dòng)缸：125 mm±10 mm；254×254型制動(dòng)缸：155 mm±10 mm)。調(diào)試時(shí)先連接中拉桿組成，初始安裝孔位為前端第二孔，后端第三孔，避免制動(dòng)時(shí)，中拉桿組成前端頂住搖枕。②進(jìn)行預(yù)拉緊試驗(yàn)，由以上拉桿的位移量來確定調(diào)車中各拉桿孔位。當(dāng)位移大于200 mm時(shí)，首先將4位下拉桿調(diào)緊一個(gè)孔距(其每個(gè)孔距調(diào)整對(duì)制動(dòng)缸活塞行程影響約為110～130 mm)；其次，通過下拉桿孔距調(diào)整好兩組制動(dòng)梁閘瓦間隙，確保同一轉(zhuǎn)向架4根制動(dòng)梁閘瓦間隙基本相同；最后，依次對(duì)固定杠桿支點(diǎn)、中拉桿、上拉桿孔距進(jìn)行調(diào)整(每個(gè)孔距調(diào)整對(duì)制動(dòng)缸活塞行程影響約為30～40 mm)。③為避免調(diào)車時(shí)行程過大，在基礎(chǔ)制動(dòng)裝置組裝完成后，首先用自動(dòng)制動(dòng)閥減壓50 kPa，測量制動(dòng)缸活塞行程，254×254型制動(dòng)缸行程如果大于155 mm，356×254型制動(dòng)缸大于125 mm時(shí)，及時(shí)調(diào)節(jié)減小制動(dòng)缸活塞行程，避免活塞卡死不能緩解。

完成以上組裝調(diào)試步驟后，在制動(dòng)性能試驗(yàn)時(shí)觀察、調(diào)整常用限壓閥和緊急限壓閥，使常用限壓閥的限定壓力為340 kPa～360 kPa，緊急限壓閥的限定壓力為420 kPa～450 kPa。

3.3 基礎(chǔ)制動(dòng)裝置復(fù)查方法

經(jīng)過上述組裝調(diào)試和隱患排除后，還須在自動(dòng)制動(dòng)閥減壓140 kPa制動(dòng)位及緩解位，通過查看制動(dòng)缸壓力表以及使用撬杠人力測試的方法，分別對(duì)各制動(dòng)梁閘瓦，進(jìn)行多次試驗(yàn)、檢查。確認(rèn)基礎(chǔ)制動(dòng)裝置各部位制動(dòng)和緩解狀態(tài)正常，防止出現(xiàn)閘瓦無壓力或不能緩解現(xiàn)象，保證行車安全。

4 結(jié)論

依據(jù)NJ3、NJ4型平車基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)和制動(dòng)原理，分析了車輛制動(dòng)和緩解作用受限、個(gè)別閘瓦無壓力、制動(dòng)缸活塞卡滯和制動(dòng)梁變形等故障產(chǎn)生的原因，并提出了一整套基礎(chǔ)制動(dòng)裝置組裝和優(yōu)化調(diào)試的方案。在保證機(jī)組車輛基礎(chǔ)制動(dòng)裝置組裝質(zhì)量的前提下，避免在整車落成后再調(diào)整下拉桿的工作，簡化了機(jī)組在運(yùn)用過程中的制動(dòng)缸行程調(diào)試方法，顯著提高了制動(dòng)調(diào)試效率，滿足了客戶對(duì)架橋機(jī)組車輛的托運(yùn)和運(yùn)用要求。