JZ-7型空氣制動機自動緩解問題的解決方案

王 鑫 中國鐵路上海局集團有限公司上海鐵路機車車輛發(fā)展有限公司

1 研究JZ-7型空氣制動機自動緩解問題的重要性和案列

1.1 研究JZ-7型空氣制動機自動緩解問題的重要性

JZ-7型空氣制動機是中國自主研發(fā)的一種空氣制動機，特點為操作簡單，性能穩(wěn)定，檢修方便，被廣泛運用在接觸網(wǎng)作業(yè)車和各類工程車輛上。JZ-7 型空氣制動機是JW-4G 型接觸網(wǎng)作業(yè)車的重要組成部分，是機車制動力的來源。由司機進行操縱，在列車上實施排風(fēng)制動、充風(fēng)緩解動作，使列車可以正常運行、停車及防溜。所以制動機的性能以及運行狀態(tài)直接影響著列車的運行安全。目前，上鐵機車車輛發(fā)展有限公司蚌埠軌道作業(yè)車修造廠所承修的JW-4G 型接觸網(wǎng)作業(yè)車裝用的JZ-7 型制動機，由于一部分機車出廠年限較長，運用環(huán)境惡劣，故存在如管路堵塞銹蝕，閥體磨損，零部件變形等不良狀況。諸多問題中，有一種故障現(xiàn)象容易被忽視。在進行JZ-7 型制動機“七步閘”試驗時，自閥手柄放制動區(qū)，制動保壓時會出現(xiàn)自動緩解的問題。此類問題會導(dǎo)致機車制動失效，極易發(fā)生機車車輛溜逸。由于在日常檢修過程中，機車制動保壓時間通常較短，檢修人員往往會忽視此類問題。

1.2 案例

2021 年 6 月 25 日，南京維管段 1031016 號 JW-4G 型接觸網(wǎng)作業(yè)車乘務(wù)員于宜興作業(yè)點作業(yè)時，自閥手柄在制動區(qū)，制動保壓時發(fā)生自動緩解。初步判斷是工作風(fēng)缸充氣止回閥故障，在通知班組檢修人員現(xiàn)場更換備品合格閥件后，將故障閥件帶回廠內(nèi)處理。拆解故障閥件后，更換主閥工作風(fēng)缸充氣止回閥后再按“七步閘”步驟試驗，工作風(fēng)缸和制動缸均保壓良好，故障現(xiàn)象消除。

1.3 故障分析

驗收員組織制動組檢修人員對南京維管段1031016 號JW-4G 型接觸網(wǎng)作業(yè)車換下的主閥解體檢查，擴大分析。解體后發(fā)現(xiàn)，故障的主要原因是該主閥工作風(fēng)缸一體式充氣止回閥膠墊磨損嚴(yán)重，無法完成主閥正常制動動作，由于一體式充氣止回閥不能拆解檢修，無法對該一體式充氣止回閥膠墊進行更換，故采取更換新的一體式充氣止回閥的方式對故障進行解決。經(jīng)試驗臺多次試驗后發(fā)現(xiàn)，一體式充氣止回閥的穩(wěn)定性較差，多次試驗后，新更換的一體式充氣止回閥的主閥依舊會在制動保壓時出現(xiàn)自動緩解的問題。再次拆解后發(fā)現(xiàn)，新更換的一體式充氣止回閥膠墊也已經(jīng)磨損，由此判定此類故障與一體式充氣止回閥的構(gòu)造和材料有關(guān)。通過查閱相關(guān)工藝文件，并現(xiàn)場測量分體式充氣止回閥尺寸后，確認分體式充氣止回閥內(nèi)部膠墊厚度為5 mm，膠墊突出部位為1 mm。經(jīng)與生產(chǎn)廠家聯(lián)系，由生產(chǎn)廠家按照此規(guī)格生產(chǎn)一批分體式充氣止回閥代替一體式充氣止回閥再次進行試驗，經(jīng)試驗分體式充氣止回閥性能穩(wěn)定，且膠墊狀態(tài)良好。工作風(fēng)缸和制動缸保壓3 min 以上都未發(fā)生自動緩解，故障現(xiàn)象消除。因此確定是由于一體式充氣止回閥橡膠墊磨損過快導(dǎo)致漏風(fēng)而引起的制動機自動緩解故障，見圖1、圖2、圖3、圖4。

圖1 故障充氣止回閥內(nèi)部膠墊狀況圖

圖2 分體式充氣止回閥與一體式充氣止回閥對比圖

圖3 故障假設(shè)試驗過程

圖4 故障假設(shè)試驗結(jié)果

2 問題處理思路和故障原理

2.1 問題處理思路

JZ-7型空氣制動機故障產(chǎn)生的原因主要有兩個方面：一方面是由于金屬零件的變形，磨耗，開裂以及橡膠件（O型圈，模板，橡膠墊）在檢修周期內(nèi)快速的老化失效導(dǎo)致的，另一方面是由于運用環(huán)境差，缺乏日常的維護保養(yǎng)導(dǎo)致的。在“七步閘”試驗過程中，如果出現(xiàn)自閥手柄在制動區(qū)，制動保壓時發(fā)生自動緩解的問題，首要考慮的就是工作風(fēng)缸充氣止回閥泄露，而工作風(fēng)缸充氣止回閥泄露的主要原因就是止回閥膠墊無法緊貼造成漏風(fēng)。

2.2 故障原理

主閥工作風(fēng)缸充氣止回閥由彈簧，止回閥，止回閥座，風(fēng)堵等組成，其用途是在緩解充風(fēng)時，控制列車管只能向工作風(fēng)缸單向充風(fēng)，在制動減壓時，防止工作風(fēng)缸壓力空氣向列車管逆流。

在制動保壓時，主閥呈制動位，會使作用風(fēng)缸增壓的同時，由彈簧作用，壓迫空心閥桿向下移動，使供氣閥口關(guān)閉，此時主閥供氣閥與空心閥桿端部緊密接觸，故排氣口關(guān)閉，作用風(fēng)缸處于保壓狀態(tài)，見圖5。

圖5 主閥保壓位示意圖

此時如果工作風(fēng)缸充氣止回閥墊磨損較大，無法緊密接觸，就會導(dǎo)致工作風(fēng)缸竄風(fēng)，出現(xiàn)自閥手柄在制動區(qū)，制動保壓時發(fā)生自動緩解的問題。

3 判斷方法和防范措施

3.1 判斷方法

在試驗JZ-7 制動機性能時，如果出現(xiàn)自閥手柄在制動區(qū)，制動保壓時發(fā)生自動緩解的問題，應(yīng)本著“先易后難”的檢修原則，首先考慮主閥工作風(fēng)缸充氣止回閥故障，避免盲目檢修，判斷失誤，誤工誤產(chǎn)。

3.2 防范措施

3.2.1 嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和檢修工藝

檢修人員在檢修制動機閥件時，必須嚴(yán)格按照作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工藝范圍對閥件進行解體、清洗，清潔、檢查、測量、組裝閥件，在更換不良的橡膠膜板、O 型圈、彈簧時要注意尺寸是否合格，凡士林是否潤滑到位。內(nèi)外部大小螺栓必須緊固到位，防止彈簧墊松垮泄露，避免螺栓松動導(dǎo)致漏風(fēng)。

3.2.2 嚴(yán)格執(zhí)行材料“三檢一驗”制度

材料部門采購制動機配件要確保質(zhì)量，必須在規(guī)定的物資采購平臺上從路局批準(zhǔn)的合法供應(yīng)廠家采購。在檢驗制動件材料時，要注意橡膠件合格證是否在半年有效期內(nèi)，并取樣檢查橡膠件厚度是否適中、韌性是否良好，有無龜裂。如發(fā)現(xiàn)以上情況，及時收集上報材料部門，停止使用。

3.2.3 延長“七步閘”試驗保壓時間

多次交驗發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)自閥手柄在制動區(qū)，制動保壓時發(fā)生自動緩解的問題，保壓的時間至少要達到3 min。故障現(xiàn)象一般在保壓3 min 左右才會出現(xiàn)；經(jīng)過3 min 保壓觀察，基本上可以確認列車管是否會升壓。實際試驗和運用時，檢驗人員往往只保壓1 min 甚至不保壓，如列車管壓力出現(xiàn)小幅波動，很容易被誤認為是壓力回座，從而忽視了此故障，所以為了將問題留在班組，從根本上杜絕機車帶病運行，就需要在機車出庫前做好做足保壓試驗。

4 結(jié)束語

JZ-7 型空氣制動機具有其特殊性，復(fù)雜性，導(dǎo)致其產(chǎn)生的故障也呈多樣性，所以在查找制動機故障時，同一類問題的不同解決辦法一直困惑著檢修作業(yè)人員。既費力耗時，又容易產(chǎn)生嚴(yán)重的行車安全問題。但只要能夠遵循“先易后難”的作業(yè)辦法和JZ-7 型空氣制動機基礎(chǔ)的工作原理，就可以在問題出現(xiàn)時，冷靜快速的解決。本文所描述的 JZ-7 型空氣制動機自動緩解問題的故障分析，判斷方法，解決過程，希望能給機車檢修作業(yè)人員提供借鑒和參考，保證更好更快地完成機車檢修工作，使機車質(zhì)量安全可靠。