120型空氣控制閥半自動緩解閥手柄部卡滯故障分析及預防措施

摘要：根據120型空氣控制閥半自動緩解閥作用原理，對120型空氣控制閥半自動緩解閥手柄部卡滯，導致列車充風時半自動緩解閥漏泄的故障進行了原因分析，并結合現場實踐，提出了針對性預防措施，提高了120型空氣控制閥半自動緩解閥檢修質量。

關鍵詞：120型空氣控制閥；半自動緩解閥；故障分析

中圖分類號：U279" 文獻標志碼：A" 文章編號：1671-0797（2023）07-0072-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2023.07.018

0" " 引言

半自動緩解閥作為120型空氣控制閥的關鍵組成配件之一，手柄部卡滯導致半自動緩解閥漏泄的故障時有發(fā)生。2021年共收到9件手柄部卡滯導致制動閥作用不良的廠內外故障反饋（表1），對鐵路貨車運用安全造成了影響。同時，廠內制動閥試驗臺因手柄部卡滯導致試驗不合格率約為5%，半自動緩解閥檢修質量也亟待提升。

1" " 基本結構及作用原理

半自動緩解閥功能為手動排出制動缸壓力空氣，使制動機緩解。其主要由手柄部和活塞部組成，如圖1所示。

在運用時，通過拉動位于車體兩側任一側緩解閥拉桿，帶動緩解閥手柄向上移動，推開夾心閥?16，排出制動缸壓力空氣。拉動時間較短時，制動缸壓力空氣一經排出，便可松開緩解閥拉桿，制動缸壓力空氣自動排出。如一直拉動緩解閥拉桿，則可將包括制動缸、副風缸、加速緩解風缸、列車管在內的制動系統(tǒng)壓力空氣全部排出[1]。

2" " 故障分析及改進措施

從基本結構及作用原理可得出，半自動緩解閥手柄部持續(xù)漏泄的根本原因是夾心閥?16處于打開狀態(tài)，制動系統(tǒng)內部高壓風經半自動緩解閥頂桿孔排出[2]。而造成夾心閥?16處于打開狀態(tài)的原因可歸結為四大類八小項，如圖2所示。

2.1" " 緩解閥手柄座與緩解閥手柄座套卡滯，導致緩解閥手柄座無法復位

2.1.1" " 原因分析

（1）緩解閥手柄座與緩解閥手柄座套為間隙配合（緩解閥手柄座外徑為35 mm，緩解閥手柄座套內徑為36 mm），在拉動緩解閥拉桿時用力較大，導致緩解閥手柄座瞬間傾斜，其邊緣與緩解閥手柄座套內壁卡滯。

（2）緩解閥手柄座或緩解閥手柄座套存在表面粗糙、加工余痕等缺陷，易造成緩解閥手柄座卡滯在緩解閥手柄座套內。特別是在緩解閥手柄座與緩解閥手柄座套長期運用后，存在表面銹蝕等情況，卡滯風險增大。

2.1.2" " 預防措施

（1）在半自動緩解閥檢修時，緩解閥手柄座與緩解閥手柄座套應全部采用新品，并重點檢查表面加工質量。

（2）將緩解閥手柄座與緩解閥手柄座套組裝在一起，多次拉動，確認無卡滯。

2.2" " 緩解閥頂桿座與緩解閥體卡滯，導致緩解閥頂桿座無法復位

2.2.1" " 原因分析

（1）緩解閥頂桿座檢修時，因磕碰等情況，造成緩解閥頂桿座邊緣出現毛刺等凸起。

（2）新品緩解閥頂桿座邊緣位置存在未進行倒角的情況，導致緩解閥頂桿座與緩解閥體作用時，卡滯在緩解閥體內，造成緩解閥頂桿座無法復位。

2.2.2" " 預防措施

（1）加強緩解閥頂桿座外觀檢查，發(fā)現磕碰、毛刺等情況時應修磨光滑。

（2）在組裝緩解閥頂桿座時，應將緩解閥頂桿座放入緩解閥體內，上下拉動及旋轉緩解閥頂桿座，確認順暢無卡滯時，方可繼續(xù)組裝。

2.3" " 緩解閥頂桿與緩解止回閥座導向孔或緩解閥體頂桿孔卡滯，導致緩解閥頂桿無法復位

2.3.1" " 原因分析

（1）緩解閥頂桿為粉末冶金鑄造而成，現有三棱與四棱兩種結構，均可正常裝用。由于粉末冶金相較于鐵質配件強度偏低，歷經多年使用后，容易出現破碎等情況，卡滯在頂桿孔內。

（2）因頂桿外接圓直徑約為8 mm，而與頂桿配合的頂桿孔直徑為8.5 mm。當檢修或新品緩解閥頂桿端部留有毛刺、磕碰等凸起時，極易導致頂桿卡滯在頂桿孔內。

（3）緩解止回閥座首先加工成緩解閥座導向孔，然后通過過盈配合鑲嵌在緩解閥體內。而緩解閥體頂桿孔在緩解止回閥座鑲嵌前已加工完成。緩解止回閥座導向孔與緩解閥體頂桿孔孔徑均為8.5 mm[3]。兩個配件在鑲嵌對接時，存在加工偏差的情況，造成同軸度不為零，產生偏心現象。出現偏心后，頂桿孔類似于橢圓形，長徑為8.5 mm，短徑小于8.5 mm。當短徑小于頂桿外接圓，即小于8 mm時，頂桿存在卡滯在頂桿孔內的可能，如圖3所示。

2.3.2" " 預防措施

（1）加強頂桿外觀檢查，嚴禁裝用存在磕碰裂紋、毛刺等缺陷的配件。

（2）制作緩解閥頂桿孔同軸度檢測樣棒，確認頂桿孔無偏心情況。

（3）組裝緩解閥頂桿時，須進行上下各三次過孔試驗，驗證緩解止回閥座導向孔與緩解閥體頂桿孔是否對齊。

2.4" " 夾心閥?16與緩解閥體卡滯，導致夾心閥?16不能復位

2.4.1" " 原因分析

（1）夾心閥?16外徑尺寸為15.78～15.85 mm，緩解閥體夾心閥?16安裝孔孔徑為16.2 mm，兩者為間隙配合。但由于夾心閥?16為橡膠包裹銅片制成，在制造過程中，易出現橡膠毛刺等情況，如圖4所示，進而導致夾心閥?16不能復位，造成緩解閥持續(xù)漏泄的故障。

（2）由于夾心閥芯板厚度僅為1 mm，防傾倒能力較差，在夾心閥?16復位過程中，易發(fā)生傾倒卡滯。

2.4.2" " 預防措施

（1）在檢修改進型或既有型120型空氣控制閥時，全部裝用加厚型夾心閥?16（芯板厚度由1 mm增加為2.5 mm，如圖5、圖6所示），提升其抗傾倒能力。

（2）加強對夾心閥?16等配件的外觀檢查，嚴禁裝用存在磕碰、毛刺等缺陷的配件。

3" " 實施效果

以上“看、換、驗”等預防措施在2021年底實施后，廠外120型空氣控制閥半自動緩解閥反饋由9件降低至截至目前尚未收到相關廠外反饋，廠內120型空氣控制閥半自動緩解閥一次試驗不合格率由5%下降至0，消除了120型空氣控制閥半自動緩解閥手柄部卡滯漏泄的故障，極大地保障了120型空氣控制閥檢修產品質量，減少了運用故障反饋，取得了良好效果。

[參考文獻]

[1] 黃毅，陳雷.鐵路貨車檢修技術[M].北京：中國鐵道出版社，2010.

[2] 張曉君.貨車半自動緩解閥常見故障及原因分析[J].科技資訊，2009（26）：100.

[3] 周順，李謀逵，郁陳.貨車120閥半自動緩解閥故障原因分析及建議[J].鐵道車輛，2018，56（6）：42-44.

收稿日期：2022-12-12

作者簡介：師惠濤（1989—），男，河北人，工程師，研究方向：鐵路貨車制動系統(tǒng)檢修。