鐵路機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車制動缸壓力不緩解或緩解不到零的原因分析

文/徐耀培

鐵路機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車制動缸壓力不緩解或緩解不到零的原因分析

文/徐耀培

一、問題提出

獨(dú)山子石化公司鐵路運(yùn)輸公司機(jī)務(wù)段配屬10臺內(nèi)燃機(jī)車，承擔(dān)著獨(dú)山子石化公司大部分原料運(yùn)入及化工產(chǎn)品運(yùn)出工作。這10臺內(nèi)燃機(jī)車所使用的制動機(jī)全部為JZ-7型制動機(jī)。2016年冬季，天氣寒冷，氣溫在零下20多度，我段DF4DD0256機(jī)車在一次作業(yè)過程中出現(xiàn)以下現(xiàn)象：在北站掛車后車輛試風(fēng)作業(yè)一切正常，途中運(yùn)行也沒有發(fā)生異常，列車到達(dá)煉化站制動停車，車站列檢摘完車后給司機(jī)信號讓機(jī)車向前移動，司機(jī)緩解自閥后提手柄走車時，發(fā)現(xiàn)機(jī)車輪對抱閘，機(jī)車制動缸壓力未緩解。

二、危害

這種故障若不能及時發(fā)現(xiàn)處理，將會造成閘瓦抱輪，直接影響牽引電機(jī)的正常轉(zhuǎn)速，使?fàn)恳姍C(jī)運(yùn)行電流過高，電流高導(dǎo)致牽引電機(jī)溫度升高，影響電機(jī)使用壽命；甚至?xí)斐蓜虞嗊t緩或運(yùn)緩事故。因此必須引起高度重視，防止此類事件的發(fā)生。

三、故障原因分析

1.自閥常用制動區(qū)的綜合作用

該位置是列車運(yùn)行中，在正常情況下，使列車緩慢停車或調(diào)節(jié)速度時使用。常用制動區(qū)設(shè)有最小減壓位和最大減壓位（列車管定壓為500kPa時，最大有效減壓量為140kPa；列車管定壓為600kPa時，最大有效減壓量為170kPa），在這兩位之間，隨著自閥手柄移動的位置不同，列車管的減壓量也隨之不同。

（1）自動制動閥

調(diào)整閥先呈制動狀態(tài)，均衡風(fēng)缸和膜板右側(cè)的壓力空氣經(jīng)排氣閥口排向大氣。待膜板右側(cè)及均衡風(fēng)缸風(fēng)壓與柱塞在調(diào)整閥內(nèi)所處位置確定的風(fēng)壓后，調(diào)整閥膜板兩側(cè)壓力平衡時，調(diào)整閥自動呈制動后的保壓狀態(tài)。重聯(lián)柱塞閥柱塞凸槽仍連通均衡風(fēng)缸管與中均管。緩解柱塞閥柱塞中心孔使總風(fēng)缸經(jīng)客貨車轉(zhuǎn)換閥（手柄在貨車位）通總風(fēng)遮斷閥管。同時，柱塞凹槽將過充管與大氣連通，防止因過充柱塞左側(cè)有壓力空氣影響制動。

（2）中繼閥

由于總風(fēng)缸緩解柱塞閥、客貨車轉(zhuǎn)換閥（手柄在貨車位）通總風(fēng)遮斷閥套彈簧側(cè)，使總風(fēng)遮斷閥呈關(guān)閉狀態(tài)。由于均衡風(fēng)缸減壓，中繼閥膜板活塞左側(cè)中均室壓力降低，在制動管及膜板活塞右側(cè)的壓力空氣推動下打開排氣閥口，制動管壓力空氣由排氣口排向大氣，其減壓量與均衡風(fēng)缸的減壓量相同時，膜板活塞兩側(cè)壓力平衡，排氣閥口關(guān)閉，呈制動后的保壓狀態(tài)，全列車制動。

（3）分配閥

由于制動管減壓，副閥由緩解位經(jīng)局部減壓位至制動位，柱塞凹槽開通制動管經(jīng)局減止回閥與局減室和充氣閥柱塞尾端小孔與大氣的通路，引起分配閥附近制動管局部減壓，以提高主閥制動的靈敏度。同時，柱塞尾端還切斷了工作風(fēng)缸與降壓風(fēng)缸的通路，柱塞中心孔還連通降壓風(fēng)缸經(jīng)保持閥通大氣的通路，待降壓風(fēng)缸壓力降至與制動管壓力相等時，活塞在彈簧作用下右移至中立位，降壓風(fēng)缸停止減壓。

主閥因制動管的減壓量呈制動位，總風(fēng)經(jīng)主閥供氣閥口及常用限壓閥柱塞凹槽向小膜板活塞上方和作用風(fēng)缸充風(fēng)。當(dāng)作用風(fēng)缸壓力達(dá)到24kPa時，充氣閥由緩解位移至作用位，柱塞凹槽切斷了制動管與工作風(fēng)缸的通路，防止逆流破壞制動作用；柱塞尾端切斷了制動管經(jīng)局減止回閥排向大氣的局減通路，結(jié)束局減作用。直到小膜板活塞上方作用風(fēng)缸的增壓與大膜板活塞上方制動管的減壓量相適應(yīng)（比例為2.5∶1）時呈中立位，總風(fēng)停止充風(fēng)。如制動管減壓量過大，當(dāng)作用風(fēng)缸壓力達(dá)到常用限壓閥調(diào)整的壓力時，常用限壓閥由正常狀態(tài)自動呈限壓狀態(tài)，切斷總風(fēng)向作用風(fēng)缸等處充風(fēng)的通路，停止充風(fēng)起限壓作用。

（4）作用閥

由于作用風(fēng)缸增壓，作用閥呈制動位，總風(fēng)缸壓力空氣經(jīng)供氣閥向制動缸和膜板上方充氣，機(jī)車發(fā)生制動作用，當(dāng)膜板兩側(cè)壓力平衡時，自動呈保壓位。

（5）制動缸

由于壓力空氣充入制動缸，推動活塞及活塞推桿壓縮緩解彈簧移動產(chǎn)生推力，經(jīng)傳動裝置使閘瓦壓緊車輪，產(chǎn)生制動作用。制動缸壓力的大小與作用風(fēng)缸壓力有關(guān)，當(dāng)列車管定壓為500kPa時，常用全制動最高壓力340～360kPa；列車管定壓為600kPa時，常用全制動最高壓力 400～430kPa。

2.故障判斷

綜上所述，機(jī)車制動缸壓力的變化，受分配閥、作用閥的控制，而與自閥、中繼閥無任何關(guān)系。自閥只是控制中繼閥的壓力變化，而中繼閥只是控制制動管的壓力變化。根據(jù)制動系統(tǒng)原理，判斷該故障為：①分配閥故障；②作用閥故障。

要區(qū)分這兩個故障，首先，將自閥、單閥均置于運(yùn)轉(zhuǎn)位，排出制動缸內(nèi)的壓力空氣，關(guān)閉分配閥列車管塞門或分配閥總風(fēng)塞門，制動管的壓力變化無法控制作用閥的壓力變化，機(jī)車始終呈緩解狀態(tài)。若單閥制動和緩解性能良好，為分配閥故障，反之為作用閥故障。因此，經(jīng)上述試驗(yàn)可以判定為分配閥故障。

四、應(yīng)急處理

為了順利完成這趟運(yùn)輸任務(wù)，在不耽誤生產(chǎn)的情況下，可以關(guān)閉分配閥的列車管塞門或分配閥總風(fēng)塞門，排出制動缸內(nèi)的壓力空氣維持運(yùn)行至回段檢修處理。在進(jìn)站制動停車時需注意：自閥減壓停車前應(yīng)將單閥置于制動區(qū)，讓機(jī)車提前上閘（制動缸壓力大小由自閥減壓量定），防止因車輛制動力過大造成斷鉤事故的發(fā)生。

五、后續(xù)及應(yīng)對措施

回段檢修拆下分配閥進(jìn)行解體時發(fā)現(xiàn)，由于當(dāng)時氣溫特別低，分配閥內(nèi)部有水分進(jìn)入發(fā)生凍凝，造成緊急限壓閥失靈。由于常用限壓閥在限壓狀態(tài)時，切斷了作用風(fēng)缸經(jīng)常用限壓閥柱塞凹槽由主閥排氣口的排氣通路。作用風(fēng)缸的壓力空氣不能排出，機(jī)車也就不可能得到緩解。常用限壓閥由限壓狀態(tài)向正常狀態(tài)自動轉(zhuǎn)換，必須依靠緊急限壓閥的止閥呈緩解狀態(tài)，開放閥口為作用風(fēng)缸提供一條排氣通路之后，才能保證常用限壓閥由限壓狀態(tài)可靠的向正常狀態(tài)自動轉(zhuǎn)換。

為此，機(jī)務(wù)段采取多項(xiàng)措施避免類似事情再次發(fā)生。

（1）定期更換風(fēng)源凈化裝置中的干燥劑。風(fēng)源凈化裝置裝在機(jī)車空壓機(jī)和總風(fēng)缸之間，其主要作用是為了降低壓縮空氣的濕度，過濾掉壓縮空氣中的水分，提高壓縮空氣的質(zhì)量。裝置中的干燥劑由于長時間使用，其干燥過濾效果已經(jīng)不是太好，所以機(jī)務(wù)段要定期對風(fēng)源凈化裝置中的干燥劑進(jìn)行更換。

（2）機(jī)車分配閥上加裝電加熱套。雖然風(fēng)源凈化裝置對降低壓縮空氣的濕度有很好的作用，但在實(shí)際工作中還會有少量的水分進(jìn)入管路和閥體中。在極嚴(yán)寒的天氣中，機(jī)車分配閥內(nèi)部容易發(fā)生凍凝現(xiàn)象，影響到閥件的動作靈活度，造成制動系統(tǒng)的故障，影響到機(jī)車的安全運(yùn)行。在分配閥上加裝電加熱套，通電加熱后，即使閥體中有少量水分也不會發(fā)生凍凝。這就有效避免了因天氣寒冷發(fā)生的分配閥凍凝現(xiàn)象。

獨(dú)山子石化公司鐵路運(yùn)輸公司機(jī)務(wù)段）