關(guān)于對鐵路貨物列車制動系統(tǒng)漏泄故障的表征判斷與分析研究

房宏志，付長泰

（濟南局集團公司濟南西車輛段，山東濟南 250117）

隨著近年來鐵路貨車技術(shù)發(fā)展、提速改造的完成，鐵路貨車走行部故障數(shù)量明顯下降，制動系統(tǒng)故障相應凸顯，其中制動系統(tǒng)漏泄故障作為常發(fā)故障，具有不易預防、排查困難的特點，對現(xiàn)場故障處置造成困擾。針對上述問題，通過在現(xiàn)場列車中實際設(shè)置各類制動系統(tǒng)漏泄故障，使用不同制動機試驗方式，對貨車列車不同編組、車輛不同部位發(fā)生漏泄故障的表征、排查效果進行驗證分析，指導生產(chǎn)一線人員準確判斷漏泄故障并迅速處置。

1 漏泄故障的主要形式

貨物列車制動系統(tǒng)漏泄故障的常見形式，主要包括制動管系（含制動主管及法蘭、制動軟管及膠圈、脫軌自動制動閥等）、120 主閥、緩解閥、緊急閥、副風缸、制動缸、加速緩解風缸、傳感閥、降壓風缸等發(fā)生漏泄。

2 排查判斷的試驗思路

2.1 故障設(shè)置

結(jié)合貨物列車行車信息案例及現(xiàn)場實際，在列檢作業(yè)場列車隊中分別設(shè)置相應的實際故障。因120 主閥、緩解閥漏泄故障較為簡單易查，在本次試驗中不再進行。

2.2 制動機試驗方案

TG/CL 113—2018《鐵路貨車運用維修規(guī)程》[1]（以下簡稱“2018 版運規(guī)”）與原“2010 版運規(guī)”[2]相比，貨物列車制動機試驗一是取消了漏泄試驗，二是將原安定保壓試驗中制動保壓內(nèi)容納入了感度保壓試驗，并進行持續(xù)一定時間保壓試驗。取消漏泄試驗，現(xiàn)場一線人員普遍對能否全面排查制動系統(tǒng)漏泄故障存疑，在本次試驗中對同一漏泄故障分別進行“2010 版運規(guī)”的漏泄試驗、安定保壓試驗和“2018 版運規(guī)”的感度保壓試驗，驗證各制動機試驗方式對漏泄故障排查的有效性。

針對現(xiàn)場小編組列車常發(fā)生制動系統(tǒng)漏泄故障的情況，對同一制動管系漏泄故障，分別驗證在正常編組（50 輛左右）和小編組（15 輛、5 輛）情況下的故障表征，研究故障排查方式。

2.3 試驗準備。

為排除其他因素的影響，試驗前更換新的地面微控試風裝置長軟管，測試長軟管漏泄壓力下降為0 kPa；對試驗列車進行測試漏泄壓力下降為0 kPa。

3 漏泄故障試驗情況及分析

3.1 制動管系漏泄故障

制動管系漏泄各項試驗壓力下降情況如表1所示。試驗情況分析：①3 種試驗方式均能發(fā)現(xiàn)制動管系漏泄故障；②漏泄故障表征為故障部位有明顯漏泄聲，可通過耳聽方式進行判斷確認；③對于漏泄故障試驗靈敏度，安定保壓試驗＞感度保壓試驗＞漏泄試驗。

表1 制動管系漏泄各項試驗壓力下降情況

3.2 緊急閥漏泄故障

緊急閥漏泄故障表現(xiàn)為車列充風時緊急閥排風口排風不止，漏泄聲音較大，該故障無需進行制動機試驗即可發(fā)現(xiàn)。

制動原理分析：①低溫環(huán)境或車列起緊急制動后，造成緊急閥放風閥不復位，與閥座不密貼，充風時造成漏泄，可將車輛關(guān)門后使用檢查錘輕輕敲擊，然后開放截斷塞門充風，漏風現(xiàn)象消失；②緊急閥橡膠件材質(zhì)老化、硬化，先導閥和放風閥密封失效，造成緊急閥排風不止；③緊急閥的先導閥頂桿密封圈磨損，使列車管風通過先導閥頂桿密封圈周圍到緊急閥排風口，造成緊急閥排風不止。

3.3 副風缸漏泄故障

副風缸漏泄各項試驗壓力下降情況如表2 所示。試驗情況分析：①3 種試驗方式均能發(fā)現(xiàn)副風缸漏泄故障；②對于漏泄故障試驗靈敏度，安定保壓試驗＞感度保壓試驗＞漏泄試驗；③漏泄故障表征為故障部位有輕微漏泄聲，可通過耳聽方式進行判斷確認。

表2 副風缸漏泄各項試驗壓力下降情況

3.4 制動缸漏泄故障

制動缸漏泄各項試驗壓力下降情況如表3 所示。試驗情況分析：①漏泄試驗無法發(fā)現(xiàn)制動缸漏泄故障，只能通過感度保壓試驗和安定保壓試驗發(fā)現(xiàn)。②對于漏泄故障試驗靈敏度，安定保壓試驗＞感度保壓試驗。③漏泄故障表征為制動缸后堵處發(fā)出極輕微、間歇性“突……突……”的聲音。在現(xiàn)場實際中，制動缸漏泄主要由缸體內(nèi)部因積水結(jié)冰造成鞲鞴、皮碗與缸壁不密貼，Y 形密封圈破損或制動缸內(nèi)壁拉傷等造成。該種情況下制動缸往往呈現(xiàn)出彌散性漏風的特點，幾乎無聲音發(fā)出，靠耳聽方式難以判斷確認。④制動原理分析。正常制動保壓作用時，制動管減壓量達到要求后停止減壓，副風缸繼續(xù)向制動缸充氣，當副風缸壓力接近制動管壓力時，節(jié)制閥遮蓋滑閥向制動缸充氣通路，副風缸停止向制動缸充氣；同時節(jié)制閥露出滑閥背面眼淚孔，滑閥連通制動管與副風缸通路。在制動缸存在漏泄故障的情況下，由于120 閥不能形成穩(wěn)定的制動保壓作用，節(jié)制閥在連通制動管與副風缸、副風缸與制動缸兩種作用間反復動作，造成制動管壓力下降。

表3 制動缸漏泄各項試驗壓力下降情況

3.5 加速緩解風缸漏泄故障

加速緩解風缸漏泄各項試驗壓力下降情況如表4所示。試驗情況分析：①3 種試驗方式均能發(fā)現(xiàn)加速緩解風缸漏泄故障；②對于漏泄故障試驗靈敏度，安定保壓試驗＞感度保壓試驗＞漏泄試驗；③漏泄故障表征為故障部位有輕微漏泄聲，可通過耳聽方式進行判斷確認。

表4 加速緩解風缸漏泄各項試驗壓力下降情況

3.6 傳感閥觸頭卡死故障

傳感閥故障各項試驗壓力下降情況如表5 所示。試驗情況分析：①漏泄試驗無法發(fā)現(xiàn)傳感閥漏泄故障，只能通過感度保壓試驗和安定保壓試驗發(fā)現(xiàn)。②對于漏泄故障試驗靈敏度，安定保壓試驗＞感度保壓試驗。③漏泄故障表征為傳感閥處發(fā)出較明顯漏泄聲，通過耳聽可進行判斷確認。④制動原理分析。傳感閥觸頭發(fā)生卡死故障后，車輛在充風緩解后傳感閥觸桿卡滯，重新制動時傳感閥觸桿不能向上移動，降壓風缸的壓力空氣通過傳感閥觸桿內(nèi)的小孔直接排向大氣，即制動作用時傳感閥一直保持在緩解排風狀態(tài)，造成漏泄不保壓。

表5 傳感閥故障各項試驗壓力下降情況

3.7 降壓風缸漏泄故障

降壓風缸漏泄各項試驗壓力下降情況如表6所示。試驗情況分析：①漏泄試驗無法發(fā)現(xiàn)降壓風缸漏泄故障，只能通過感度保壓試驗和安定保壓試驗發(fā)現(xiàn)；②對于漏泄故障試驗靈敏度，安定保壓試驗＞感度保壓試驗；③漏泄故障表征為降壓風缸漏泄幾乎無聲音，難以通過耳聽方式進行判斷確認。

表6 降壓風缸漏泄各項試驗壓力下降情況

4 漏泄故障在列車不同編組下試驗情況

不同編組漏泄故障各項試驗壓力下降情況如表7所示。試驗情況分析：①漏泄故障表征。對同一漏泄故障，列車編組15 輛與正常編組列車漏泄量相比僅略有增加；但編組5 輛時漏泄試驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，感度保壓試驗和安定保壓試驗漏泄量明顯增大。②對于漏泄故障試驗靈敏度，安定保壓試驗＞感度保壓試驗＞漏泄試驗。③制動原理分析。正常編組和編組15 輛列車壓縮空氣保有量較大，對同一漏泄故障，漏泄量與壓縮空氣保有量相比占比較小，對漏泄故障不敏感；相反，編組5 輛列車壓縮空氣保有量少，漏泄量與壓縮空氣保有量相比占比較大，往往輕微漏泄故障就造成制動機試驗不合格。

表7 不同編組漏泄故障各項試驗壓力下降情況

5 試驗結(jié)論

試驗結(jié)論如下：①漏泄試驗無法發(fā)現(xiàn)制動缸、降壓風缸及傳感閥漏泄故障，而通過感度保壓試驗能夠更全面地發(fā)現(xiàn)車輛制動系統(tǒng)漏泄故障，且準確性和靈敏度更高；②車輛制動缸和降壓風缸漏泄故障幾乎無聲音，僅靠耳聽方式較難發(fā)現(xiàn)；③對漏泄故障判斷的靈敏度，均為安定保壓試驗＞感度保壓試驗＞漏泄試驗；④對同一漏泄故障，列車在小編組（尤其5 輛及以下）情況下漏泄量將急速增加，極易造成列車制動機試驗不合格。

6 工作建議

對于漏泄故障判斷的靈敏度，安定保壓試驗要明顯優(yōu)于感度保壓試驗，建議現(xiàn)場對貨物列車漏泄故障排查、對重點列車的制動機試驗，可針對性采用安定保壓試驗代替感度保壓試驗，進一步提高制動機試驗質(zhì)量。

車輛制動缸、降壓風缸發(fā)生漏泄故障時無明顯表征，如在實際中未能發(fā)現(xiàn)明顯故障源，建議一是通過關(guān)閉車輛折角塞門對列車進行分段排查；二是對制動缸、降壓風缸部位進行重點排查，必要時通過涂抹檢漏劑方式進一步確認。

對經(jīng)過風雪區(qū)段的貨物列車，在作業(yè)時對傳感閥部位積存冰雪及時清除，避免低溫造成傳感閥觸頭伸出觸桿與傳感閥凍結(jié)，造成列車發(fā)車時漏泄超標。同時建議車輛段將傳感閥作用原理、故障判斷和處置方法納入愛車宣傳內(nèi)容，指導車務、貨運部門和廠礦企業(yè)專用線做好相應故障的防范與處置工作。

對小編組列車，列車制動系統(tǒng)或地面試風裝置存在輕微漏泄即會造成列車制動機試驗不合格，建議一是在作業(yè)中提高對存在的輕微漏泄故障的敏銳性，提早進行處置；二是存在漏泄故障時注意排查是否為地面試風長軟管原因造成；三是對未發(fā)現(xiàn)明顯故障源的，通過關(guān)閉車輛折角塞門對列車進行分段排查。