机车制动装置的常见故障分析及预防措施.doc

第一章 简述基础制动装置的形式及构造基础制动装置是最终产生制动作用的装置，它与空气制动装置及手制动机相连形成整套列车制动装置，是由制动缸活塞杆至闸瓦之间所包括的一整套杠杆、拉杆、制动梁、吊杆、闸瓦等零部件组成的力的传动装置。它利用杠杆原理，把空气制动机的制动活塞推力或手制动机所产生的拉力，经过各杠杆、拉杆的作用，扩大适当的倍数后再传到闸瓦上，使闸瓦紧贴车轮踏面，而产生制动作用。第一节 基础制动装置的形式基础制动装置的形式，按设置在每个车轮上的闸瓦块数及其作用方式可分为单闸瓦式、双闸瓦式、多闸瓦式和盘形制动基础制动装置等。其中多闸瓦式应用较少。 目前我国除部分特种货车外的绝大多数货车均采用单侧闸瓦式基础制动装置。1、单侧闸瓦式基础制动装置单闸瓦式基础制动装置，简称单侧制动，即只在车轮一侧设有闸瓦的制动方式，目前我国绝大多数货车都采用这种形式。如图所示：单闸瓦式基础制动装置优点是：构造简单，节约材料，便于检查和修理。单闸瓦式基础制动装置缺点是：易使轴瓦偏磨，单位压力较大，磨耗量大，制动效果相对较差又因制动时车轮只受一侧闸瓦压力作用，在制动初速度较高或长大坡道时，容易造成闸瓦熔化，使制动力提高受到限制，影响行车安全，有时甚至引起火灾。这种情况在长大坡地道区特别严重。根据理论计算和实际运用经验，闸瓦单位面积承受的压力一般不超过1000kPa(极限值为l 300 kPa)。目前我国采用GK型制动机和103型制动机的车辆，多数已达到和超过了这个限度(最高为1 400 kPa)，因此闸瓦熔化及磨托的情况比较严重，这是单闸瓦式基础制动装置的主要缺点。在车辆不断向大型和高速方向发展，而闸瓦单位面积的压力不能再增加的情况下，应釆用高摩擦系数的合成闸瓦，这不用改变原有的制动装置就可满足高速运行的要求。2、双侧闸瓦式基础制动装置双侧闸瓦式基础制动装置，简称双侧制动，即在车轮两侧均有闸瓦的制动方式。目前一般客车和特种货车的基础制动装置大多采用这种形式。如图所示：双侧闸瓦式机车制动装置的优点是：在车轮两侧都安装有闸瓦，所以闸瓦的摩擦面积比单闸瓦式增加一倍。闸瓦单位面积承受的压力较小，这不但能提高闸瓦的摩擦系数，而且散热面积大，可降低闸瓦与车轮踏面的温度，延长车轮的使用寿命，减少闸瓦的磨耗量并可得到较大的制动力（指同一尺寸的制动缸与同一闸瓦压力的情况下）。同时，由于每轴的车轮两侧都有闸瓦，制动时两侧的闸瓦同时压紧车轮，可以克服单闸瓦式车轮一侧受力而引起的各种弊病。双侧闸瓦式机车制动装置的缺点是：结构比较复杂，一般侧架式货车转向架不易安装双闸瓦式基础制动装置。3.盘形制动盘形制动装置是指制动时用闸片压紧制动盘而产生制动作用制动方式。盘形制动的基础制动装置有两种类型：制动盘安装在车轴上的叫轴盘式，制动盘支装在车轮辐板上的叫轮盘式。盘形制动基础制动装置的基本结构如图所示； 盘形制动基础制动装置的结构比较简单，可以缩小副风缸和制动缸的容积，节省压力空气；各种拉杆杠杆可以小型化，直接安装在转向架上，能减轻车辆自重；不用闸瓦直接磨耗车轮踏面，可延长车轮使用寿命；制动性能比较稳定，可减少车辆纵向冲动；同时制动缸安装在转向架上，制动时动作迅速，可提高制动效率；采用高摩擦系数的合成闸片，可以增大制动力缩短制动距离，并可延长闸片的使用寿命。目前我国的快速客车(时速在120 km以上)大都采用这 种制动装置。但由于不用闸瓦直接摩擦车轮踏面，踏面上的油污不能及时清扫，可能降低轮轨间的粘着系数。同时当车轮踏面有轻微擦伤时，不能像闸瓦式制动装置那样利用闸瓦的摩擦来消除这种擦伤，为克服这些缺点，尚须增设踏面清扫装置。第二节 基础制动装置的构造组成目前我国货车上用的基础制动装置的形式如图所示。货车基础制动装置一般由制动活塞杆、制动缸前杠杆、连接杠杆(中拉条，制动缸的前杠杆和制动缸后杠杆的连接杠杆)、移动杠杆、上拉条、制动杠杆、下拉条、固定杠杆、制动梁、闸瓦托、闸瓦及安全装置和手制动杠杆组成，有些货车装转8A转向架的没有闸瓦托吊。有些货车加装闸瓦间隙自动调整器的，还有控制杠杆等配件,均属基础制动装置配件范畴。第三节 作用制动时，制动缸活塞推力使制动缸杠杆首先绕连接杠杆拉杆圆销转动，使杠杆的另一端拉动一位均衡杠杆拉杆向内移动。与此同时，制动缸前杠杆又以一位均衡杠杆拉杆圆销为支点转动，带动连接拉杆向右移动，从而牵动制动缸后杠杆中部，使其以闸瓦间隙自动调整器十头圆销为支点转动，拉动二位均衡杠杆拉杆也向内移动。以一位为例分析，均衡杠杆拉杆带动均衡杠杆，均衡杠杆又牵动其两端的均衡拉杆，均衡拉杆再拉动第一根移动杠杆的顶端，使该杠杆以中部圆销为支点转动，牵动拉环把第四位制动梁移向车轮。闸瓦托吊的下部套在制动梁的端轴上，上部套在闸瓦托吊座的圆销上。制动梁向轮对方向移动时，它带动闸瓦托吊、闸瓦托、闸瓦移向轮对，直到闸瓦贴靠车轮踏面。当继续拉动第一根移动杠杆的上部时，该杠杆以下端圆销为支点转动，它的中部圆销拉动移动杠杆拉杆和第二根移动杠杆的中部圆销，使第二根移动杠杆绕它的上部圆销转动，使第三位制动梁向车轮移动，最后使车轮另一侧的闸瓦也抱轮。此后，第二根移动杠杆以下端圆销为支点转动，牵动移动杠杆上拉杆和第三根移动杠杆的顶部，直到转向架外侧轮对两侧的闸瓦靠贴车轮。最后一根垂直的杠杆称为固定杠杆，其上端用圆销固定在转向架的固定支柱上。 当转向架上的8块闸瓦全部贴靠在车轮踏面上时，制动缸活塞推力开始传给闸瓦和车轮，发生有效的制动作用。二位的动作相同，不再重复。 缓解时，制动缸活塞缩回原位，这时各杠杆、拉杆失去外力，各制动梁、闸瓦托吊、闸瓦托和闸瓦依靠自身的重力和制动梁缓解弹簧的反拨移动，使闸瓦离开车轮，达到缓解的目的。 第二章 基础制动装置的故障分析第一节 圆销、开口销的故障分析今年来由于货车重载高速的运行，各部件的工作压力越来越大。基础制动装置的圆销、开口销的丢失、断裂、折损现象时有发生，而由于这些原因所造成的事故、故障也不断发生。轻则够成一般险性事故：重则构成列车脱轨、颠覆重大事故。应引起我们工作者的高度重视。一 事故案例 制动配件脱落式长期困扰列车安全运行的惯性问题，仅在2001年1月、2月，固原列检所就连续发现并防止9起制动梁固定支点圆销窜出事故，及时消灭了严重危害列车安茜运行的事故隐患。在2005年7月1日至9月25日这段时间里，通辽的一个列检车检共发现制动梁圆销帽裂纹故障54件、上拉杆圆销帽裂纹故障8件、下拉杆圆销帽裂纹故障21件。并且开口销的折损盒丢失现象也非常常见。 2001年2月3日20时01分，由大安北机务段QJ3287号机车牵引的61155次货物列车运行至哈尔滨通让线新华屯站12号道岔时机后36位C600125133车一位制动梁支柱圆销丢失造成机后37位C600125243、38位C600125162脱轨，造成车辆小破一辆，中破两辆；道岔水泥灰枕破损35根，折断7根，12、14号道岔方刚、表示杆各损坏一根；中断行车1小时50分，构成货物列车险性事故。二 圆销、开口销的故障原因分析1 圆销、开口销采制不良 圆销、开口销材质不良式危害行车安全的突出因素。尤其式基础制动装置中受力较大的部件。 如制动梁支柱圆销。在列车运行中制动时，制动梁上下跳动异常剧烈，运用中反复制动、缓解，支柱圆销不断承受到冲击载荷，金属材料极易疲劳。另外，圆销、开口销在锻造加热式有过热现象，式锻造后组织存在网状铁素体，晶粒粗大，致使圆销、开口销淬火时因“晶体粗糙”作用，在马氏体转变过程中，形成晶界裂缝，导致淬火裂纹的产生。在现车中，质量低劣的圆销、开口销越来越多，严重影响着行车安全。2定检中圆销、开口销装配质量差 定检圆销、开口销装配质量差，式影响行车安全的一个重要原因。铁路运输以定检保列检盒以质量保安全位基础。定检质量差，会给列检工作造成许多的困难。按规定圆销语销孔应配套使用，其配合间隙应符合修程规定。而实际定检中有的圆销与销孔不配套，其配合间隙大于3mm，运用中使圆销受交变载荷冲击更加频繁，极易使圆销疲劳破坏。又如按要求，开口销双向劈开角度应为60度到70度，而实际做定检时，有的开口销劈开角度适中，但两片弯曲的角度不均，劈开过大的一片在冲击载荷作用下极易过早折断。更为严重的是，有的竟将两片弯向一侧，这种情况危害更大，极易造成开口销和圆销的丢失而引起行车事故。3检车人员责任心不强 检车人员在接车检查工作式不细心，责任心不强，未发现损坏的圆销荷开口销。又的甚至是发现了也不予以更换，导致列车在运行中因圆销、开口销问题影响中途停车。 此外，在段修和检修中，发现部件变形或损坏不是很严重，只是对故障部位进行了一下简单的处理，甚至不处理，如固定支点座中心线与水平夹角角度不对、制动梁支柱槽中心线与水平夹角角度不对、制动梁滑槽磨耗板一侧号一侧低、固定支点座定位尺寸不对的原因，造成固定杠杆与固定支点不对，两中线间距离过大，造成固定杠杆与固定支点产生促进现象，列车制动时，制动梁固定杠杆对固定支点叉头两侧产生弯矩，使其内侧距离增大，使固定支点叉头对固定支点圆销产生剪切力，在长时间的交变载荷的作用下，开口销断裂，导致固定支点圆销窜出或脱落。4运用中人为拆卸偷盗圆销、开口销配件丢失是长期困扰铁路运输的不安定因素，圆销、开口销出长期运用中难免地 折损丢失等情况外，人为的因素也是重要的原因。在检修时故障排除组装后，则往往忘装开口销，结果导致圆销在运行过程中窜出，造成配件脱落危害行车安全。另外偷盗圆销、开口销的现象也较为严重，尤其是在车辆中途停车。 三 预防措施 安全式铁路运输的永恒主题，在当前提速、增效的情况下，安全运输就显得更为突出。圆销及开口销在货车虽然是小配件，但其作用巨大，必须予以高度重视防患于未然，避免圆销、开口销丢失、折损故障的发生。1 、各车辆段要加强列检人员责任心，要求他们认真执行检车作业过程，严格把关，及时发现和更换丢失、折损的圆销和开口销。对少数屡教不改的检车员应拿出一套行之有效的办法来对付他们进行严厉的考核。防止圆销和开口销丢失、折损故障的发生。2 、严格执行定检的“三检一验”制度，严把圆销、开口销制造加工质量，提高货车定检质量，增加对主要圆销的探伤工作，不符合质量要求的圆销和开口销一律不准装车使用，确保货车定检质量的良好。此外，建议定检时将制动梁支柱、固定支点等处圆销改为扁孔圆销，加垫圈由开口销根部卷起，消灭蹙劲的事故源头。列检时，加强对 基础制动装置各圆销、开口销的检查，重点对下拉条、制动梁支柱、固定支点圆销处及开口销进行检查。如发现固定杠杆与固定支点存在蹩劲现象，应及时更换圆销及开口销，可采用直径为28mm*99mm的圆销，消除固定支点叉头对固定支点圆销、开口销的剪切作用。在列检现场中如固定的圆销更换困难，可暂时用铁丝捆绑后关门处理。3 、加强铁路沿线的综合治理工作，大力开展爱路爱车活动，严惩偷盗铁路货车配件的犯罪分子，切实防止和杜绝圆销等车辆配件丢失现象的发生。 第二节 闸调器的故障分析用销支点AO ng 4 对于闸调器在运用中产生的故障，列检人员在列检作业时应进行细心的检查和妥善的处理，使经常处于良好的运用状态，以保证机车有足够的制动力，确保行车安全。下面我们来详细介绍一下ST型闸调器。一 ST型闸调器的功用5 制动装置采用踏面制动方式时，在制动过程中闸瓦磨耗会导致闸瓦与车轮间的间隙增大，使制动缸活塞行程超长，减弱制动缸的空气压力，从而使车辆的制动力减小，延长制动距离。制动缸活塞行程超长严重时，还会出现基础制动装置的抗托现象，使制动失效，对行车安全不利。当没有安装闸调器时，为保证行车安全，检修部门，特别是列检人员，必须经常用人工的方法调整车辆基础制动装置各拉杆圆销孔的位置，以保持制动缸活塞行程在规定的范围内。根据制动缸活塞行程与闸瓦间隙的关系知道，闸瓦平均磨耗56 mm时，制动缸活塞行程就会超过规定的范围，需要调整一次。采用人工调整的方法不仅工人的劳动强度大，而且难以达到准确调整的要求，又因延长列车在站检修作业时间，在一定程度上延长了车辆周转时间，影响了运输效率。1.机车上使用的闸瓦间隙自动调整器(简称闸调器)具有以下功能：(1) 能根据闸瓦间隙的变化，自动地使制动缸活塞行程保持在规定的范围内，保持闸瓦与车轮的间隙正常，确保动力不衰减，有效地保证了行车安全。(2) 在列车中各制动缸活塞行程能自动地保持一致，减少了列车的纵向动力作用，使列车的冲击力减小。(3) 采用自动调整作用，大大减轻了列检工作人员手工调整制动缸活塞行程的体力劳动，缩短了列检停站技术作业的时间，从而加速车辆周转，提高运输效率。2 .ST型闸调器的特点 ST型闸调器是我国自行设计生产的，适用于客货车辆。ST型闸凋器是双向调整闸调器，分为ST1600型双向闸凋器和ST2250型双向闸凋器两种。两种闸调器的构造作用原理都一样，其区别是安装的位置不同和螺杆的工作长度不同ST1600型双向闸调器的螺杆工作长度为600 mm，ST2250型双向闸调器螺杆工作长度为250 mm。 ST型闸调器具有双向调整作用。车辆运行中，无论闸瓦与车轮的间隙偏大或偏小，它都能自动地调整制动缸活塞行程达到正常间隙，使制动缸活塞行程保持在规定的范围内。 3.采用非自锁螺纹式机械结构，作用比较可靠，机构紧凑，而且动作较迅速，对空气制动又没有干扰。二 闸调器的故障类型闸调器在运行中的故障可分为以下几种：闸调器本身的故障，安装调整不当造成的故障及基础制动装置损坏而引起的故障。（一）闸调器本身的故障 闸调器在运行中，有时发生不调整的现象，大多属于闸调器本身发生了故障，主要由以下几种原因造成： 1 弹簧折损或拉杆上的挡圈折损，轴承断裂，调整螺母和引导螺母拉伤及螺杆拉伤等。 2 润滑油脂变质和严重缺油造成的事故。 3 闸调器本体密封不严，使得其体内有大量的尘土，冬季时如水汽进入器体内结冰，就会造成闸调器动作不灵活或不动作。4 闸调器由于超过检修期，缺少润滑油脂，零件生锈或过度磨耗等，都可能造成不动作。 （二）安装和调整不当造成的故障 因杠杆销孔位置不对，造成螺杆过长或过短，抗托或制动缸后杠杆碰缸盖。（三）基础制动装置损坏引起的故障 1 在长大下坡道区段，因没有及时更换闸瓦，造成摩托将控制杆顶弯。 2 因闸瓦脱落、丢失，造成间隙过大，将控制杆压弯。 运用中，列检人员应注意观察闸调器是否有损坏、失效以及不正常的作用。如发现闸调器不动作，可在闸调器外体上做出明显标记，按制动关门车处理或卸空后送站修所修理。三 闸调器的故障处理方法ST1600型闸调器是制动装置中的重要部件之一。随着闸调器在我国铁路货车上的大量使用，对闸调器在运用中的故障及检修处理方法也应进行认真总结研究，使其经常保持良好的运行状态，以保证车辆有足够的制动力，确保列车运行安全。下面简要介绍一下闸调器的故障原因及处理方法。 1 控制杆弯曲的原因是换瓦时，手调闸调器外体的圈数太多，在第一次制动时，因间隙太大使制动缸活塞行程太长而造成控制杆弯曲。 处理方法：是将控制杆卸下调直，在装到车上使用。 2 制动缸后杠杆抗托或碰制动缸后盖的原因是全车8块闸瓦都快到限时，制动杠杆向一位方向倾斜太多，由于二位上拉杆孔位放错造成的。 处理方法：是调整二位上拉杆销孔。 3 制动缸活塞行程超长的原因是制动缸连接拉杆孔眼放错，使控制杆头与闸调器外体的距离不对，造成了失控。 处理方法：是调整制动缸连接拉杆孔，一般旧车都是将一端放在内孔，另一端放在外孔；而新车两端都放在外孔。 4 闸调器拉杆在制动后不能恢复的原因是由于制动时制动缸活塞行程太长，在缓解时调整螺母不灵活，往往不能及时跟着前进。 处理方法：是在试风时，可将手锤垫在闸瓦与车轮之间，使间隙减小，这样就可以使拉杆恢复原位，严重的要进行分解、清洗及给油。 5 外体不转的原因有六种情况。 （1）拉杆上的轴用弹性挡圈断裂，使离合器处于锁闭状态 处理方法：是更换挡圈。 （2）主弹簧折断。处理方法：是更换新的主弹簧；（3）闸调器密封不良，进入尘土和水后冬季结冰。处理方法：是清洗及更换密封圈； （4）缺油脂。处理方法：是卸开后加润滑油脂； （5）螺杆及螺母拉伤。处理方法：是更换新的： （6）轴承损坏或油脂有杂质。处理方法：是更换轴承或油脂。 6 手调太紧或太松，原因是压紧弹簧太硬，或压紧弹簧断裂。 处理方法：是更换压紧弹簧7 螺杆只能缩短不能伸长，原因是闸调器外体不转动。处理方法：是更换闸调器。 8 闸调器不动作，原因是冬季结冰或零件损坏。处理方法：是更换闸调器。 9 活塞行程达不到标准，原因是A推或A杠值调整不对。 处理方法；是从新调整一下。 10 螺杆长度超过规定以上或达到了600mm，原因是下拉杆销孔调整错误或控制杆弯曲与丢失。 处理方法：是调整下拉杆孔或检查和更换下拉杆。 11 闸调器不能进行调整作用，原因是控制杆失控。 处理方法；是调整或更换控制杆。四 运用中的检查步骤及注意事项 运用中发现制动缸活塞行程不符合要求时，不要随便去调整基础制动装置孔的位置，因为装有闸调器的车辆，依靠捣换孔是不能调整制动缸活塞行程的，也不要随便怀疑闸调器是否出了毛病。遇到这种情况，一般可按下列步骤进行检查： 1 进行两次制动，检查第二次制动时活塞行程有无变化。如经两次制动后，活塞行程已基本恢复到要求范围时，则可认为制动性能属于正常。 2 当按上一步的要求进行后，活塞行程没有发生变化，则应检查空气制动机或基础制动装置有无问题，如有则排除之，如没有，则检查闸调器的性能。 3 在任一闸瓦与车轮间放置一块铁板（厚1216mm）或一块木版，造成间隙小的工况，进行两次制动和缓解，第一次制动时活塞行程应缩短，第二次制动时活塞行程应基本恢复到正常值。如果是这样，则闸调器的调长的性能正常，反之则有故障。 4 撤去闸瓦与车轮间的铁板或木版，造成间隙增大的工况。进行两次制动和缓解，第一次制动时活塞行程应伸长，第二次制动时活塞行程应基本恢复到正常值。如果是这样，则闸调器的调短性能正常，反之则有故障。 5 当确认闸调器性能、制动机及基础制动装置状态良好时，活塞行程仍超出规定要求，则应调整A值使活塞行程在规定的范围内。A值调小，活塞行程一般减小，A值调大，活塞行程增大。 6 当确认闸调器有问题时，应更换新的。 7 装有闸调器的货车制动装置，除在进行段修或厂修时，一律不允许随意改变各制动杠杆的位置。8 当一次需要更换两块以上闸瓦时，为了方便换瓦，允许采用人工转动闸调器筒体，使闸调器螺杆伸长，但换瓦后，应及时反向转动筒体，使闸调器螺杆恢复到原来的长度。绝对不允许采用通过变换孔的方法增大闸瓦间隙进行换瓦。9 检查基础制动装置时，不允许用锤敲击闸调器，以防止损坏其内部的零件 第三节 闸瓦、闸瓦签丢失的原因及防止措施 今年来，闸瓦盒闸瓦签丢失的现象屡有发生。根据我们现场的调查，在10天内，共发现258根丢失闸瓦的签的现象。闸瓦和闸瓦签丢失将使车辆丧失制动能力，严重的甚至造成制动梁脱落，使列车脱轨或颠覆，给人民生命及财产带来巨大损失。合成闸瓦铸铁闸瓦一 闸瓦、闸瓦签丢失的原因 1 闸瓦签在按装过程中因过松或未完全装入时，运用中受到震动从闸瓦托上窜出丢失。 2 闸瓦和闸瓦签因材质不良，造成闸瓦和闸瓦签制造质量差。运用中闸瓦、闸瓦签受到震动和应力作用而发生裂损和折断现象。如材质差的闸瓦易裂损，裂损的部位一般式在闸瓦鼻附近；而闸瓦签材质差的话则很容易引起折断而丢失。 3 认为偷盗所致。我过铁路货车现以插销安装闸瓦的方式，对更换闸瓦固然方便，但也给不良分子盗窃闸瓦签和闸瓦提供了方便。列车上丢失的闸瓦和闸瓦签大部分式北人卸下的。二 防止丢失的措施 首先，列检作业人员要加强责任感，在检查闸瓦签时，发现插销座有磨亮情况，应注意检查，必要时应做脱销检查。在检查闸瓦时应注意下列情况：闸瓦较薄或偏磨式；蜂窝较多或较大的闸瓦；自动报闸的闸瓦；寒冬时运行在长大下坡道上车辆的闸瓦。对裂损或超限的闸瓦做到及时发现，彻底处理。作业中发现闸瓦和闸瓦签丢失时，必须补装。其次，加大综合治理力度，严惩盗窃分子。铁路和地方公安部门应密切配合，协同作战，共同护路护车。加强对路内职工和车辆停留处所路外人员的爱车宣传和法纪教育，对故意损坏、盗窃车辆配件者要依法严惩，决不手软。第三章 制动机的常见故障与保养制动机故障的产生一般由是于金属零件的磨耗，损坏，橡胶件的老化失效以及阀或阀口的损伤等引起。我国机车制动机的发展与牵引动力的变革息息相关。在蒸汽牵引为主的年代里， 仅适应于单端操纵的ET-6型机车空气制动机成为唯一的机车制动机。 20世纪60 年代初期， 由ET - 6型演变成适应双端操纵的EL-14A型机车空气制动机首先在电力机车上装用， 然后用于内燃机车， 从而改变了长期单一使用ET-6型机车空气制动机的落后面貌。 为适应中国铁路运输的需求， 机车制动技术相应地也取得了突破性发展。 在20世纪70年代后期， 相继研制成功了JZ-7型机车空气制动机和DK-1型机车电空制动机， 并在20世纪80年代初期开始批量装车使用。 在20世纪90年代， 制动机的重联、列车电空制动控制、 与列车运行监控记录装置的配合、空电联合制动等新技术也逐步在JZ-7型机车空气制动机和DK -1型机车电空制动机上得到了广泛的应用。随着我国铁路牵引动力的发展以及交流传动为核心的先进技术在机车上的应用， 牵引列车朝着重载、 高速方向发展， 这就对列车制动系统提出了更新更高的要求：即减少车辆间及列车的制动冲动；缩短制动距离；充分利用动力制动以减少基础制动装置的机械磨耗；提高制动系统的可靠性和安全性；实现制动系统的故障检测、 故障诊断、 故障显示与报警、 故障记录等功能。第一节 制动机自阀常见故障在对有故障的自阀不做任何处理的情况下, 先进行机能试验, 然后再解体检查, 发现自阀常见的故障现象有两类:硬故障和软故障。硬故障现象: 机能试验不正常,故障特征非常明显且具有重复性。解体后发现配件损坏或配件机能不达标,如金属件磨耗超限、 橡胶膜板损伤、 密封圈破损、 配件安装不符合要求。软故障现象: 机能试验正常, 故障现象不明显而且重复性差, 故障发生的偶然性大。解体后发现配件正常,只在气室内发现一些细小的杂质颗粒及油水成分。一 故障原因分析 硬故障的原因除了配件质量差及超过使用期限外,主要是压缩空气品质不好, 把杂质、 灰尘、 油水等不干净的物质带入自阀体内, 改变了配件的工作环境,加速了配件的老化。但此类故障比较容易发现,可以通过及时更换配件进行处理。软故障主要原因也是压缩空气的品质不好, 影响某些部件的性能, 致使自阀不能正常工作。软故障具有偶然性,不易发现,长期下去会形成硬故障,使自阀不能工作,造成严重的后果。通过以上分析可知, 自阀常见故障的主要原因就是进入自阀的压缩空气中存在大量的杂质。这些杂质的来源主要有以下几个方面:(1) 来自空气中的灰尘。由于自阀风源来自大气,大气中含有大量的灰尘, 即使经过过滤还会有一部分灰尘进入自阀体内。(2) 检修过程中留在制动管路内的颗粒状杂物被压缩空气带入自阀体内。制动机大修时,管口敞开时间较长, 外部颗粒状杂物易掉入管路, 组装时若吹扫不彻底,制动机使用时压缩空气就会将其带入自阀体内。(3) 制动机管路内壁氧化脱落的氧化物杂质进入自阀体内。制动机管路内的油水使管路内壁氧化,形成一层金属氧化物, 脱落后被压缩空气带入自阀。(4) 自阀检修、 组装时杂质被带入体内。一方面在进行自阀检修、 组装时对配件的清洁控制不严,导致配件的清洁度先天不足; 另一方面检修工人组装自阀时在橡胶圈上涂抹太多的凡士林,吸附太多的杂质,使自阀内部成为杂质的聚集地, 从而使自阀内的柱塞、 阀口发生卡滞现象。二 改进建议根据以上的故障分析的情况，提出以下改进建议。（一） 在风源系统中加装空气干燥设备。空气中含有大量的水分, 经过压缩后很容易在管路内壁结成水珠,使管路内壁加速氧化。加装干燥设备后可以除去空气中的水分, 延缓管路内壁的氧化。（二）加强检修管理,保证配件清洁组装。在互换阀件时, 加强对敞开管路的防护, 防止杂质进入管路;在配件解体时,加强配件清洗,保证配件清洁度;在配件组装时,尽量少涂凡士林, 避免灰尘吸附在阀件内部气室;保证管道滤尘器及空压机空气滤尘器滤网的清洁及完整,发现破损要及时修复和更新。 （三） 乘务员要加强对空气管路系统的维护和保养。首先要定期检查空压机的空气滤清器,保证状态良好。其次要常开排水阀,减少管路中油水的含量。另外还要经常吹扫列车管, 减少列车管回风把杂质带入机车空气管路。三 制动机维护与保养（一） 科学选用润滑油脂润滑油脂的好坏，直接影响气动部件的作用可靠性和使用期限。由于气动部件的密封多采用橡胶件，动作是通过压力差来实现，及要求灵活有动作频繁。所以要求润滑油脂必须具备以下特点；1对橡胶件无腐蚀性；2油膜保持时间长且不易干涸；3润滑性能受温度变化影响小。根据多年使用经验，201甲基硅油和医用凡士林基本符合润滑油脂的特殊要求，使用效果较为理想。对于摩擦偶件的耦合面和转轴部位，应选用201甲基硅胶油较为合适；而对于柱塞阀或带有橡胶件的相对运动部位，选用医用凡士林作为润滑油脂较为理想。（二）做好制动机日常实验 机车制动机日常实验是运用机车技术整备作业的项目之一。出乘司机在机务段内接车时，应对机车制动机作用状态进行检查试验，发现不良处所，及时与地检人员联系，确保牵引列车的机车出机务段或折返段前，机车制动机作用良好并符合运用要求。第二节 DK-1型机车电空机的制动控制改进 DK-1制动机是一种适用于中低速机车， 动力车的较成熟、 经济、适用、 可靠的制动机。然而在该制动机使用的20余年里， 也暴露了一些质量问题。 一 制动机操纵方式的改进DK-1制动机是一种自动式电空制动机。 正常情况下操纵自动制动控制器 （以下简称 “大闸”）， 实现对机车或列车制动系统的控制；操纵单独制动 控制阀 （以下简称 “小闸”）， 直接控制机车单独制动与单独缓解。当制动机电气部件故障时，可以利用小闸的空气位， 直接控制均衡风缸压力， 从而控制列车管压力的变化。 由于大、 小闸在设计上存在一定的缺陷， 尤其是小闸在实际运用中故障率较高， 影响了制动机的使用。 所以建议改进后的DK-1制动机采用 “电” 大闸、 “电” 小闸以及后备制动阀操纵列车制动机。大闸、 小闸可按国外现代机车模式， 与牵引/制动控制手把相同， 由旋转式改为推拉式， 并按UIC （国际铁路联盟） 标准， 手把向后拉为增加制动力 （美国铁路协会AAR标准规定的方向与UIC相反， 而我国机车的牵引手把是按UIC规定设置的）。 为不改变DK-1制动机的操纵习惯， 大、 小闸仍采用制动位与中立位的方式。 该控制方式符合UIC标准， 并且在国外机车上有采用实例。大闸仍设过充、 运转、 中立、 制动、 重联、 紧急6个位置。 按UIC规定， 大闸过充位改为自复位， 避免手柄在该位置停留过长，从而引起列车制动机的工作风缸过充， 造成列车的自然制动或缓解不到零等问题；同时大闸紧急位增加空气紧急排风阀，以便缩短紧急制动时的列车管排风时间， 同时提高紧急制动的可靠性。DK-1制动机现小闸在设计上缓解位非自动复位，存在严重的安全隐患；同时结构复杂， 通路受结构所限影响充排气时间， 在使用中经常出现泄漏与卡位等质量问题， 而且几经改进后故障率仍然很高。 可采用 “电”小闸后备制动阀的方式取代现小闸， 该方式在国外已得到了应用。 “电” 小闸也采用电路通断组合编码代表级位， 它仍设缓解、 运转、 中立、 制动4个位置， 缓解位改为自复位，消除人为或误操作造成的制动缸压力自缓现象， 确保单机运行的安全。新增的后备制动阀设运转、 保压、 制动3个位置， 用于空气位时操纵列车制动机。后备制动阀通过气路直接控制均衡风缸压力， 通过中继阀控制列车管压力， 从而实现对全列车制动系统的控制。后备制动阀作为制动机的后备操纵装置，对于保证列车的可靠运行是非常重要的。 当然， 若制动机中微机控制系统等电气部件非常可靠， 后备制动阀也是可以取消的。二 均衡风缸压力控制的改进机车制动机通过对均衡风缸的压力控制来实现对列车制动系统的控制，因此均衡风缸的压力控制是极为重要的。DK-1制动机对均衡风缸的压力控制原理是：根据大闸位置及指令的变化， 通过制动逻辑控制单元 （以下简称 “DKL”） 控制缓解电空阀与制动电空阀得失电， 以控制均衡风缸的压力变化；大闸在运转位时， 缓解电空阀一直得电，均衡风缸压力最终将与对应调压阀输出压力一致。 这种控制方式会出现由于调压阀整定值不准而造成列车管定压变化的现象；同时在制动时， 由于均衡风缸排风受制动电空阀上排风缩孔的影响，同一时间内减压量误差一般大于10 kPa， 难以实现均衡风缸压力的精确控制。为实现均衡风缸压力的精确控制及网络控制，可以采用微机闭环控制电空转换装置 （EP阀） 实施对均衡风缸压力的控制。 EP阀的选型及控制方法， 对控制精度及性能具有重要影响。采用目前国外成熟的EP阀， 只需控制其输入电信号 （电流或电压）， 即可通过该EP阀精确输出对应压力。图1所示是采用PWM技术控制的EP 阀原理框图 （图中所绘电空阀为无电状态， 以下其他示图与此相同）。 该EP阀带有闭环电子控制回路， 它根据电气控制信号比例地调节输出压力。 若输入输出信号之间有差异， 该差异将转变为数字信号， 对两脉宽调制电空阀进行调节，控制输出压力。 这种EP阀具有较宽的输出范围、 极短的响应时间及滞后、 超高的线性度和精度等特点。 采用这种EP 阀控制均衡风缸压力，