铁路货车制动装置故障分析及防范措施

目录TOC\o"1-5"\h\z前言 3\o"CurrentDocument"一、 铁路货车制动装置的组成设备及各设备的作用 31.1铁路货车制动装置的组成设备 4]2各设备的作用 4二、 铁路货车制动装置关函Sk祝息二二二二二二二二二二二二二二二二二：二52.1综合要求 52.2基础制动装置 62.3空气制动装置 82.4人力制动机 142.5单车试验 15\o"CurrentDocument"2.6空气制动零部件的防护 15\o"CurrentDocument"2.7制动装置连接 15\o"CurrentDocument"三、 铁路货车制动装置常见故障分析及处理 16\o"CurrentDocument"3.1铁路货车制动装置常见故障 16\o"CurrentDocument"3.2故障检测分析 16\o"CurrentDocument"3.3常见故障及处理方法 17\o"CurrentDocument"后语 18\o"CurrentDocument"参考文献 19摘要：制动装置是铁路货车的重要组成部分，是铁路货车运输秩序和安全的重要保障。现在上路运行的车辆装用的空气制动机,是利用压缩空气作为制动力来源，以制动主管的空气压力变化来控制分配阀产生动作,实现制动和缓解作用。压缩空气是控制列车制动缓解的主要媒介。如果制动系统任何一个部件发生故障，造成压缩空气泄露，都会影响列车制动效果。所以制动系统各部漏泄故障是影响铁路货车制动效果的一大顽疾。本文阐述了铁路货车制动系统漏泄故障产生的原因，并提出了防止此类故障的方法、措施。关键词：铁路货车制动系统故障分析防范措施第1页共18页abstract:Brakesareanimportantpartofrailwaywagons,railwaytruckingimportantguaranteeorderandsecurity.Nowtheroadvehicleairbrakeequippedwithrunningistheuseofcompressedairasasourceofbrakingforcetothebrakepipeairpressurechangestocontrolthedistributionvalvegenerateactiontoachievebrakingandmitigation.Compressedairisthemainmediumofcontroltrainbrakingremission.Ifanyonecomponentbrakesystemfailure,resultinginairleakagewillaffectthetrainbrakingeffect.Sobrakesystemfailuresaffectingtheministriesleakagerailwaywagonbrakingeffectofalargeills.Thispaperdescribesthereasonsfortherailwaywagonbrakesystemfailureresultingleakageandproposedmethodstopreventsuchfailures,measures.Keywords：RailroadTruckBrakingSystemFailureAnalysisPrecautions第2页共18页刖a铁路客车是完成铁路客流运输任务的运载工具，而制动装置是铁路客车的

重要组成部分之一，是机车车辆实施减速和停车作用的执行机构，是确保列车

运行安全的必备装置。客车制动系统的性能是保证高速列车安全运行的关键。保证制动装置检修质量,是保证货车运行安全的重要内容。随着铁路跨越式的发展，以及铁路第六次大提速的实现,货车运行速度的全面提高，制动系统故障也随之增多，尤其是制动系统漏风故障频发。故在货车检修中，何发现制动系统故障并及时处理,直接关系到货车运输安全。第3页共18页一、铁路货车制动装置的组成设备及各设备的作用1.1铁路货车制动装置的组成设备制动装置一般可分为两大组成部分：出帝!|动机”——产生制动原动力并进行操纵和控制的部分。B“基础制动装置”——传送制动原动力并产生制动力的部分。列车制动装置由装在机车上的供风系统和自动制动阀、分装在机车和车辆上的制动机和基础制动装置，以及贯通全列车的制动管（又称刹车管）组成。整个制动系统中充以压缩空气。供风系统包括空气压缩机和总风缸，其作用是供给整个系统所需的压缩空气。柴油机车和电力机车的空气压缩机是电动的，而在蒸汽机车上则以蒸汽机带动，称为风泵。自动制动阀是机车司机用以操纵列车制动系统的装置。司机扳动自动制动阀手柄，控制制动管的排风或充风，使装在机车和车辆上的制动机动作。1.2各设备的作用（1） 制动机包括空气分配阀、副风缸和制动缸等当制动管减压时，空气分配阀使副风缸中的压缩空气进入制动缸，推动精鞘，通过基础制动装置中杠杆的作用，使闸瓦（或闸片）紧压车轮踏面（或制动盘），阻滞车轮的转动，在轮轨间粘着力的作用下使列车减速或停止运行；制动管充风升压时，空气分配阀截断副风缸管路而使制动缸内的压缩空气排入大气，此时制动缸内的复原弹簧使鞘鞘恢复原位，闸瓦离开车轮，从而实现缓解（见图1）。基础制动装置由一系列传动杠杆、制动梁和闸瓦（或闸瓦和制动盘）组成。传动杠杆起传递制动缸^帽动作和分配精鞫推力的作用。（2） 自动制动阀机车司机用以操纵列车制动机的装置。自动制动阀最早是简单的排风塞门，以后发展成为由给气阀控制规定压力，由均衡风缸间接控制制动管减压的较为完善的结构。20世纪初，北美和欧洲铁路所使用的自动制动阀均采用回转式滑阀结构。50年代以后，改用柱塞阀、橡胶平面阀或弹簧调压均衡结构。当自动制动阀手柄处于制动区的某一位置时，自动制动阀在得到相应的减压量后能自动保压，在制动时能自动补充制动管漏泄的压缩空气，以保持所需要的减压量。欧洲型制动阀为了实现列车加快缓解功能，另设有能够在高压过充位和在转向运转位时能自动消除过充的装置，以避免产生自然再制动。70年代法国和联邦德国铁路还采用了按钮式自动制动阀，用电磁阀控制制动管的压力来实现制动和缓解。第4页共18页(3)制动机机车和车辆上实现制动和缓解作用的装置。在早期的蒸汽机车牵引的列车上，机车和车辆的制动是分别进行的。机车使用蒸汽制动机；车辆则用手制动机，由人力操纵手轮或用杠杆拨动，使闸瓦紧压车轮踏面。机力制动机出现后,手制动机经过改进，仍作为辅助制动设备保留在车辆上，主要是在车辆单独停放时作为防止溜逸之用，在调车作业中也有使用。1-制动缸；2-制动缸活塞推杆；3-制动缸前杠杆；4-上拉杆；5-制动缸杠杆；6-下拉杆；7-连接拉杆;8-制动缸后杠杆;9-制动缸后杠杆托;10-固定杠杆;11-固定杠杆支点； 12-闸瓦托吊；14-闸瓦；15-制动梁支柱；16-制动梁；17-手制动拉杆。图1制动装置组成图二、铁路货车制动装置大修作业规程2.1综合要求(1)基本作业条件制动阀、空重车阀等主要零部件的分解、清洗、检修、组装和试验须在独立、封闭的制动室内进行。制动梁应在检修流水线上检修，应能满足组合式制动梁检修要求。应配置以下主要工艺装备：A基础制动装置主要工艺装备：制动梁自动检测装置，闸瓦托弧面铳(磨)第5页共18页床，L型制动梁磨耗套钏1钉机，制动梁滚子轴、滑块机械除锈设备，制动梁滚子轴挡圈分解机具，制动梁滚子轴、滑块湿法探伤机，制动梁滚子轴固定焊机具，可移式镶套机，L型制动梁支柱组装工装，L型制动梁闸瓦托压装机，L型制动梁闸瓦托钏接装置，钏钉加热炉，制动梁拉力试验器。B空气制动主要工艺装备：制动阀外体清洗机，单阀零部件盛放盒，电扳手及工作台，制动阀零件及腔体清洗机，制动阀零件及腔体烘干机，滑阀及滑阀座自动研磨机，涨圈、活塞筒自动研磨机，校正平台，微机控制701试验台，微机控制705试验台，微机控制120阀试验台，微机控制空重车调整装置阀类试验台，微机控制弹簧自动检测机，微机控制制动软管风、水压试验装置，塞门研磨及微机控制漏泄试验装置，微机控制安全阀、缓解阀等综合试验装置，压缩空气净化、干燥装置，制动缸活塞组成分解、清洗、组装装置，制动缸、储风缸风、水压试验装置，微机控制单车试验器。制动阀、空重车阀、缓解阀、安全阀、编织制动软管总成、锥芯折角塞门、脱轨自动制动装置的拉环、转向架上的基础制动零部件等须从现车卸下后集中检修，制动装置其他零部件须进行检查、单车试验或性能试验，良好时可不分解。以下零配件应采用“辆份制”配送：制动阀、空重车阀等空气制动零部件的橡胶件、弹簧；现车制动装置零部件。2.2基础制动装置(1)制动梁制动梁的闸瓦插销环、闸瓦插销、闸瓦、滚子须全部分解。闸瓦插销、闸瓦、滚子应集中检测。制动梁各零部件须检查，对有限度要求的零部件须逐件逐项检测。制动梁以下部位须按规定除锈并探伤检查：L-A型、L-B型组合式制动梁闸瓦托滑块根部，L-C型制动梁端头，槽钢制动梁滚子轴外露部位，转K3型制动梁端头、连接焊缝及制动梁吊。L-A、L-B型组合式制动梁闸瓦托更换新品时，高磷闸瓦托应符合图样QCP704-10-01B、QCP704-10-07B,高摩闸瓦托应符合图样QCP704A-10-01B、QCP704A-10-02B。L-A、L-B型组合式制动梁更换制动梁安全链时，须检查安装部位，磨裂第6页共18页纹时须更换符合图样QCP704-11-00或QCP704-11A-00的安全链,配套装用原型号制动梁安全链卡子。同一制动梁安全链及卡子型号应相同。符合图样QCP704-10-11B的制动梁卡子时应使用专用工具组装。卡子组装后切点B、C间隙不大于3.5mm,如图2所示。图2安全链卡子示意图制动杠杆、拉杆、圆销应集中检测、加修。各零部件须检查，对有限度要求的零部件须逐项测量。制动圆销、衬套材质、型号须符合规定。不在转向架上的基础制动装置状态良好时可不分解。转向架固定杠杆与固定杠杆支点座间链式连接结构须分解，链蹄环、支点裂纹时更换；链蹄环杆腐蚀、径向磨耗大于3mm时更换；链蹄环及支点圆销孔径向磨耗大于2mm时更换。（3）闸瓦间隙自动调整器（简称：闸调器）入检修库前须对闸调器外观进行预检，可对闸调器动作进行预检，外观状态不良、制造或大修时间满6年、动作不良的须从现车卸下后送大修。不具备条件的单位，在架车前可分解闸调器上试验台进行性能试验。下列情况之一时，闸调器送大修：闸调器制造或大修时间满6年；外观破损或主要零部件丢失；动作不良；试验不良。当确定，”值需要调整销孔位置时，须在两转向架上对称调整，相差须不第7页共18页大于1个销孔的位置。各附属配件检修须无松动、弯曲、变形、损坏，控制杠杆、控制杆、调整螺杆、连接杆等磨耗大于3mm时卸下修理，裂纹时更换。托滚及套管磨耗严重、破损时更换。检修试验合格闸调器须涂打检修标记，螺杆及拉杆外露部分不得有油漆等异物，须均匀涂抹适量的89D制动缸脂。2.3空气制动装置（1）制动管系及附属件制动管系须进行外观检查和试验，状态良好时可不分解。制动装置的主支管与集尘器连接的支管处无管吊座或原管吊座丢失时，须在距集尘器（截断塞门）300mm范围内加装符合图样QC32178-80的吊座，管吊座材质为Q235A,吊座变形时调修或更换。更换管吊卡时，应更换为与管件面接触的管吊卡；管吊组成应为加长螺纹防盗制动管吊组成，须符合图样Q/QC30-082-2009；加长螺纹制动管吊组装松。法兰接头漏泄时应分解检查法兰，出现变形、锈蚀、损坏等问题时更换,同时更换新品密封圈，应装用E型密封圈，新品密封圈应标记清晰、工作面光洁平整无缺陷、自生产之日起不超过6个月；法兰螺栓组装力矩应符合表2-1要求。表2-1法兰螺栓组装力矩表螺栓规格紧固力矩（N・m）MIO28±3M1245±5M1690±10表2-2压紧式管接头组装力矩表螺栓规格紧固力矩（N・m）DN1090DN15115DN20155DN25200DN32270组装压紧式管接头时，组装扭矩值应符合表2-2要求。第8页共18页制动阀、软管、塞门、抑制盘制动阀、空重车阀、制动软管、空车安全阀、缓解阀、锥芯折角塞门、紧急制动阀须经试验合格后方可使用。制动阀须安装排气管，管口向下。球芯折角或直端塞门外观状态良好且单车试验合格时，可不分解；A型球芯折角或A型球芯直端塞门扭簧丢失时补装，更换手把与套口钥钉时钥钉须旋钏1钏1固。锥芯截断塞门、组合式集尘器、空重车转换塞门、压力表塞门可在现车分解检修。集尘器下体须从现车卸下除尘。三通阀安装座、分配阀和控制阀中间体裂纹或作用不良时更换，安装螺栓处螺纹滑扣时攻制螺纹或更换。更换球形截断塞门的B级铸钢手把时，钏钉应采用专用旋钥1工具重新钥I：固。各塞门手把销不得以开口销、铁钉等代用。脱轨自动制动装置脱轨自动制动阀现车外观检查不良、单车试验漏泄的须卸下检修。制动阀杆漏泄时更换新品。制动阀杆端头与作用杆孔上、下间隙单边小于1mm时，须对脱轨制动阀分解检修。连接拉环与顶梁组成的圆销用抽芯钥钉3xl4fP接，连接锁紧螺母、作用杆与调节杆的扁销须用抽芯钥1钉3xl0fP接。连接销及抽芯钥1钉的代号及材料，见表3-3o制动阀、调整阀、传感阀、给风阀、集尘器下体的安装胶垫须更换新品，120/120-1阀中间体主阀安装面须装有防误装销钉，丢失时补装。抑制盘在支架内卡滞或尼龙套松动、脱出时，须分解检修，更换抑制盘或支架。尼龙套安装须嵌入牢固。第9页共18页

表3-3 连接销及抽芯柳钉的代号及材料名称代号材料圆销KMP01B-00-0445扁销KMP01B-00-0345抽芯钏钉3x10GB/T12617.451级抽芯钏钉3x14GB/T12617.451级⑨CZ-1型传感阀传感阀须进行外体清洗，分解后检测触头组成减摩垫的剩余高度、顶杆与活塞之间相互接触部厚度，尺寸须符合表2-4要求。检测部位如下图3所示。图3顶杆头端减摩垫图3顶杆头端减摩垫活塞下部组装前各零部件须擦拭干净，各密封圈在组装时涂抹适量的组装前各零部件须擦拭干净，各密封圈在组装时涂抹适量的GP-9硅脂或7507硅脂，触头旋入顶杆后，触头上面与顶杆下端面须有不小于5mm的间隙。如图4所示。组装时螺栓应交替均匀紧固，紧固力矩为15±3N・m。传感阀须在空重车自动调整装置试验台上进行性能试验。符合MSP45IGF《CZ-1型传感阀试验规范》要求。试验时应使用材质为45或Q235ACZ-1的转接第10页共18页表2-4 尺寸限度表序号名称原型(mm)限度(mm)1触头组成减摩垫剩余高度不小于312顶杆与活塞相互接触部厚度不小于323活塞与顶杆相互接触部厚度不小于43

座和法兰专用试验座。图4传感阀调整间隙示意图©KCF1-1型空车安全阀空车安全阀须分解检修，安全阀整体清洗与零部件清洗须分开进行，清洗时不得碰伤阀口，清洗后须干燥处理，表面不得有污垢。管座和阀盖有裂纹时更换新品；阀体组成，阀口有伤痕时更换新品；定压阀组成、弹簧座、滤尘网组成、O形密封圈、防盗销和防盗堵须更换新品。定压弹簧自由高原型为33±0.99mm,自由高小于32mm时更换新品，对弹簧进行三次全压缩，不得产生永久变形，不合格时更换新品。组装定压阀组成时胶面应对正阀口放入阀体内，严禁碰伤阀口；防盗销末端应稍高于①4防盗堵孔底面1〜2mm,不得完全进入防盗堵孔，如图3-7所示。组装后，在空车安全阀试验台上试验，开启压力不大于190kPa,关闭压力不小于160kPa。第11页共18页图5防盗销组装示意图⑪KZW-A型空重阀自动调整装置中改进型测重机构及调整阀防盗装置现车检查，抑制盘在支架内卡滞或尼龙套松动、脱出时，须分解检修，更换抑制盘或支架，尼龙套更换新品后须嵌入牢固。组装调整阀防盗装置时，止动垫圈须更换新品。储风缸各储风缸的螺堵须分解，清除内部积水及污物。缸体及吊座裂纹时卸下检修，缸体壁厚腐蚀深度大于2mm时更换。吊卡直径腐蚀大于25%或裂纹时更换。制动缸旋压式密封制动缸作用不良时须分解检修。半密封式制动缸须分解滤尘器组成，并清洗滤尘器组成中的铜基粉末冶金滤尘垫，更换前盖滤尘套组成的滤尘毛毡。非密封式制动缸前盖及活塞组成须分解检修。制动缸推杆应取出检查，杆体磨损时更换。制动缸推杆复原装置检修须符合下列要求：人力制动机实施制动，拉出推杆长度大于50mm时缓解，推杆能自动复位的可不分解；不能自动复位时拆除推杆与前制动杠杆的连接圆销，推杆能自动复位的可不分解。经试验不能自动复位的须分解，弹簧托、弹簧挡圈裂损、失效时更换，复原弹簧裂纹、折断或自由高小于800mm时更换新品。检修后须进行复位试验。人力制动机实施制动拉出推杆，活塞不能被带出。推杆拉出长度符合表3-8的规定。在制动缸内充入360±20kPa压力空气，使制动缸的活塞杆伸出，活塞杆伸出长度符合表3-4的规定。排尽制动缸内压力空气，缓解人力制动机活塞及推杆能回到原位。第12页共18页表2-5活塞杆伸出长度表制动缸型号推杆拉出长度（mm）活塞杆伸出长度（mm）305x254C型旋压密封式制动缸195±10195±10356x254F(G)制动缸165±10165±10254x254F(G)制动缸195±10195±102.4人力制动机（1）人力制动机须进行作用试验，作用不良时分解检修，零部件丢失时补装。（2） 手轮裂损时更换；非铸铁手轮裂纹时焊修，变形时调修。（3） XBLPA型手制动滑轮R9mm圆槽面、＜p95mm台阶面及55mm槽侧面损伤深度大于3mm或有裂纹时采用新品；试验时因滑轮原因造成链条在滑轮中卡滞时采用新品。（4） NSW型手制动机原采用拉钥|1钉组装的车辆仍须采用拉钥|1组装，拆卸拉钏部分时应采用专用工具切除套环，禁止使用火焰切割。拉钥后目测检查钏接质量，套环法兰面上产生明显塑性变形的凸点不得少于1个，套环规格为LMDTF-T22G-（5） 手制动机定滑轮、动滑轮组装时，圆销型号与原车一致。扁孔圆销的窜动量应为2mm〜10mm。原采用螺栓或拉钏销组装且状态良好时，可保持原连接方式。（6） 人力制动机定滑轮圆销与垫片结构须为螺栓与螺母结构，螺栓由外向里（即车体纵向中心线方向）穿，螺母与螺栓须圆周满焊焊固。（7） 固定链式手制动机定滑轮圆销与垫圈结构须更改为螺栓、螺母与垫圈结构，螺栓组装由外向里穿，组装完后将螺栓与螺母圆周满焊，焊后保证螺栓与螺母在滑轮座上沿螺栓轴向应有3〜8mm窜动量。原有螺栓、螺母状态良好者可不分解。（8） 脚踏式制动机改造链条组成钢丝绳断股时更换。安全锁接头松动时更换链条。链蹄环杆径原型为（pl2mm,磨耗大于3mm时更换；链蹄环圆销孔原型一端为＜pl8mm,另一端为（pl3mm,磨耗大于2mm时更换。第13页共18页人力制动拉杆防脱导框焊缝开裂时焊修；导框座、导框变形时更换或调修，裂损时更换新品。导框座、导框剩余厚度不足3mm时更换新品。手制动拉杆处于制动位和缓解位时，拉杆与导框均不得接触，接触时须调修导框或导框座，不能调修时更换新品。紧固件松动时紧固，丢失时补装，螺母螺栓紧固后须焊固。2.5单车试验制动装置组装后，须进行单车试验。过球试验、制动管漏泄试验、全车漏泄试验及制动、缓解感度试验可在整车落成前进行。当1辆车装设2个及以上制动阀时，每个制动阀均应分别进行试验。2.6空气制动零部件的防护在检修、安装、储运过程中，禁止碰撞、敲击阀体；各通气孔、排气孔须保持畅通，不得有异物。各法兰安装面、管接头处、各型阀的通气孔、排气口在储存搬运时须用外包型或平罩型防护件等方法进行密封防护，并存放于干燥、干净场所。装车前方可取下包装、防护物。2.7制动装置连接除另有规定外，各连接部仍采用与原车一致的连接件。圆销或螺栓上的开口销双向劈开的角度不小于60。,手制动轴上、下端及手制动轴链羊眼螺栓的开口销及各扁开口销安装后须劈开卷起。制动缸、副风缸、加速缓解风缸螺母与螺栓间须点焊固定°N17、NX17、NX17A、NX17B、NX70、X6A、X6C、G60等系列车型及DL1型车受安装位置限制，与侧梁或中梁相邻一侧不能施焊的制动缸安装螺栓、螺母可不进行点焊。法兰、管吊组装时，同一法兰或管吊上的两个螺栓应交替紧固。法兰螺栓紧固后，两法兰面长度方向中部不得接触。第14页共18页三、铁路货车制动装置常见故障分析及处理3.1铁路货车制动装置常见故障目前货运列车普遍采用的是闸瓦制动方式，较大的制动能力和较低的成本使其得以普遍采用，但也存在着诸多问题。闸瓦抱死当施行缓解时，闸瓦未能离开车轮踏面，这一故障称为闸瓦抱死。闸瓦抱死时由于闸瓦与轮箍间的剧烈摩擦，导致大量发热，致使轮箍温度升高、膨胀，严重的还使轮箍外串，造成脱线事故，因而闸瓦抱死对行车安全构成严重威胁。闸瓦脱离由于列车在高速运行过程中频繁制动，闸瓦所受的冲击力非常大，容易使闸瓦松动，造成闸瓦脱离，严重影响行车安全。闸瓦偏磨闸瓦偏磨将减小闸瓦与车轮踏面的接触面积，使得闸瓦的制动能力下降。闸瓦任一侧厚度磨到极限后整块闸瓦即需报废，导致材料的浪费和运营费用的增加。闸瓦偏磨在其它国家也有报道。日本《车辆工学》对日本车辆运用检测现场的统计表明，所换闸瓦约85%是由于偏磨造成的。偏磨也增加了列车的运行阻力，降低了铁路的运能。如果能解决偏磨现象，可使目前机车提高牵引吨位7.1%以上。3.2故障检测分析闸瓦的制动工作状况直接影响着列车的行驶速度和行车安全，因此对闸瓦的状况进行及时有效地监控检测显得格外重要。目前国内仍采用人工检测方式，不仅劳动强度大、耗费时间多，而且检测精度低，对列车的安全性构成了一定的威胁，因此迫切需要研制高效的自动检测装置。目前国外已开发出一些使用各种传感器进行闸瓦在线自动检测的设备，而其在国内尚处于研究开发中。闸瓦自动化检测的应用是未来铁路行业发展的必然趋势。鉴于目前这种状况，