作者簡(jiǎn)介：閆?。?985-）男，漢族，內(nèi)蒙古人，助理工程師，工作單位：包頭車輛段，研究方向輪制制動(dòng)。

溫勁（1964-）男，漢族，內(nèi)蒙古人，中級(jí)技師，工作單位：包頭車輛段，研究方向客車輪對(duì)檢修與運(yùn)用。

摘要：針對(duì)呼和浩特至額濟(jì)納區(qū)段風(fēng)沙大、溫差大，將該區(qū)段運(yùn)行客車的104型空氣制動(dòng)機(jī)改造為F8型空氣制動(dòng)機(jī)。

關(guān)鍵詞：客車；空氣制動(dòng)裝置；104型空氣制動(dòng)機(jī)；F8型空氣制動(dòng)機(jī)

1.存在的問題

2010年11月份呼和浩特鐵路局開行了呼和浩特至額濟(jì)納的4661次客車，該區(qū)段全長(zhǎng)1067Km，沿途經(jīng)過沙漠、戈壁，客車運(yùn)行環(huán)境惡劣，風(fēng)沙大、溫差大，104型空氣制動(dòng)機(jī)故障較多。因此，客車車輛隨著運(yùn)行環(huán)境發(fā)生的改變，將旅客列車104型空氣制動(dòng)機(jī)改造為F8型空氣制動(dòng)機(jī)，減少旅客列車制動(dòng)故障的發(fā)生，確保旅客列車安全運(yùn)行具有非常重要的意義。

2.現(xiàn)狀調(diào)查分析

呼和浩特鐵路局包頭車輛段目前配屬客車1675輛，全部裝用104閥，該段在2010年使用運(yùn)用新庫(kù)時(shí)，104閥故障率急劇上升，分析原因是由于新庫(kù)管路不潔，導(dǎo)致104閥滑閥故障。2010年12月份，呼和浩特鐵路局要開行呼和浩特至額濟(jì)納4661次列車，但該區(qū)段環(huán)境相當(dāng)惡劣，風(fēng)沙大，溫度差異大，而104閥由于結(jié)構(gòu)為滑閥結(jié)構(gòu)，滑閥為面與面接觸密封，異物進(jìn)入滑閥時(shí)，會(huì)出現(xiàn)滑閥接觸面劃傷，導(dǎo)致密封不良等故障，不適合長(zhǎng)期在風(fēng)沙大的環(huán)境運(yùn)行。

3.可行性分析

104閥與F8閥作用原理

3.1 基本原理

F8閥采用二、三壓力機(jī)構(gòu)直接作用原理，主閥是直接作用的三壓力閥，即列車管、工作風(fēng)缸和制動(dòng)缸三壓力控制平衡作用。輔助閥是二壓力作用機(jī)構(gòu)，即列車管、輔助室壓力平衡作用。由于F8主閥為三壓力的平衡機(jī)構(gòu)，具有良好的階段緩解和階段制動(dòng)作用，但是在緩解時(shí)，由于采用三壓力，列車管壓力必須與工作風(fēng)缸壓力接近時(shí)，制動(dòng)缸才能完全緩解，因此緩解速度較慢。為了改善該問題，將輔助閥設(shè)計(jì)成二壓力作用機(jī)構(gòu)，即通過連通或截?cái)喙ぷ黠L(fēng)缸向列車管逆流的通路，使其具有加速緩解的作用。主閥和輔助閥的相互配合，使得F8分配閥具有三壓力分配閥的階段緩解、階段制動(dòng)、自動(dòng)補(bǔ)風(fēng)的特點(diǎn)，同時(shí)具有二壓力的分配閥的輕易緩解的特點(diǎn)。同時(shí)，它又能與二壓力閥混合編掛（只需將它的轉(zhuǎn)換蓋板轉(zhuǎn)到“溝通位”，運(yùn)用時(shí)它就自動(dòng)把緩解方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮屋p易緩解）。

104閥采用二壓力間接作用原理，工作風(fēng)缸控制副風(fēng)缸充風(fēng)壓力，容積室壓力控制制動(dòng)缸壓力，因此充風(fēng)時(shí)間過長(zhǎng)。主閥采用二壓力平衡機(jī)構(gòu)，為列車管和工作風(fēng)缸壓力平衡，制動(dòng)、緩解快，不具有階段緩解和階段制動(dòng)作用。104閥的主要故障是來源于滑閥座的研磨，而104閥的滑閥座、節(jié)制閥及滑閥的研磨，需要有較高的研磨技術(shù)，對(duì)檢修人員研磨水平要求較高，人為因素較大，因此給檢修104閥帶來了很大的不確定因素。

3.2 結(jié)構(gòu)

104閥為滑閥結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊，滑閥為面與面接觸密封，滑閥需要研磨，這樣從制造到檢修，都要求比較高。同時(shí)，104閥內(nèi)部的清潔度要求也比較高，因此，在運(yùn)用中出現(xiàn)104閥故障，臨修換閥，其主要原因?yàn)榛y故障造成。

F8閥采用柱塞止閥結(jié)構(gòu)代替了滑閥結(jié)構(gòu)，沒有一個(gè)研磨件，解決了滑閥結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的弊端，從而提高了閥的可靠性，降低了故障率。

104閥與F8閥均為橡膠模板結(jié)構(gòu)，可提高動(dòng)作靈敏度，有利于檢修。而F8閥的模板采用了中間夾布的結(jié)構(gòu)，大大提高了模板的強(qiáng)度和壽命，比104閥可靠性高。

3.3 制動(dòng)性能

3.3.1 制動(dòng)波速快

F8閥的常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)波速比104閥提高了30%和20%以上。制動(dòng)波速快，一致性好，降低列車沖撞，縮短制動(dòng)距離。由于波速提高，裝用F8閥的列車可編組25輛。

3.3.2 階段緩解性能

F8閥具有良好的制動(dòng)、緩解性能，有良好的階段緩解性能，并具有階段緩解與一次緩解的轉(zhuǎn)換。同時(shí)，F(xiàn)8閥具有自動(dòng)補(bǔ)風(fēng)作用，保持制動(dòng)缸壓力不衰減。其次，制動(dòng)缸壓力有可調(diào)性，可在380kpa-480kpa的范圍內(nèi)設(shè)定，且制動(dòng)缸壓力與制動(dòng)缸直徑和行程無關(guān)。

F8閥使用階段緩解功能，有利于列車靈活操控，特別是在長(zhǎng)大的下山坡道，可省去裝卸排氣角的工作，也可省去長(zhǎng)時(shí)間的庫(kù)檢安定保壓試風(fēng)作業(yè)，大大提高了運(yùn)用的可靠性和安全性。

F8閥與104閥相比設(shè)計(jì)取消了滑閥結(jié)構(gòu)，大量采用模板柱塞結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了F8閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高了F8閥作用性能，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，檢修工藝簡(jiǎn)單，不需要職工有較高的專業(yè)檢修技能，僅需要簡(jiǎn)單的理論知識(shí)，可較準(zhǔn)確的判斷故障。

3.4 F8閥制動(dòng)缸壓強(qiáng)由限壓閥來控制，不易產(chǎn)生滑行擦傷。

3.5 通用性

F8閥通用性很好，不僅能與L、GL、104等閥混編，而且還能起促進(jìn)作用，原來裝上述閥的客車，改裝F8閥也非常方便。

綜上述對(duì)比分析可以得出：

F8閥從設(shè)計(jì)上說，比較適合類似呼和浩特至額濟(jì)納區(qū)段這種風(fēng)沙大的惡劣環(huán)境運(yùn)行，其密封性比較強(qiáng)，檢修工藝簡(jiǎn)單，故障率比較少，且發(fā)生故障原因單一，故障易于查找、判斷。

4.實(shí)施改造方案

4.1 F8閥的改造實(shí)施

呼和浩特鐵路局包頭車輛段在2010年12月份、2011年11月份期間，先后將19輛（目前14輛運(yùn)行，5輛已轉(zhuǎn)屬）客車的104型空氣制動(dòng)機(jī)改造為F8型空氣制動(dòng)機(jī)。保證了2011年1月份呼和浩特鐵路局呼和浩特至額濟(jì)納的4661、2011年11月29日“阿拉善號(hào)”的正常開行。

4.2 改造后F8閥上線運(yùn)行與104閥故障統(tǒng)計(jì)對(duì)比

呼和浩特鐵路局包頭車輛段根據(jù)近兩年來的故障分配閥數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，F(xiàn)8閥發(fā)生故障總數(shù)為1件，輛均故障0.07，104閥故障總數(shù)為279件，輛均故障0.286。由此可見，F(xiàn)8閥的故障率明顯比104閥低的多，具體見下表：

4.3運(yùn)用反饋

F8閥在呼和浩特鐵路局包頭車輛運(yùn)用的這兩年中，呼和庫(kù)檢車間、檢修車間也出現(xiàn)過一些問題，具體如下：

（1）F8閥的充氣閥尾部排氣罩損壞率較高，安裝座易破損，目前呼和浩特鐵路局包頭車輛已報(bào)廢F8分配閥兩套。同時(shí)，F(xiàn)8分配閥安裝墊故障率也較高。

（2）F8閥輔助閥上的縮孔在冬季易凍結(jié)，在庫(kù)檢試風(fēng)作業(yè)時(shí)造成制動(dòng)安定性不良的現(xiàn)象。

5. 結(jié)論

（1）104閥由于結(jié)構(gòu)為滑閥結(jié)構(gòu)，滑閥為面與面接觸密封，異物進(jìn)入滑閥時(shí)，會(huì)出現(xiàn)滑閥接觸面劃傷，導(dǎo)致密封不良等故障，而F8閥采用柱塞止閥結(jié)構(gòu)代替了滑閥結(jié)構(gòu)，能夠解決滑閥結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的弊端，從而提高閥的可靠性，降低閥的故障率。

（2）F8閥的結(jié)構(gòu)和原理較104閥先進(jìn)，其性能可靠，故障率較低，且檢修維護(hù)方便、簡(jiǎn)單，適合類似呼和浩特至額濟(jì)納這種環(huán)境惡劣，風(fēng)沙大、溫差大的區(qū)段運(yùn)行，呼和浩特鐵路局包頭車輛2011年至2012年期間，裝用F8閥的客車基本未發(fā)生過制動(dòng)故障，而且，經(jīng)過這近兩年的運(yùn)用檢驗(yàn)證明，F(xiàn)8閥的客車運(yùn)行質(zhì)量安全、穩(wěn)定、可靠。

6.建議及改進(jìn)措施

（1）針對(duì)F8閥輔助閥采用二壓力機(jī)構(gòu)具有加速緩解作用，通過連通或截?cái)喙ぷ黠L(fēng)缸向逆流的通路，而冬季銅質(zhì)縮孔易凍結(jié)，造成排氣不暢，入庫(kù)一段時(shí)間后，冰凍消除或者疏通上排常用制動(dòng)孔該現(xiàn)象將消除，建議制造工廠制做防護(hù)帽，保護(hù)縮孔結(jié)凍。

（2）由于F8閥的故障主要為排氣罩、安裝墊故障，建議段修時(shí)加大排氣罩、F8閥安裝墊的備用量。

（3）由于F8閥主閥的主活塞與壓板需M6的內(nèi)六角螺絲緊固，F(xiàn)8分配閥各螺栓沒有相應(yīng)的扭力要求，特別是主活塞為鋁制，若工作者用力不得當(dāng)，經(jīng)常造成主活塞的鋁制絲扣變形，造成材料的浪費(fèi)。建議制造工廠制定F8分配閥各螺栓的緊固力矩。

（4）建議制造工廠將鋁制主活塞上6個(gè)螺孔內(nèi)增加鋼絲螺套，以防止絲扣損壞而造成緊固的失效。

（5） 104閥冬季故障率較高，且呼和浩特鐵路局客車運(yùn)行環(huán)境惡劣，建議呼和浩特鐵路局包頭車輛將104閥改造為F8閥運(yùn)行，從而保證客車安全穩(wěn)定運(yùn)行。（作者單位：包頭車輛段）

參考資料：

[1]雙層（25型）客車段修規(guī)程M，北京：中國(guó)鐵道出版社，1996

[2]車輛空氣制動(dòng)裝置檢修規(guī)則M.北京：中國(guó)鐵道出版社，1986

[3]車輛制動(dòng)鉗工M.北京：中國(guó)鐵道出版社，1996

[4]104型空氣及電空制動(dòng)機(jī)M.北京：中國(guó)鐵道出版社，2001