趙柏陽

摘 要：本文通過分析目前109型機(jī)車分配閥安全閥在運(yùn)用過程中容易出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，如在進(jìn)行幾次緊急制動(dòng)后安全閥易出現(xiàn)不正常漏風(fēng)現(xiàn)象、安全閥返修率高等問題，文章總結(jié)了故障原因，并結(jié)合實(shí)際情況提出了幾點(diǎn)改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：DK-1型電空制動(dòng)機(jī)； DK-2型電空制動(dòng)機(jī)；109型機(jī)車分配閥；安全閥；增壓方式； 調(diào)壓閥

0 引言

DK-1型電空制動(dòng)機(jī)是我國電力機(jī)車中的主型制動(dòng)機(jī)，而109型分配閥又是DK-1型電空制動(dòng)機(jī)的核心元件，它根據(jù)列車管壓力的變化來相應(yīng)控制制動(dòng)缸壓力的大小，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)車的制動(dòng)和緩解。

在實(shí)際運(yùn)用過程中，109型機(jī)車分配閥安全閥在目前的緊急增壓方式下易出現(xiàn)風(fēng)壓不正常泄漏；緊急制動(dòng)時(shí)安全閥噪音偏大；消耗壓縮空氣嚴(yán)重；無火回送時(shí)安全閥調(diào)壓不方便；安全閥返修率較高等缺點(diǎn)。

據(jù)售后人員反映，109型機(jī)車分配閥的安全閥一般在完成幾次緊急制動(dòng)后，就可能出現(xiàn)安全閥漏風(fēng)現(xiàn)象，使容積室壓力非正常下降，其主要原因是安全閥在工作時(shí)動(dòng)作頻繁，導(dǎo)致閥口的密封性降低，使安全閥出現(xiàn)漏風(fēng)點(diǎn)，導(dǎo)致容積室產(chǎn)生漏風(fēng)現(xiàn)象。這會(huì)在一定程度上會(huì)影響機(jī)車制動(dòng)力的大小，使空氣制動(dòng)作用不能達(dá)到預(yù)期效果，因此對(duì)安全閥的改進(jìn)具有重要意義。

1 安全閥故障現(xiàn)象及原因分析

1.1 故障現(xiàn)象

據(jù)在各機(jī)務(wù)段售后人員反映，109型機(jī)車分配閥安全閥在完成幾次緊急制動(dòng)后，安全閥就可能出現(xiàn)故障，主要表現(xiàn)在：

（1） 安全閥不正常漏風(fēng)，導(dǎo)致容積室壓力不穩(wěn)定。

（2） 安全閥的閥口易形成麻點(diǎn)，

（3） 安全閥的整定壓力值會(huì)隨著時(shí)間的推移產(chǎn)生一定的偏差。

（4） 安全閥工作時(shí)噪音較大。

（5） 壓縮空氣泄漏量大。

1.2 原因分析

緊急制動(dòng)時(shí)在增壓閥的作用下，總風(fēng)經(jīng)小孔迅速流向容積室，使得容積室壓力能夠快速上升，直至其壓力達(dá)到安全閥的整定壓力值。此時(shí)，安全閥便開始在排風(fēng)和停止排風(fēng)的重復(fù)動(dòng)作中反復(fù)切換，直到容積室壓力得以緩解。

安全閥采用泄壓式金屬閥口密封的形式，閥芯與閥體為剛性接觸。實(shí)施緊急制動(dòng)時(shí)，因?yàn)榘踩y的動(dòng)作過程非常迅速，使閥芯與閥體之間頻繁沖擊，因此導(dǎo)致閥芯與閥體的接觸面在頻繁沖擊的狀態(tài)下易產(chǎn)生損傷，并且，當(dāng)閥口一旦有異物進(jìn)入時(shí)接觸面還易形成麻點(diǎn)，使安全閥密封不嚴(yán)，閥與閥口的接觸面就是安全閥的主要漏風(fēng)地點(diǎn)，最終會(huì)導(dǎo)致容積室壓縮空氣經(jīng)安全閥泄漏。

由于安全閥的頻繁跳躍式的工作，鎖緊螺母由于頻繁的機(jī)械振動(dòng)可能會(huì)有一些松動(dòng)，使得安全閥隨著工作時(shí)間的推移，整定壓力值發(fā)生一定的飄移。

緊急制動(dòng)時(shí)，安全閥在動(dòng)作過程中，壓力空氣的排泄以及閥芯與閥體的頻繁沖擊都會(huì)產(chǎn)生較大的噪音污染。

2 改進(jìn)建議

為了解決109型分配閥安全閥的以上問題，本文針對(duì)已投入運(yùn)營機(jī)車和新造機(jī)車兩種不同情況提出以下建議。

2.1 對(duì)于已投入運(yùn)營機(jī)車的改進(jìn)建議

（1）在制動(dòng)機(jī)的操作方法上的優(yōu)化改進(jìn)：

①盡可能少使制動(dòng)機(jī)處于緊急制動(dòng)位，以降低安全閥的工作頻率，延長其使用壽命；

②在不使用制動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)關(guān)閉總風(fēng)，防止總風(fēng)意外進(jìn)入容積室，產(chǎn)生過大的壓力使安全閥動(dòng)作，以SS4B機(jī)車DK-1型電空制動(dòng)機(jī)為例，具體操作是關(guān)閉總風(fēng)塞門123，阻斷總風(fēng)進(jìn)入分配閥的通路。

（2）應(yīng)給安全閥加裝空氣過濾裝置，如過濾網(wǎng)，盡量提高壓力空氣的清潔度，因?yàn)榭諝庵械碾s質(zhì)會(huì)使閥與閥體的接觸面更容易損傷，降低安全閥的使用壽命。

2.2 對(duì)于新造機(jī)車的改進(jìn)建議

（1）對(duì)于新造機(jī)車提出一種新的緊急增壓時(shí)容積室壓力控制設(shè)計(jì)方案，具體方案如下：

總風(fēng)進(jìn)入分配閥后分為兩條空氣通路，一路為增壓閥口打開時(shí)向容積室供風(fēng)的通路，一路為均衡部制動(dòng)缸供風(fēng)通路。新的壓力控制方案保留了均衡部制動(dòng)缸供風(fēng)通路，而另一條則是從外部引入經(jīng)過調(diào)壓閥整定后的總風(fēng)，并且將其引入到原增壓閥部。

①取消原分配閥閥體上的安全閥，并封堵溝通安全閥和容積室的孔Ⅳ；

②堵塞分配閥內(nèi)部溝通總風(fēng)與增壓閥的孔Ⅲ；

③將分配閥增壓閥部的總風(fēng)通路引出然后通過一個(gè)外部調(diào)壓閥與外部總風(fēng)管連通；

將分配閥緊急增壓通路變?yōu)橛赏獠靠傦L(fēng)經(jīng)調(diào)壓閥到增壓閥，再到容積室。改進(jìn)以后，緊急制動(dòng)狀態(tài)下增壓閥閥口打開，外部總風(fēng)流經(jīng)過調(diào)壓閥將壓力變?yōu)檎{(diào)壓閥整定值的450kPa，再通過C3小孔流往容積室，容積室的最高壓力等于調(diào)壓閥整定壓力值。

容積室的最高壓力由調(diào)壓閥進(jìn)行控制，同時(shí)去掉安全閥后，完全截?cái)嗔巳莘e室的壓縮空氣從安全閥泄漏的通路，徹底消除了容積室壓力經(jīng)安全閥泄漏的隱患，并可完全消除安全閥動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的噪音污染，還可減少壓縮空氣的消耗。

（2）實(shí)踐運(yùn)用

這種設(shè)計(jì)方法已應(yīng)用在160km/h交流客運(yùn)機(jī)車DK-2型電空制動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)中。總風(fēng)經(jīng)過調(diào)壓閥52（整定壓力450kPa，無火回送時(shí)250kPa）、檢測(cè)口276、緊急增壓塞門137進(jìn)入到分配閥101內(nèi)部。緊急制動(dòng)時(shí)，由于列車管壓力急劇降低，經(jīng)調(diào)壓閥調(diào)壓后的壓力空氣進(jìn)入到容積室內(nèi)，并保障容積室內(nèi)的空氣壓力大小即為調(diào)壓閥的整定值。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)方案的反復(fù)驗(yàn)證，證明這種新的緊急增壓時(shí)容積室壓力控制方式的設(shè)計(jì)準(zhǔn)確、可靠。原來的安全閥在無火回送時(shí)調(diào)壓不便，需要反復(fù)充風(fēng)來調(diào)節(jié)整定壓力，操作繁瑣，而新的設(shè)計(jì)方案只需把無火安全塞門139打開，容積室最大壓力由無火安全閥（整定壓力250kPa）190來控制，操作簡(jiǎn)單方便。

3 結(jié)束語

針對(duì)109型機(jī)車分配閥安全閥易出現(xiàn)的故障，裝有DK-1型電空制動(dòng)機(jī)已投入運(yùn)營的機(jī)車，采取優(yōu)化操作方法和加裝安全閥空氣過濾裝置能在一定程度上降低安全閥的故障率，但不能從根本上解決安全閥漏風(fēng)、易消耗壓縮空氣等問題。若采用上文新的容積室壓力控制設(shè)計(jì)方式，弱化安全閥在制動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的功能和作用，可使安全閥的問題得到根本上的解決。這樣既避免了壓縮空氣的泄漏，保障了容積室壓力在緊急制動(dòng)時(shí)的準(zhǔn)確和穩(wěn)定，又降低了壓縮空氣的消耗，消除了安全閥噪音，使無火回送時(shí)調(diào)壓方便。此種設(shè)計(jì)方案可在后續(xù)各型機(jī)車制動(dòng)機(jī)新設(shè)計(jì)時(shí)推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉豫湘，陸縉華，潘傳熙.DK-1型電空制動(dòng)機(jī)與電力機(jī)車空氣管路系統(tǒng)[M].北京：中國鐵道出版社，1998.

[2] 黃金虎，馬俊飛.109型分配閥緊急增壓方式的改進(jìn)探討[J]電力機(jī)車與城軌車輛，2011（3）.