付偉龍

（南寧局集團(tuán)公司 駐柳州機(jī)務(wù)段驗(yàn)收室,工程師，廣西 柳州 545005）

南寧鐵路局柳州機(jī)務(wù)段于2016年3月新配屬了95臺(tái)SS7型電力機(jī)車。由于諸多原因新配屬的改型機(jī)車圖紙和資料不齊全，許多問(wèn)題還要在檢修過(guò)程中慢慢摸索消化。本文就SS7型機(jī)車交驗(yàn)時(shí)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)能器在停放制動(dòng)后（即機(jī)車無(wú)動(dòng)力時(shí)的停放制動(dòng)狀態(tài)），緩解或制動(dòng)不良的故障進(jìn)行研究并提出改進(jìn)方案。

1 故障概況

2016年3月至10月份,南寧鐵路局柳州機(jī)務(wù)段SS7型機(jī)車小修交驗(yàn)共計(jì)31臺(tái),經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，這些小修機(jī)車交驗(yàn)時(shí)驗(yàn)收員下發(fā)的《質(zhì)量信息卡》中，有7臺(tái)改型機(jī)車的儲(chǔ)能制動(dòng)裝置存在問(wèn)題，故障率為22.6%，在此機(jī)型各類故障中占比最高。故障現(xiàn)象詳見(jiàn)表1。

表12016 年3至10月份儲(chǔ)能制動(dòng)故障情況

2 SS7型機(jī)車儲(chǔ)能制動(dòng)器原理

要準(zhǔn)確找出SS7機(jī)車的儲(chǔ)能制動(dòng)器故障成因，就必須了解其作用發(fā)揮的工作原理，這樣才能提升故障判斷和排除的針對(duì)性和時(shí)效性。

2.1 作用與結(jié)構(gòu)SS7機(jī)車的儲(chǔ)能制動(dòng)器供停車時(shí)使用，起到手制動(dòng)的效果，分別布置在一、六位輪對(duì)的左側(cè)，二、五位輪對(duì)的右側(cè)。儲(chǔ)能制動(dòng)系統(tǒng)由CN 11型儲(chǔ)能制動(dòng)器和制動(dòng)傳動(dòng)桿、杠桿組構(gòu)成。通過(guò)風(fēng)路控制CN11型儲(chǔ)能制動(dòng)器拉動(dòng)或釋放制動(dòng)拉圖桿對(duì)機(jī)車進(jìn)行停放制動(dòng)或緩解,圖1為CN11型儲(chǔ)能制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖。

圖1 CN11型儲(chǔ)能制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖.

2.2 充氣緩解原理圖1中當(dāng)閉合蓄電池閘刀，儲(chǔ)能制動(dòng)電空閥得電，總風(fēng)進(jìn)入儲(chǔ)能制動(dòng)缸（總風(fēng)壓力為750～900kPa經(jīng)51#調(diào)壓閥調(diào)壓后，進(jìn)入儲(chǔ)能制動(dòng)缸的壓力500kPa）,制動(dòng)缸活塞8向左移壓縮內(nèi)、外彈簧6、7，調(diào)節(jié)螺母5在活塞的推動(dòng)下向左沿著調(diào)節(jié)螺桿1的螺紋做螺旋左移運(yùn)動(dòng)。由于調(diào)節(jié)螺母外部有兩凹槽與棘輪桿4內(nèi)側(cè)的尾部凸起部分相配合形成了一套聯(lián)動(dòng)裝置，調(diào)節(jié)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)棘輪桿一起旋轉(zhuǎn)。此時(shí)停放制動(dòng)系統(tǒng)處于充氣緩解狀態(tài)。

2.3 停放制動(dòng)原理圖2為儲(chǔ)能制動(dòng)傳動(dòng)桿實(shí)物外觀。

圖2 儲(chǔ)能制動(dòng)傳動(dòng)桿

結(jié)合圖1、圖2進(jìn)行分析，當(dāng)停放制動(dòng)時(shí)，關(guān)閉蓄電池閘刀，儲(chǔ)能制動(dòng)電空閥失電，電空閥開(kāi)通儲(chǔ)能制動(dòng)缸與大氣的通路，儲(chǔ)能制動(dòng)缸排風(fēng)。儲(chǔ)能制動(dòng)缸活塞在彈簧由充氣緩解時(shí)的被壓縮狀態(tài)開(kāi)始回復(fù)，從而推動(dòng)活塞拉著調(diào)節(jié)螺母5右移，由于在棘爪的作用下棘輪不能反轉(zhuǎn)，導(dǎo)致調(diào)節(jié)螺母也不能轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)螺母5只能帶動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿1一起橫向右移，此時(shí)調(diào)節(jié)螺桿1被拉緊，調(diào)節(jié)螺桿1拉動(dòng)制動(dòng)傳動(dòng)桿，傳動(dòng)桿帶動(dòng)杠桿組壓緊閘瓦產(chǎn)生停放制動(dòng)作用。由于需要拉動(dòng)制動(dòng)桿件此時(shí)復(fù)原彈簧沒(méi)有回復(fù)到位。

2.4 手動(dòng)緩解原理當(dāng)需要手動(dòng)緩解停放制動(dòng)時(shí)，手拉緩解提拉閥，棘爪對(duì)棘輪的止動(dòng)作用消失，棘輪和調(diào)節(jié)螺母則在彈簧回復(fù)力的驅(qū)使下轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)棘輪桿空轉(zhuǎn)而調(diào)節(jié)螺母5則沿著調(diào)節(jié)螺桿1做螺旋右移直至彈簧完全回復(fù)，調(diào)節(jié)螺帽與調(diào)節(jié)螺桿間的作用力消失，由于調(diào)節(jié)螺桿不受拉力，停放制動(dòng)則處于手動(dòng)緩解狀態(tài)。此時(shí)彈簧6、7則在CN11制動(dòng)器腔體內(nèi)回復(fù)到位。

3 儲(chǔ)能制動(dòng)系統(tǒng)常見(jiàn)故障施修

3.1 緩解提拉閥故障當(dāng)機(jī)車需要進(jìn)行停放制動(dòng)時(shí)，如果緩解提拉閥存在故障，其頂部的棘爪無(wú)法卡住棘輪，則調(diào)節(jié)螺母5可以在調(diào)節(jié)螺桿1上空因而調(diào)節(jié)螺桿1不受拉力，所以不能實(shí)現(xiàn)停放制動(dòng)。運(yùn)用中此類故障出現(xiàn)最為頻繁，在表1中占比約70%。線上運(yùn)用或整備時(shí)都是通過(guò)拆下并清潔提拉閥后，反復(fù)拉、放緩解提拉閥的方法重復(fù)地進(jìn)行停放制動(dòng)，當(dāng)某次棘爪可以卡住棘輪時(shí)則可以進(jìn)行停放制動(dòng)；也可通過(guò)更換緩解提拉閥處理。以上兩種方法都比較簡(jiǎn)便易行，駐在段也有相應(yīng)的預(yù)防措施，后文另作介紹。

3.2 調(diào)節(jié)螺母故障在手動(dòng)緩解過(guò)程中，儲(chǔ)能制動(dòng)器里的彈簧6、7已經(jīng)帶動(dòng)活塞和調(diào)節(jié)螺母5右移到頭，但是由于傳動(dòng)桿過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致調(diào)節(jié)螺母5雖然右移但仍未右移到調(diào)節(jié)螺桿1尾部，此時(shí)調(diào)節(jié)螺母仍然對(duì)調(diào)節(jié)螺桿存在殘余拉力，所以會(huì)出現(xiàn)緩解不了的情況。此類故障是線上運(yùn)用機(jī)車出現(xiàn)較多的故障，主要原因是由于總風(fēng)缸的氣流進(jìn)入儲(chǔ)能制動(dòng)器進(jìn)行充氣緩解時(shí)，理論上進(jìn)入缸內(nèi)的氣壓為500kPa，但是由于氣流波動(dòng)或調(diào)壓閥的因素導(dǎo)致每次活塞受力不一致，也由于制動(dòng)器內(nèi)部積塵過(guò)臟或是內(nèi)部驅(qū)動(dòng)軸承的狀態(tài)不良，導(dǎo)致調(diào)節(jié)螺母5向充氣左移的距離與完全手動(dòng)緩解時(shí)右移復(fù)位的距離不一樣，進(jìn)而緩解不到位的情況時(shí)有發(fā)生。程度輕微的可以用手錘輕微敲動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿或傳動(dòng)桿可以讓調(diào)節(jié)螺母5回復(fù)到位實(shí)現(xiàn)緩解。程度嚴(yán)重的需要拆下傳動(dòng)桿與調(diào)節(jié)螺桿的連接銷子，調(diào)節(jié)傳動(dòng)桿的長(zhǎng)度來(lái)減少系統(tǒng)行程消除故障。此步驟可能需要反復(fù)調(diào)整找到最佳位置。因此，要特別注意防止實(shí)際工作中由于經(jīng)驗(yàn)不足的工作者往往調(diào)整不能一步到位，而認(rèn)為是儲(chǔ)能制動(dòng)器故障要求更換儲(chǔ)能制動(dòng)器導(dǎo)致維修成本增大的問(wèn)題發(fā)生。

3.3 內(nèi)部軸承銹蝕導(dǎo)致儲(chǔ)能制動(dòng)器導(dǎo)致制動(dòng)或緩解時(shí)卡滯。活塞內(nèi)軸承銹蝕入圖3所示，棘輪前的軸承銹死如圖4所示。

圖3活塞內(nèi)軸承銹蝕

圖4 棘輪前的軸承銹死

處理以上故障需要更換軸承和擦干凈內(nèi)部重新抹潤(rùn)滑油。出現(xiàn)軸承固死的故障較少，表1中僅有1例是軸承固死。多數(shù)情況是由于儲(chǔ)能制動(dòng)器內(nèi)部臟軸承輕微卡滯，導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)不良。

3.4 叉桿磨碰車架故障現(xiàn)象為制動(dòng)系統(tǒng)末端叉桿磨碰構(gòu)架（見(jiàn)圖5）。

圖5 叉桿磨碰構(gòu)架

故障原因?yàn)殇N的磨耗導(dǎo)致銷與孔的配合間隙變大，再通過(guò)杠桿系統(tǒng)的放大效應(yīng)導(dǎo)致末端叉桿行程變大從而磨碰鉤架?？赏ㄟ^(guò)調(diào)整儲(chǔ)能制動(dòng)傳動(dòng)桿與橫桿連接的調(diào)節(jié)螺母長(zhǎng)度消除故障。此類故障表1中沒(méi)有，因?yàn)闄C(jī)車交驗(yàn)時(shí)此類故障已經(jīng)修理好了，在機(jī)車段修前的復(fù)檢檢查階段會(huì)經(jīng)常遇到。

4 預(yù)防措施

4.1 加大檢查范圍南寧鐵路局柳州機(jī)務(wù)段在SS7型機(jī)車小修時(shí)增加了CN11型儲(chǔ)能制動(dòng)器提拉閥的檢查范圍,要求每次小修時(shí)檢修人員嚴(yán)格按圖6檢查方法分解檢查。

圖6 緩解提拉閥的檢查內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)

4.2 正確敲擊方法對(duì)于緩解或制動(dòng)不到位需要敲擊傳動(dòng)桿時(shí)，不能大力敲擊以免破壞儲(chǔ)能制動(dòng)器內(nèi)部軸承；對(duì)于輕敲沒(méi)有解決故障的可以調(diào)節(jié)傳動(dòng)桿長(zhǎng)度消除故障。

4.3 強(qiáng)化機(jī)車整備機(jī)車整備時(shí)注重防塵罩的檢查，避免儲(chǔ)能制動(dòng)器內(nèi)部進(jìn)水或過(guò)臟導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)卡滯。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)SS7型機(jī)車儲(chǔ)能制動(dòng)器的常見(jiàn)故障進(jìn)行分析總結(jié)，工作者遇到故障時(shí)需要針對(duì)不同的情況進(jìn)行拆解施修，特別是遇到需要多次重裝反復(fù)調(diào)試情形時(shí)更需要耐心對(duì)待。柳州機(jī)務(wù)段認(rèn)真執(zhí)行預(yù)防措施后，大幅降低了儲(chǔ)能制動(dòng)器故障發(fā)生率。