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        動車組用防滑閥常見故障分析

        2018-12-06 05:40:01姜常尊
        商品與質(zhì)量 2018年51期
        關(guān)鍵詞:制動缸滑閥膜片

        姜常尊

        中車青島四方機車車輛股份有限公司 山東青島 266111

        本文以動車組制動系統(tǒng)用防滑閥為研究對象;先對防滑閥的功能機理進行了分析,進而闡述防滑閥的常見故障現(xiàn)象,分析出故障的可能原因;結(jié)合對故障閥的分解檢測,我們推斷出導(dǎo)致閥故障的直接原因為靜鐵芯內(nèi)存在殘余膠和金屬雜質(zhì)。本文還重點對膠和雜質(zhì)的來源進行了分析研究,并提出一些降低保證防滑閥正常運用的措施,以供參考。

        1 防滑閥功能機理

        防滑閥有三個組成部分:保持閥、排氣閥、集成閥體,其中保持閥和排氣閥均為電磁閥。防滑閥有三個位置狀態(tài),分別為:制動位置(也稱供給),重疊位置(也稱保持),緩解位置(也稱排氣)。位置狀態(tài)的作用:(1)制動位置在非滑行時,滑行檢測器的信號為OFF,保持閥,排氣閥同為OFF狀態(tài)(消磁狀態(tài)),防滑閥處于制動位置。此時,BC壓力空氣通過IN口流入時,從IN口經(jīng)排氣閥側(cè)的電磁線圈活門,流入排氣閥側(cè)膜片的背壓室d。引起排氣閥側(cè)膜片關(guān)閉,這時a室的壓力空氣,依靠自身的壓力將保持閥側(cè)膜片推開,流入OUT口。這樣BC壓力空氣就從IN口傳輸?shù)絆UT口,進而供給制動缸,施加制動作用。(2)重疊位置根據(jù)保持指令,保持閥勵磁,排氣閥仍處于消磁狀態(tài),防滑閥處于重疊狀態(tài)。此時,IN口的壓力空氣流入保持閥側(cè)膜片的背壓室b,保持閥側(cè)膜片關(guān)閉;經(jīng)排氣閥側(cè)電磁線圈活門,同時IN口的壓力空氣,流入排氣閥側(cè)膜片的背壓室d,排氣閥側(cè)膜片關(guān)閉。這樣制動缸側(cè)的壓力空氣能夠保持重疊狀態(tài)。(3)緩解位置根據(jù)緩解指令,保持閥、排氣閥共同被勵磁,進入緩解位置。此時,IN口的壓力空氣流入保持閥側(cè)膜片的背壓室b,保持閥側(cè)膜片關(guān)閉。另外,排氣閥側(cè)側(cè)膜片的背壓室d的壓力空氣,經(jīng)由電磁線圈活門從Ex口流出。C室的壓力空氣、依靠自身的壓力將排氣閥側(cè)膜片推開,流出到Ex口。這樣制動缸側(cè)的壓力空氣,從OUT口經(jīng)c室流出到大氣中,進入緩解狀態(tài)[1]。

        2 受力平衡原理分析

        從動鐵芯的受力平衡進行分析,動鐵芯主要受電磁力、復(fù)位彈簧力、摩擦力(阻力)等作用力影響。常見故障及機理分析防滑閥在運用過程中,曾出現(xiàn)一些故障,主要表現(xiàn)為:膜板端蓋處泄漏;防滑閥在防滑自檢時長排氣,制動不緩解;防滑閥在防滑自檢時不排氣,制動不緩解。泄漏一般比較輕微,由膜板有損壞或老化導(dǎo)致,不會對制動或列車運行造成影響;故障發(fā)生頻率很低,通過高級修程的檢修更換易損易耗件,可以有效降低故障發(fā)生率。2)防滑閥在防滑自檢時長排氣,制動不緩解該故障可能是由于防滑閥在接到緩解指令時,保持閥動作,但由于保持閥(HV)中動鐵芯卡滯,保持閥膜板上側(cè)先導(dǎo)氣壓未建立,膜板未關(guān)閉;而排氣閥(RV)動作正常;由于保持閥的不能正常工作,導(dǎo)致防滑閥在排氣緩解時,前端BC壓力會持續(xù)輸出到OUT側(cè),使得制動缸壓力不能完全排出,處于持續(xù)排氣狀態(tài),從而導(dǎo)致制動緩解不掉。3)防滑閥在防滑自檢時不排氣,制動不緩解該故障可能是由于防滑閥在接到緩解指令時,排氣閥(RV)中鐵芯卡滯,排氣閥膜板上側(cè)的先導(dǎo)氣壓不能排出,導(dǎo)致膜板座著在閥口上,制動缸壓力無法排出,從而導(dǎo)致夾鉗不動作。以上兩種情況導(dǎo)致的制動不緩解均使得防滑閥在需要防滑時功能降級,甚至失效,導(dǎo)致擦輪的后果,影響較大。

        3 故障原因調(diào)查

        對制動不緩解的故障防滑閥進行例行試驗時,有幾套故障閥的故障現(xiàn)象再現(xiàn),對故障再現(xiàn)的閥分解發(fā)現(xiàn):有的防滑閥出現(xiàn)保持閥、排氣閥動鐵芯復(fù)位彈簧仍舊處于壓縮狀態(tài)的現(xiàn)象;有的鐵芯復(fù)位彈簧狀態(tài)正常。

        3.1 殘留膠

        對復(fù)位彈簧處于壓縮狀態(tài)的閥進一步處理,動、靜鐵芯分離后,觀察發(fā)現(xiàn),配合部位存在明顯膠狀異物,膠狀物使得靜鐵芯和動鐵芯粘接固聯(lián)在一起。經(jīng)進一步調(diào)查發(fā)現(xiàn),膠狀物來源于生產(chǎn)靜鐵芯時涂抹的一種厭氧性膠,由于膠的涂抹量超出規(guī)定值,同時后期裝配時未清理,導(dǎo)致膠殘留在靜鐵芯內(nèi)壁。該膠為厭氧性,在有氧氣的情況下膠為液態(tài),當(dāng)動鐵芯與靜鐵芯之間相對運動很少時,在其接觸處會逐漸出現(xiàn)隔絕空氣的區(qū)域,該區(qū)域內(nèi)膠逐漸固化,使得靜鐵芯和動鐵芯粘接固聯(lián),當(dāng)粘接力大于電磁力時,動鐵芯將不能動作,就像被卡住一樣。

        3.2 金屬雜質(zhì)

        在鐵芯復(fù)位彈簧狀態(tài)正常的閥內(nèi),未發(fā)現(xiàn)膠狀物,但在動鐵芯和靜鐵芯相接部發(fā)現(xiàn)有金屬碎屑存在。動、靜鐵芯之間存在的金屬顆粒,阻礙了動鐵芯的動作,造成動鐵芯無法動作或動作不到位[2]。金屬雜質(zhì)存在與保持閥內(nèi)時,使得在需要防滑時保持閥關(guān)閉不嚴(yán),導(dǎo)致防滑閥在防滑自檢時長排氣,制動不緩解;金屬雜質(zhì)存在于排氣閥內(nèi)時,使得排氣閥不能正常開啟排氣,導(dǎo)致防滑閥在防滑自檢時不排氣,制動不緩解。

        3.3 氣路板的內(nèi)部管氣路

        制動控制裝置在組裝前,會對氣路板進行吹塵處理;空氣從風(fēng)缸進入氣路板之前需要經(jīng)過60目的過濾器,類似塊狀金屬屑不可能進入到氣路板中。另外,目前該類型的金屬屑,在其他閥類沒有出現(xiàn),可以判斷出不是來自氣路板的內(nèi)部管氣路。

        4 結(jié)語

        防滑閥是動車組制動系統(tǒng)的一關(guān)鍵部件,也是安全制動的最后一道防線,應(yīng)采取措施降低防滑閥的故障率。通過以上對防滑閥的功能機理及常見故障分析可知,為保證防滑閥的正常運用,應(yīng)從以下方面入手:1)嚴(yán)格控制防滑閥的生產(chǎn)工藝,尤其在靜鐵芯生產(chǎn)時,嚴(yán)格控制膠的用量,同時做到及時清理殘余膠;2)主機廠在生產(chǎn)和裝配車體管路時,要保證管路的清潔;3)定期對防滑閥進行防滑自檢,發(fā)現(xiàn)異常時及時更換備品。

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