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        動(dòng)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(dòng)缸滑閥膜片

        姜常尊

        中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司 山東青島 266111

        本文以動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)用防滑閥為研究對(duì)象;先對(duì)防滑閥的功能機(jī)理進(jìn)行了分析,進(jìn)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(duì)故障閥的分解檢測(cè),我們推斷出導(dǎo)致閥故障的直接原因?yàn)殪o鐵芯內(nèi)存在殘余膠和金屬雜質(zhì)。本文還重點(diǎn)對(duì)膠和雜質(zhì)的來(lái)源進(jìn)行了分析研究,并提出一些降低保證防滑閥正常運(yùn)用的措施,以供參考。

        1 防滑閥功能機(jī)理

        防滑閥有三個(gè)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(gè)位置狀態(tài),分別為:制動(dòng)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(dòng)位置在非滑行時(shí),滑行檢測(cè)器的信號(hào)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(dòng)位置。此時(shí),BC壓力空氣通過(guò)IN口流入時(shí),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(shí)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(jìn)而供給制動(dòng)缸,施加制動(dòng)作用。(2)重疊位置根據(jù)保持指令,保持閥勵(lì)磁,排氣閥仍處于消磁狀態(tài),防滑閥處于重疊狀態(tài)。此時(shí),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(shí)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(dòng)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(lì)磁,進(jìn)入緩解位置。此時(shí),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(dòng)缸側(cè)的壓力空氣,從OUT口經(jīng)c室流出到大氣中,進(jìn)入緩解狀態(tài)[1]。

        2 受力平衡原理分析

        從動(dòng)鐵芯的受力平衡進(jìn)行分析,動(dòng)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(jī)理分析防滑閥在運(yùn)用過(guò)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(shí)長(zhǎng)排氣,制動(dòng)不緩解;防滑閥在防滑自檢時(shí)不排氣,制動(dòng)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(huì)對(duì)制動(dòng)或列車運(yùn)行造成影響;故障發(fā)生頻率很低,通過(guò)高級(jí)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(shí)長(zhǎng)排氣,制動(dòng)不緩解該故障可能是由于防滑閥在接到緩解指令時(shí),保持閥動(dòng)作,但由于保持閥(HV)中動(dòng)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(dòng)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(shí),前端BC壓力會(huì)持續(xù)輸出到OUT側(cè),使得制動(dòng)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(dòng)緩解不掉。3)防滑閥在防滑自檢時(shí)不排氣,制動(dòng)不緩解該故障可能是由于防滑閥在接到緩解指令時(shí),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(dòng)缸壓力無(wú)法排出,從而導(dǎo)致夾鉗不動(dòng)作。以上兩種情況導(dǎo)致的制動(dòng)不緩解均使得防滑閥在需要防滑時(shí)功能降級(jí),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(duì)制動(dòng)不緩解的故障防滑閥進(jìn)行例行試驗(yàn)時(shí),有幾套故障閥的故障現(xiàn)象再現(xiàn),對(duì)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(dòng)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(duì)復(fù)位彈簧處于壓縮狀態(tài)的閥進(jìn)一步處理,動(dòng)、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(dòng)鐵芯粘接固聯(lián)在一起。經(jīng)進(jìn)一步調(diào)查發(fā)現(xiàn),膠狀物來(lái)源于生產(chǎn)靜鐵芯時(shí)涂抹的一種厭氧性膠,由于膠的涂抹量超出規(guī)定值,同時(shí)后期裝配時(shí)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(dòng)鐵芯與靜鐵芯之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)很少時(shí),在其接觸處會(huì)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(dòng)鐵芯粘接固聯(lián),當(dāng)粘接力大于電磁力時(shí),動(dòng)鐵芯將不能動(dòng)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(dòng)鐵芯和靜鐵芯相接部發(fā)現(xiàn)有金屬碎屑存在。動(dòng)、靜鐵芯之間存在的金屬顆粒,阻礙了動(dòng)鐵芯的動(dòng)作,造成動(dòng)鐵芯無(wú)法動(dòng)作或動(dòng)作不到位[2]。金屬雜質(zhì)存在與保持閥內(nèi)時(shí),使得在需要防滑時(shí)保持閥關(guān)閉不嚴(yán),導(dǎo)致防滑閥在防滑自檢時(shí)長(zhǎng)排氣,制動(dòng)不緩解;金屬雜質(zhì)存在于排氣閥內(nèi)時(shí),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(shí)不排氣,制動(dòng)不緩解。

        3.3 氣路板的內(nèi)部管氣路

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

        4 結(jié)語(yǔ)

        防滑閥是動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)的一關(guān)鍵部件,也是安全制動(dòng)的最后一道防線,應(yīng)采取措施降低防滑閥的故障率。通過(guò)以上對(duì)防滑閥的功能機(jī)理及常見故障分析可知,為保證防滑閥的正常運(yùn)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(shí),嚴(yán)格控制膠的用量,同時(shí)做到及時(shí)清理殘余膠;2)主機(jī)廠在生產(chǎn)和裝配車體管路時(shí),要保證管路的清潔;3)定期對(duì)防滑閥進(jìn)行防滑自檢,發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)更換備品。

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