彭 俊

（廣西沿海鐵路公司防城港車輛運(yùn)用段，工程師，廣西 防城港 538001）

0 引言

廣西沿海鐵路公司（以下簡稱沿海公司）于2014年5月從南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司（以下簡稱廠家）新購置25T 型客車9 輛，用于開行北海至防城港北間特快列車，自2019年6月1日起，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)運(yùn)用中的5 輛25T 型客車的車輛制動盤均不斷出現(xiàn)閘片偏磨、磨耗異常、制動盤熱裂紋、制動盤散熱筋斷裂等故障超過運(yùn)用限度的情況，給客車運(yùn)行帶來了安全隱患。散熱筋斷裂情況見表1。

表1 散熱筋斷裂情況統(tǒng)計表

1 T25型客車制動盤概述

沿海公司新購置的9 輛25T 型客車采用的制動盤為常州鐵馬科技實業(yè)有限公司生產(chǎn)的客車制動盤，該制動盤采用RuT300 蠕墨鑄鐵，鑄造后去應(yīng)力退火狀態(tài)（時效）供貨，根據(jù)TB/T 2980-2000《客車用制動盤技術(shù)條件》的要求，其力學(xué)性能及微觀組織要求如表2所示。

表2 蠕鐵盤材質(zhì)力學(xué)性能及微觀組織要求

從表2 可以看出，制動盤的異常主要是通過其力學(xué)性能變化和微觀組織結(jié)構(gòu)變化引起的。其力學(xué)性能變化通過列車制動操作起作用，微觀組織變化則與材料性能與鑄造工藝有關(guān)。

2 機(jī)車操縱及制動分析

2.1 機(jī)車操縱分析根據(jù)《機(jī)車操縱規(guī)程》第四十六條規(guī)定，列車運(yùn)行中施行常用制動時，應(yīng)遵守以下規(guī)定：“自閥減壓前，應(yīng)單獨(dú)緩解機(jī)車，使列車制動時機(jī)車呈緩解狀態(tài)?！?/p>

以2015 年1 月8 日客車T8716 制動機(jī)使用情況為例，對司機(jī)操縱機(jī)車情況進(jìn)行分析。機(jī)車操縱情況見表3所示：

表3 機(jī)車操縱情況分析表

通過列車制動操縱分析，可以看出，機(jī)車司機(jī)操縱機(jī)車符合《鐵路機(jī)車操作規(guī)則》的規(guī)定

2.2 車輛技術(shù)狀態(tài)及制動功率計算分析

1）車輛技術(shù)指標(biāo)

車輛技術(shù)指標(biāo)如下：

（1）列車編組：031179、031181、031182、031183、031180共計5輛，其中031182為廣播車。

（2）車輛自重：50.4×4+50.5=252.1t

車輛載重：10.6×4+9.7=52.1t

車輛總重：252.1+52.1=304.2t

機(jī)車總重：DF11G型，自重145t，雙機(jī)牽引，總重290t。

（3）運(yùn)行速度：160Km/h

（4）制動時間：速度160Km/h 時，從機(jī)車開始施行常用制動調(diào)速到列車停下時間約為300s。

（5）制動單元標(biāo)桿比：1.692

2）制動盤制動功率計算分析

根據(jù)廠家《廣西沿海鐵路公司25T 客車制動盤運(yùn)用故障問題分析報告及處理措施》中的說明：制動盤摩擦面溫度極限在350～400℃左右，制動功率需控制在350kW 以內(nèi)，現(xiàn)以實際運(yùn)行的情況進(jìn)行計算比較。

欽州東站實際操作：

14:06:09;K109+595 m；v=144 km/h；開始減壓；

14:06:20;K109+179 m；v=133 km/h，列車管減壓60 kPa，機(jī)車制動缸壓力100 kPa。

14:08:20;K106+564 m；v=34 km/h，司機(jī)緩解充風(fēng)。

速度從144 km/h降至34 km/h，走行3 031 m。

制動的實質(zhì)就是能量轉(zhuǎn)換，列車由v1=144 km/h開始制動至v2=3 4km/h 第一階段制動結(jié)束，用時120 s。

列車需轉(zhuǎn)換的動能為：

v1=144 km/h=40 m/s，v2=34 km/h=9.44 m/s

（mv12-mv22）／2=m（v12-v22）／2

=（290+304.2）×1000×（402-9.442）÷2

1.2.3 X線診斷標(biāo)準(zhǔn) 腸壁黏膜下方存在透亮樣小泡樣子陰影，漿膜下表現(xiàn)為環(huán)樣以及半環(huán)樣、條樣陰影，證實為腸壁積氣。門靜脈下方顯示：從肝門朝向肝內(nèi)走形樹枝樣透亮陰影，證實為門靜脈積氣。

=448884.35 kJ

如果不考慮機(jī)車制動，所有動能靠車輛制動機(jī)實現(xiàn)，則此時車輛制動機(jī)的制動功率為:

448884.35 ／120=3740.7 kW

平均在每個制動盤上的功率為:

3740.7 ／（5×8）=93.52 kW＜＜制動盤極限制動功率350 kW。

通過制動盤制動功率計算分析可以看出，每個制動盤上的功率遠(yuǎn)小于制動盤極限制動功率，制動盤在制動時的制動功率符合要求

2.3 列車換算制動力計算分析現(xiàn)行《技規(guī)》中機(jī)車、車輛每輛車的換算閘瓦壓力”中得知：每臺東風(fēng)11 型內(nèi)燃機(jī)車的換算閘瓦壓力為770 kN，104 型制動機(jī)，盤形制動裝置不安裝踏面制動單元的單層客車每輛車的換算閘瓦壓力為170 kN，

ΣKh=2×770+5×170=2 390 kN

全列車重力總和為：

（ΣP+G）×g=（290+304.27）×9.8=5 823.16 kN

緊急制動時列車的換算制動率為：

θh=ΣKh／（（ΣP+G）×g）=2390/5823.16=0.41

通過分析計算，并按現(xiàn)行《技規(guī)》，盤形制動裝置列車換算制動率不得小于0.32 的規(guī)定來看，該型列車換算制動率符合規(guī)定。

3 閘片異常磨耗原因

3.1 車輛制動執(zhí)行元件存在缺陷制動盤出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象與制動機(jī)的制動功率無關(guān)，只與基礎(chǔ)制動裝置的杠桿、夾鉗、制動缸等的制造精度和安裝精度有關(guān)，只有滿足安裝精度要求，它才能正常工作。因此造成閘片偏磨的原因是車輛制動執(zhí)行元件存在缺陷。

3.2 制動盤制造存在缺陷 主要表現(xiàn)為：

1）對于蠕墨鑄鐵，要形成馬氏體，有兩個基本條件：溫度達(dá)到800℃及以上；急速冷卻至240℃以下。

2）如果制動盤達(dá)到800℃以上，因閘片的粘合劑采用的是酚醛樹脂和丁苯橡膠摻合型粘合劑，是不能承受如此高溫的，在800℃以上，閘片與制動盤會存在燒附或者制動閘片也會出現(xiàn)異狀。

3）如果馬氏體是因制動產(chǎn)生，那么所有制動盤上都會出現(xiàn)馬氏體，并且制動盤在達(dá)到800℃以上高溫迅速冷卻后，制動盤也會出現(xiàn)明顯的變色現(xiàn)象。

綜上所述，馬氏體的出現(xiàn)，是制造時出現(xiàn)的，而且是局部出現(xiàn)，制動盤存在不合格產(chǎn)品，這也是導(dǎo)致散熱筋斷裂的根本原因。

4 建議與改進(jìn)措施

通過對上述原因的分析，25T 客車閘片異常磨耗的原因是由于制動盤質(zhì)量問題及車輛制動執(zhí)行元件存在缺陷造成的，與司機(jī)操縱沒有相關(guān)聯(lián)系。后續(xù)開展的相應(yīng)工作有：

1）廠家對裝用的制動盤進(jìn)行更換。在制動盤更換的同時，要按照工藝要求更換耐磨套和各定位銷。

2）運(yùn)用檢修時,定期對磨耗部位進(jìn)行給油潤滑,保證各部作用靈活，同時合理選配各穿銷上平墊數(shù)量，保證夾鉗吊橫穿螺栓及閘片托豎穿螺栓緊固不松動,。

3）考慮對這批次車輛的基礎(chǔ)制動部分的杠桿比及相關(guān)尺寸進(jìn)行重新分析、計算。

4）繼續(xù)追蹤車輛運(yùn)行技術(shù)狀態(tài)，對影響車輛制動作用的工況進(jìn)行分析處理。

5 結(jié)束語

通過對25T 客車運(yùn)用技術(shù)條件分析以及現(xiàn)場實際操作計算，綜合考慮車型、編組、速度、司機(jī)操縱、材質(zhì)等因素后，確定該型客車閘片異常磨耗的原因并采取相應(yīng)措施確?？蛙嚢踩\(yùn)行。期望文中所述故障排查和應(yīng)對方法對相關(guān)單位和人員能有所啟示。