郭罕智

（吉林石化公司，吉林 吉林 132000）

1 旅客列車產(chǎn)生意外緊急制動的原因分析

列車在運行過程中施行緊急制動，這是司機在特殊情況下才采用的制動方式，施行緊急制動時，車輪踏面和鋼軌被擦傷。然而列車在運用過程中，難免出現(xiàn)自然緊急制動的情況?？赡艿脑蛴兴緳C操作不當(dāng)、局部減壓量過大、緊急閥故障造成。其中，緊急閥故障是造成自然緊急制動的最主要原因。

常見緊急閥故障如下：①造成104 型緊急閥故障79%的原因是閥的檢修工藝執(zhí)行不當(dāng)，在制動室的檢修質(zhì)量不高，以及運用及檢修時吹塵等工藝執(zhí)行不到位。②緊急閥充風(fēng)慢，充風(fēng)慢可能是充風(fēng)限孔堵塞或者是緊急閥上蓋漏泄。但是在實際過程中，充風(fēng)慢的故障以充風(fēng)限孔堵塞的幾率較多，如充風(fēng)限孔堵塞，列車管減壓時，緊急室的壓力空氣無法排出，在緊急活塞上下兩側(cè)形成較大壓差，列車管稍微減壓，就會產(chǎn)生緊急制動。③安定彈簧軟(或折斷)和緊急活塞桿過長，檢修緊急閥時改變了安定彈簧的彈性。④緊急活塞桿縮孔Ⅲ雜質(zhì)顆粒進入。由于濾塵網(wǎng)的結(jié)構(gòu)不合理，雜質(zhì)顆粒經(jīng)濾塵網(wǎng)進入緊急活塞桿縮孔Ⅲ減小了縮孔Ⅲ孔徑，造成緊急室壓縮空氣逆流速度降低而產(chǎn)生緊急制動。⑤緊急閥的緊急靈敏度過高。列車運行中司機遇到某些情況短時間內(nèi)連續(xù)減速(即多次制動緩解)時，造成列車尾部客車存在虛壓，尾部客車緊急靈敏度高的緊急閥易發(fā)生意外緊急制動。⑥夾心閥檢修工藝執(zhí)行不到位。因夾心閥在檢修過程中未按工藝消除結(jié)合面的凹痕或更換新品組裝后，造成防風(fēng)閥與夾心閥座結(jié)合的不密貼而性能不良。夾心閥的4 個導(dǎo)向卡角與導(dǎo)向桿上的導(dǎo)槽卡死造成夾心閥的頂面與夾心閥座不密貼而產(chǎn)生緊急制動。

2 旅客列車產(chǎn)生自動抱閘的原因分析

車輛自動抱閘是指在機車司機沒有進行制動操作的情況下，正在運行的列車中，存在著部分或個別車輛閘瓦抱緊車輪的現(xiàn)象。一般有以下幾種情形：①人力制動機處于制動位；②車輛空氣制動機故障；③車輛基礎(chǔ)制動裝置抗勁；④不屬于上述原因的車輛自動抱閘。

2010 年8 月29 日昆開2650 次列車運行于六盤水至草海間，發(fā)現(xiàn)有緩解不良現(xiàn)象，經(jīng)檢查機后19 位車輛(尾部一輛)存在抱閘現(xiàn)象，乘務(wù)員判斷為104 閥故障，將該車104 閥進行調(diào)換處理。返昆后，由昆明車輛段相關(guān)人員調(diào)查分析，并對車輛進行現(xiàn)車檢查試驗，調(diào)查結(jié)果為制動盤散熱筋處無雜物，也無雜質(zhì)燃燒痕跡。

故障閥試驗情況： 將原車拆卸的104 分配閥主閥送至檢修車間內(nèi)制動班組進行試驗，經(jīng)705 試驗臺試驗檢查發(fā)現(xiàn)104 分配閥主閥制動時無法緩解，故障現(xiàn)象同現(xiàn)車試驗現(xiàn)象一致。分解檢查：經(jīng)分解檢查，發(fā)現(xiàn)104 分配閥主閥均衡活塞膜板壓板螺母松動，均衡活塞與活塞壓板、膜板間配合不嚴密存在間隙。將均衡活塞膜板螺母緊固后重新組裝試驗，故障消除。

原因分析：根據(jù)調(diào)查及現(xiàn)車檢查試驗的情況，2650 次列車途中發(fā)生抱閘的具體原因是：檢修職工工作不細致，在104 分配閥主閥檢修組裝過程中，對均衡活塞膜板壓板螺母未緊固到位，致使車輛在投入運用后壓板螺母逐漸松脫，均衡活塞與膜板、壓板配合不嚴密，緩解時均衡活塞桿在閥座內(nèi)產(chǎn)生蹩勁阻滯不下移，制動缸壓縮空氣無法從活塞桿軸向中心孔經(jīng)均衡部排氣口排出，單元制動缸無法緩解，閘片緊抱輪對閘盤，導(dǎo)致自然制動。

3 改進方案探討

造成車輛自動抱閘和意外緊急制動的原因是多方面的，為提高104 閥的作用效果、分別從制動波速、104 型分配閥的作用時間t(s)、列車管減壓量與制動缸壓強的關(guān)系進行研究，以整個制動系統(tǒng)為出發(fā)點，分析管系通暢情況，查找問題存在的原因，探討104 型分配閥在檢修和運用過程中的改進方案。

3.1 制動波速探討

機車供排風(fēng)時，由于空氣波由前向后逐輛傳播，如果104 型分配閥或者三通閥的型式和靈敏度都一樣，那么制動作用沿列車長度方向由前向后逐輛發(fā)生。實際上，閥的靈敏度受其結(jié)構(gòu)性能和狀態(tài)的影響，是不可能完全一樣的，制動作用的發(fā)生不但是間歇性的，而且也不是完全由一前向后逐輛發(fā)生。列車中一輛或幾輛的制動作用有時可能比其后的車輛發(fā)生得晚，或者比前面的車輛發(fā)生得早。

通過實驗驗證列車管堵塞大小對列車制動波速的影響。通過在列車管頭部設(shè)置大小不同尺寸通風(fēng)口徑的縮孔堵，直徑由lmm 變化到18mm，模擬列車管堵塞。根據(jù)列車的出庫實驗要求進行試驗，最大減壓為170kPa，最小減壓為40kPa，實驗內(nèi)容為：常用制動實驗和緊急制動實驗。

實驗過程：①通過模擬列車管管壁縮小不同尺寸情況或者管系內(nèi)部有堵塞物情況進行充風(fēng)和最大、最小減壓試驗，在列車尾部和頭部列車管位置安裝壓力傳感器，記錄列車管頭、尾部的列車管壓力變化，比較不同堵塞情況下的壓力變化情況。②模擬列車管管壁縮小不同尺寸或者管系內(nèi)部有堵塞物情況，在列車頭部安裝縮孔堵，口徑由小到大的順序，用單車試驗器在列車頭部進行充風(fēng)后，進行緊急制動試驗，檢驗列車管減壓是否起緊急制動。③通過實驗得到結(jié)果如表1 所示：

表1 不同堵塞孔情況下，列車的制動情況表

實驗結(jié)果分析：①列車管通路堵塞到剩余孔徑面積為 78.5mm2時(圓孔通徑為 10mm 時)，作為緊急制動的臨界點，起緊急制動作用。當(dāng)圓孔通徑10mm 時，在緊急制動情況，列車的緊急制動作用失效;列車管通路堵塞到剩余孔徑面積為153.9mm2時(圓孔通徑為14mm 時)，對制動波速產(chǎn)生影響，使整列車緊急制動效率降低，緊急制動效果減弱;當(dāng)圓孔通徑小于5mm 時，最小減壓不起制動作用，列車管通路堵塞到 12.56mm2時 (圓孔通徑為 4mm 時)，常用制動作用失效，導(dǎo)致列車不可操控，即制動失效。②列車充風(fēng)隨著堵塞孔徑的縮小列尾壓力變化將趨緩，堵塞越嚴重，偏離越大，達到最終平衡時間越來越長，規(guī)律性較差。③列尾制動波形與堵塞尺寸的大小對應(yīng)關(guān)系較差，無嚴格數(shù)學(xué)對應(yīng)關(guān)系。為解決列車管通風(fēng)不暢和孔徑小的問題，新車制的管系必須清除卷邊，在未裝車之前，必須進行過球?qū)嶒?，而且不能使用?nèi)嵌式堵頭進行防塵，因內(nèi)嵌式堵頭易進入管內(nèi)。

3.2 加強檢修質(zhì)量

改善閥體外部除銹工序，對閥體的外部清洗盡量采用500kPa 以上的高壓加適當(dāng)溫度的清水進行沖洗。采用拋丸工序時，必須做好緊急閥安裝面和排氣口的防護，避免鋼丸進入，影響閥的性能。加強對閥體與夾心閥座鑲合質(zhì)量的檢測，在檢修過程中，可以測量緊急活塞與夾心閥座間的距離，如小于16.5mm，則需要進行相應(yīng)的報廢處理。在檢修過程中嚴格執(zhí)行工藝要求，尤其是加強夾心閥的檢修，存在開膠或變形時須更換，閥面不平、壓痕過深者在相應(yīng)砂紙上研磨平整，磨耗超限時更換。檢修時用直徑為1.5mm 的通針對緊急活塞桿縮孔Ⅱ以及其他縮孔進行疏通，防止各縮孔堵塞; 閥內(nèi)彈簧如安定彈簧按標準要求進行檢測，如出現(xiàn)衰弱、變形、自由高過低等現(xiàn)象時須進行更換。

3.3 加強制動閥內(nèi)配件檢測，避免故障發(fā)生

對緊急閥濾塵網(wǎng)網(wǎng)孔稀密、濾塵網(wǎng)深淺及外形尺寸進行規(guī)范，確保濾塵網(wǎng)能有效阻止超過規(guī)定數(shù)目要求的塵埃進入閥體，解決濾塵網(wǎng)容易松動掉落的問題。同時，建議將網(wǎng)狀濾塵網(wǎng)改為粉末冶金形式的濾塵器。

檢修時對夾心閥的V 型角度進行檢測，夾心閥安裝后仍能與導(dǎo)向桿的導(dǎo)槽鑲?cè)肷疃扔幸欢ǖ幕顒恿?，避免出現(xiàn)夾心閥卡死的現(xiàn)象。