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        鐵路貨車制動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)用中多發(fā)故障分析

        2020-08-19 03:32:32何正武
        四川建材 2020年8期
        關(guān)鍵詞:踏面貨車動(dòng)機(jī)

        何正武,張 壘

        (中國鐵路烏魯木齊局集團(tuán)有限公司庫爾勒車輛段, 新疆 庫爾勒 841000)

        0 前 言

        在一定層面上,鐵路貨車的制動(dòng)能力直接影響其運(yùn)行效率。當(dāng)前的鐵路貨車運(yùn)行過程中,運(yùn)輸能力主要是指貨車的貨運(yùn)能力以及列車的通過率。當(dāng)前形勢下,我國的很多貨車都采用了加速改造,貨車的運(yùn)行速度由原來的70~80 km/h提升到了現(xiàn)在的1 20 km/h左右,但是在提速之后發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的問題并沒有減小,反而由于提速的原因造成了嚴(yán)重的鐵路秩序干擾,影響了鐵路運(yùn)輸效率。

        近些年在鐵路運(yùn)輸中推出了很多的新技術(shù)和車輛,車輛的日常維修和檢修項(xiàng)目也是越來越復(fù)雜,技術(shù)含量也是越來越高。為此,車輛段和列檢所必須要提高自身的維修認(rèn)知,提高檢修車輛的新技術(shù)和新知識(shí),保障車輛能夠安全運(yùn)行,為鐵路事業(yè)的發(fā)展提供良好的保障。在冬季天氣比較寒冷的情況下,很多貨車可能會(huì)出現(xiàn)一些制動(dòng)不良的現(xiàn)象,嚴(yán)重干擾運(yùn)輸秩序,針對當(dāng)前鐵路運(yùn)輸中出現(xiàn)最多的問題,通過認(rèn)真分析其原因,找到了一些常見的制動(dòng)影響因素,提出了一些能夠減小制動(dòng)影響的措施,希望能夠有所幫助。

        1 鐵路貨車制動(dòng)系統(tǒng)的組成

        車輛制動(dòng)系統(tǒng)是指在車輛上面安裝的用來進(jìn)行制動(dòng)和緩解車輛速度的一種裝置,在車輛設(shè)備制動(dòng)的類型中,主要包括以下三種結(jié)構(gòu):空氣制動(dòng)機(jī)、人力制動(dòng)機(jī)和基礎(chǔ)制動(dòng)機(jī)三部分。通常,我們把空氣制動(dòng)機(jī)部分稱作為車輛制動(dòng)機(jī),列車制動(dòng)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)制動(dòng)和緩解的作用。制動(dòng)系統(tǒng)的主要作用是防止列車在行駛中能夠正常地加減速或者停車,確保列車運(yùn)行安全。

        2 鐵路貨車制動(dòng)方式

        制動(dòng)方式指的是,制動(dòng)時(shí)列車所產(chǎn)生的動(dòng)能如何轉(zhuǎn)移的方式或制動(dòng)力如何地獲取的方式。

        當(dāng)前貨車運(yùn)行過程中,我國鐵路貨車的行駛速度不超過120 km/h的制動(dòng)方式基本都是采用了閘瓦摩擦的制動(dòng)形式,主要是由于此種制動(dòng)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、制動(dòng)效果良好并且方便控制等優(yōu)點(diǎn),我國不超過25 t軸重的載重貨車列車在速度不超過120 km/h的時(shí)候就采用此種制動(dòng)方式。

        2.1 制動(dòng)機(jī)

        制動(dòng)機(jī)主要包括三種,空氣制動(dòng)機(jī)、電控制動(dòng)機(jī)和真空制動(dòng)機(jī)。空氣制動(dòng)機(jī)的主要?jiǎng)恿碓词菈毫諝?,其操作的基本介質(zhì)也是壓力空氣,使用起來比較方便,同時(shí)也是世界各國使用最多的制動(dòng)系統(tǒng)之一。電控制動(dòng)系統(tǒng)相比于空氣制動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,制動(dòng)波速較高,列車前后的制動(dòng)效果和緩解效果比較一致,具有良好的機(jī)動(dòng)性能,但是只是使用在機(jī)動(dòng)車上面。真空制動(dòng)機(jī)的主要操作原理是通過真空來改變壓力,由于真空壓力等因素的影響,在制動(dòng)裝備的制造中需要較粗的制動(dòng)管和制動(dòng)缸,由于這種特點(diǎn),真空制動(dòng)裝置在鐵路貨車制動(dòng)的安裝上不是很常見。

        2.2 鐵路貨車基礎(chǔ)制動(dòng)應(yīng)具備的條件

        鐵路貨車的制動(dòng)裝置是保證貨車能夠順利制動(dòng)的關(guān)鍵因素,是保證其他車輛能夠順利通行的基本條件?;镜闹苿?dòng)裝置需要具備以下幾點(diǎn)內(nèi)容。

        1)制動(dòng)缸的制動(dòng)能力需要一些基本設(shè)備進(jìn)行傳輸,并且要保證能夠順利均勻地傳輸?shù)矫恳粋€(gè)節(jié)點(diǎn)上,也要具備基本的放大功能,能夠把制動(dòng)力成倍進(jìn)行放大,基礎(chǔ)裝置是整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)中最基本也是最重要的一個(gè)裝備,在貨車發(fā)生制動(dòng)過程中,制動(dòng)裝置產(chǎn)生的制動(dòng)力經(jīng)過放大之后均勻地傳到每一個(gè)軸瓦上面,實(shí)現(xiàn)貨車的制動(dòng)效果。

        2)貨車的制動(dòng)效果要具有較高的傳動(dòng)效率。在列車發(fā)生制動(dòng)過程中,由于基礎(chǔ)裝置和其他的一些組件進(jìn)行工作過程中會(huì)產(chǎn)生一定的摩擦,造成不必要的功率損失,這樣導(dǎo)致實(shí)際傳到軸瓦上面的制動(dòng)力就相應(yīng)的減小。鐵路火車的制動(dòng)力是指按照理論傳輸?shù)矫恳黄S瓦上面的制動(dòng)力效果體現(xiàn),所以在設(shè)計(jì)過程中需要充分考慮以上因素,盡可能降低制動(dòng)裝置在制動(dòng)過程中的能量損失,使得制動(dòng)效果能夠最大化的體現(xiàn),提高貨車的制動(dòng)效果。

        3)鐵路貨車在制動(dòng)過程中需要不受動(dòng)力變化而進(jìn)行均勻的傳動(dòng),在鐵路貨車的運(yùn)行過程中,要保證杠桿和拉桿之間的摩擦盡可能的小,采用一些耐磨耐高溫的材料進(jìn)行制造,從根本上減小能量的損失。在上述的零件磨損之后,不受影響把制動(dòng)力準(zhǔn)確地傳動(dòng)到每一個(gè)閘瓦上面對于鐵路貨車制動(dòng)裝置來說是一個(gè)很重要的因素。

        3 鐵路貨車車輛制動(dòng)系統(tǒng)故障

        3.1 鐵路貨車制動(dòng)裝置問題

        經(jīng)過維修發(fā)現(xiàn),鐵路制動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常的情況中,由于制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部異物導(dǎo)致的情況較多發(fā)生。在制動(dòng)裝置中會(huì)發(fā)現(xiàn)一些砂石等異物,如果沒有及時(shí)清理這些雜質(zhì),可能會(huì)造成制動(dòng)裝備的損壞,嚴(yán)重影響貨車制動(dòng)的效率。一般情況下在制動(dòng)件組裝完成后需要進(jìn)行檢測,及時(shí)消除雜質(zhì)對于摩擦特性的影響,每一個(gè)密封圈需要嚴(yán)格按照相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定,最大可能降低其影響。

        3.2 踏面的裂紋故障

        貨車踏面由于在滑行、運(yùn)動(dòng)過程中摩擦?xí)a(chǎn)生很高的熱量,其主要構(gòu)成部件為金屬,在被急劇加熱之后,會(huì)馬上擴(kuò)散到金屬的各個(gè)部分,這就給踏面造成的一定的溫度差,長此以往,導(dǎo)致踏面產(chǎn)生一些裂紋。在通常情況下,根據(jù)溫度的變化大小可以把踏面分成兩種不同的形式,一是由于踏面溫度持續(xù)升高導(dǎo)致的,使得踏面表面溫度急速升高,產(chǎn)生的熱量不能夠均勻地消除,導(dǎo)致膨脹,產(chǎn)生裂縫與之前的塑性變形相互抵消,但是從外觀上面看不到一些影響,另一種就是由于高溫之后瞬間進(jìn)行降溫,導(dǎo)致整個(gè)表面產(chǎn)生硬化,形成踏面的裂縫。

        3.3 輪緣磨損故障

        在正常工作過程中,貨車車輛的車輪邊緣會(huì)在行駛過程中產(chǎn)生一定的摩擦,尤其是在平衡道和岔道等曲線處,輪緣出現(xiàn)磨損問題是車輛在承受大部分的水平力時(shí)必須接觸到外側(cè)的軌道從而使軌道內(nèi)側(cè)產(chǎn)生急速摩擦導(dǎo)致的。嚴(yán)重的輪緣磨損故障一般是由于轉(zhuǎn)向架是否正確組裝及踏面的磨損情況導(dǎo)致,車輛在正常行駛過程中會(huì)與鐵路鋼軌位置不相匹配的時(shí)候使得重心偏移,造成一側(cè)的邊緣出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損。

        3.4 120型控制閥常見故障分析

        120型號(hào)的空氣閥主要是由中間體、主閥、半自動(dòng)緩解閥和緊急閥四個(gè)部分組成。它具有五個(gè)作用位,主要是充氣緩解位、保壓位、常用制動(dòng)位和緊急制動(dòng)位、減速充氣緩解位組成。120型空氣制動(dòng)閥具有靈敏度高、能夠高速適應(yīng)運(yùn)行、能夠與不同的閥門類型混合使用、操作方便、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),并且能夠和256、356 mm的不同制動(dòng)缸配套使用。

        3.5 120型制動(dòng)閥檢修中存在問題的原因(見表1)。

        表1 120型的控制閥在運(yùn)行過程中的故障分析

        鐵路貨車在運(yùn)行過程中發(fā)生意外制動(dòng)的故障有很多,可以從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行考慮。

        逆流穩(wěn)定性差:主要是由于逆流穩(wěn)定孔的孔徑偏小或者是被其他的東西堵住了,如果縮孔堵住了導(dǎo)致流量不足,將嚴(yán)重降低使用閥的穩(wěn)定性,在列車的運(yùn)行過程中管壓力很容易出現(xiàn)波動(dòng),導(dǎo)致模板兩側(cè)壓差不能夠有效控制,壓差增加到一定的程度就會(huì)引起意外制動(dòng)。在此種情況下,如果發(fā)現(xiàn)縮孔發(fā)生的堵塞或者是孔徑偏小的因素導(dǎo)致意外制動(dòng)發(fā)生,需要使用孔徑較大的縮孔或者清除異物。

        4 鐵路貨車車輛制動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化對策

        4.1 加強(qiáng)檢修制定科學(xué)合理的檢修計(jì)劃

        制動(dòng)裝置的檢修項(xiàng)目涉及內(nèi)容較多,為了能夠更好地提高檢修效率和檢修質(zhì)量,需要進(jìn)行裝置檢修制度的建立。比如,要確定制動(dòng)裝置的基本檢修時(shí)間和周期,檢修裝置的強(qiáng)制檢修和更換,制定合理的檢修計(jì)劃,確保貨車的順利運(yùn)行。在鐵路貨車投入使用之后會(huì)受到不同程度的影響,要根據(jù)裝置的基本運(yùn)行規(guī)律以及貨車的運(yùn)貨情況,制定一個(gè)合理的檢修計(jì)劃,比如每個(gè)月進(jìn)行小的檢修;每一個(gè)季度進(jìn)行大修、每一年進(jìn)行全面的大修等。小修定期地對于制動(dòng)裝置和其他的一些設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的檢查和維護(hù),大修是進(jìn)行裝置拆卸、潤滑油輔助修理等,讓工作人員能夠嚴(yán)格地按照相應(yīng)的檢修計(jì)劃進(jìn)行檢修,提高貨車的運(yùn)行安全性。

        4.2 提升車輛性能

        利用現(xiàn)代技術(shù)提高車輛的安全性能以及制動(dòng)能力。在軸瓦、缸周材料等制造中,選擇耐磨耐高溫的新型材料,從根本上提高它們的性能。借助于現(xiàn)有科技,使得車輛的制動(dòng)效果能夠得到及時(shí)的監(jiān)控,除此之外,改善制動(dòng)軸瓦的實(shí)際性能也能夠很好地提高制動(dòng)效果。

        4.3 定期進(jìn)行配件檢修

        定期進(jìn)行配件檢修能夠極大地提高整體車輛的運(yùn)行效果。在配件檢修過程中,需要嚴(yán)格按照“三檢一驗(yàn)”的檢修制度,同時(shí)配合相關(guān)的部門進(jìn)行抽查和檢查,對于重要部位的一些零件需要重視起來,減少因?yàn)椴划?dāng)原因產(chǎn)生的故障。

        4.4 積極推動(dòng)鐵路貨車車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)的集成、電子、智能化

        科技的發(fā)展給鐵路貨車運(yùn)行系統(tǒng)檢修打下一個(gè)良好基礎(chǔ),在整個(gè)檢修過程中,需要及時(shí)使用新技術(shù)和新裝備,提高鐵路智能化和自動(dòng)化程度,使得鐵路貨車制動(dòng)更加的簡化高效。這要求我們在實(shí)際的工作中,積極推動(dòng)貨車制動(dòng)管系的簡化,提高貨車空氣控制系統(tǒng)的氣密程度,借助于計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)對于鐵路火車的全程監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能會(huì)出現(xiàn)的問題,防患于未然,提高鐵路火車的利用率。

        5 結(jié) 語

        制動(dòng)系統(tǒng)是涉及軌道車輛行車安全的重要系統(tǒng),也是鐵路貨車故障較多的系統(tǒng),對于制動(dòng)系統(tǒng)故障通常需要通過現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)判斷,不斷摸索故障發(fā)生的根本原因,優(yōu)化處理方法,爭取做到故障早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防、早處理,避免出現(xiàn)制動(dòng)故障影響行車安全的事件發(fā)生。

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