何延君

摘要：由于某型號內(nèi)燃調(diào)車機(jī)使用過程中空氣制動系統(tǒng)出現(xiàn)單元制動器卡滯、水分大等問題，通過查找原因發(fā)現(xiàn)是由其設(shè)計(jì)缺少空氣干燥裝置導(dǎo)致，因此對其進(jìn)行技術(shù)改造，為了不造成該車型原有空氣系統(tǒng)布局大的變動，通過分析對比選擇了加裝雙塔型空氣干燥裝置，徹底解決了該型內(nèi)燃調(diào)車機(jī)空氣制動系統(tǒng)凝水的問題。

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃調(diào)車機(jī);空氣干燥裝置;單元制動器;緩解

0? 引言

筆者原單位曾經(jīng)采購了兩臺中車旗下某子公司設(shè)計(jì)并生產(chǎn)制造的某型號內(nèi)燃調(diào)車機(jī)（以下簡稱調(diào)車機(jī)），可能是缺少設(shè)計(jì)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，該型號調(diào)車機(jī)在使用過程中，同時(shí)出現(xiàn)較多的問題，典型的有空氣制動系統(tǒng)水分大造成管路銹蝕、車速達(dá)到30km/h后前端駕駛室明顯能感覺到車體抖動、車軸齒輪箱滲油等。這些問題一直影響這兩臺調(diào)車機(jī)的使用，廠家技術(shù)人員多次處理也未能得到解決，有的甚至技術(shù)人員也無處下手，無奈只能依靠自己力量進(jìn)行研究。經(jīng)過研究認(rèn)為主要是設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致，必須對其進(jìn)行技術(shù)改造才能徹底整改。本文僅對空氣制動系統(tǒng)的改造進(jìn)行分析總結(jié)。

1? 該調(diào)車機(jī)風(fēng)源系統(tǒng)原理

該車空氣制動系統(tǒng)原理空壓機(jī)—總風(fēng)缸部分如圖1所示。

這套風(fēng)源系統(tǒng)主要部件有空壓機(jī)、冷卻器、油水分離器、除水器、總風(fēng)缸，油水分離器與除水器設(shè)計(jì)安裝在冷卻器后邊，意在冷卻后的壓縮空氣通過除油、除水工序后，其中的水、油等雜質(zhì)被過濾掉后進(jìn)入總風(fēng)缸。

2? 使用過程中存在的問題

2.1 風(fēng)源系統(tǒng)水量大

每次用車后均須手動對總風(fēng)缸排水，排水量較大，并且水中摻有鐵黃色雜質(zhì)。

2.2 除水器經(jīng)常堵塞

除水器在此應(yīng)具有自動排出管路內(nèi)水分功能，但其經(jīng)常自動排水不暢，導(dǎo)致風(fēng)源系統(tǒng)供風(fēng)不足，須經(jīng)常更換除水器，維護(hù)成本較高。

2.3 個(gè)別單元制動器停放制動無法緩解

兩車各有一臺JSP-2型單元制動器多次出現(xiàn)停放制動無法手動緩解情況，司機(jī)在整備作業(yè)過程中多次發(fā)現(xiàn)操作停放制動無法緩解，其余單元制動器均能正常緩解，手動操作問題單元制動器手動緩解也無法緩解的問題，導(dǎo)致整備作業(yè)無法正常完成。該問題每次出現(xiàn)時(shí)，司機(jī)車上、車下頻繁操作均無法緩解，技術(shù)人員也無法解決，并且公司內(nèi)不具備自主拆解單元制動器的條件。而在停放一段時(shí)間再次試車試驗(yàn)時(shí)，又恢復(fù)正常了。這個(gè)問題是在使用了3年多的時(shí)間出現(xiàn)的，給行車安全和運(yùn)營保障帶來了極大的安全隱患，導(dǎo)致這兩臺車只能段內(nèi)調(diào)車使用，無法參與正線施工及救援保障工作。

3? 問題原因分析

3.1 風(fēng)源系統(tǒng)水量大

通過分析風(fēng)源系統(tǒng)，空氣經(jīng)過壓縮后產(chǎn)生一定熱量，也夾雜一定量的水分，同時(shí)空氣壓縮機(jī)工作需要潤滑油潤滑及冷卻，壓縮空氣內(nèi)也夾雜少量的潤滑油，因此系統(tǒng)內(nèi)設(shè)計(jì)油水分離器和除水器，壓縮空氣經(jīng)過油水分離器過濾掉夾雜在壓縮空氣內(nèi)的潤滑油后，通過除水器排出水分，而除水器不能自動排出水分導(dǎo)致大量水分殘存在壓縮空氣內(nèi)，跟隨壓縮空氣進(jìn)入總風(fēng)缸，同時(shí)風(fēng)源系統(tǒng)多部件長期在內(nèi)部潮濕的條件下工作，導(dǎo)致內(nèi)部銹蝕。

3.2 除水器經(jīng)常堵塞

風(fēng)源系統(tǒng)部件、管路內(nèi)部長期潮濕，而除水器的作用是排出少量水分，但系統(tǒng)內(nèi)存在大量水分，因此除水器自動工作不暢通導(dǎo)致其內(nèi)部積水，并且由空氣壓縮機(jī)到除水器之間部件、管路內(nèi)部在長期潮濕環(huán)境下工作出現(xiàn)銹蝕，同時(shí)壓縮空氣內(nèi)仍存在未被過濾掉的微小顆粒均進(jìn)入除水器并積存下來導(dǎo)致除水器堵塞，也就加大了除水器的更換頻次，系統(tǒng)問題未解決，在除水器更換不及時(shí)的情況下必然繼續(xù)堵塞。

3.3 單元制動器不緩解

3.3.1 單元制動器手動緩解工作原理

帶有手動緩解閥的JSP-2型單元制動器停車制動及手動緩解狀態(tài)如圖2所示。

當(dāng)彈簧停車制動器處于制動時(shí)，在沒有壓縮空氣緩解彈簧停車制動器的情況下，可用手緩解鑰匙拉動彈簧停車制動器的手緩解拉手7，使棘爪與棘輪之間的鎖閉脫開，實(shí)現(xiàn)手動快速緩解。這時(shí)在制動主彈簧1作用力下，棘輪可以自由地旋轉(zhuǎn)，制動勾貝4向下移動，同時(shí)在螺紋副和塔式彈簧力的聯(lián)合作用下，螺桿向回運(yùn)動到全緩解位置。

當(dāng)壓縮空氣重新充入儲能缸體，制動勾貝壓縮制動主彈簧，棘輪裝置重新嚙合，彈簧停車制動裝置再次進(jìn)入作用前的準(zhǔn)備狀態(tài)儲能備用。

3.3.2 停放制動卡滯的主要原因

①主彈簧、螺紋副和塔式彈簧故障：拉動彈簧停車制動器的手緩解拉手后，棘爪與棘輪之間的鎖閉脫開，但主彈簧、螺紋副和塔式彈簧這套回位裝置未動作。

②棘爪和棘輪故障：用手緩解鑰匙拉動彈簧停車制動器的手緩解拉手有動作，但棘爪與棘輪之間的鎖閉未脫開。

3.3.3 結(jié)論

由于僅有兩個(gè)單元制動器停放制動、手動緩解出現(xiàn)問題，因此可以排除控制電路和制動管路的問題，而這兩個(gè)單元制動器手動緩解不工作的問題時(shí)而出現(xiàn)時(shí)而自動消失，說明主彈簧工作正常，因此可以排除主彈簧及螺紋副組合的問題，而風(fēng)源系統(tǒng)內(nèi)水分大導(dǎo)致的銹蝕出現(xiàn)在棘爪與棘輪鎖閉裝置上也是存在這種可能的，并且這兩臺車都存在使用頻率不高每天僅進(jìn)行整備作業(yè)的情況，而手動緩解裝置由于使用頻率低，由于風(fēng)源系統(tǒng)的污染不排除會出現(xiàn)由于雜質(zhì)、銹蝕出現(xiàn)卡滯的情況，需要具體拆解單元制動器可以確認(rèn)。

3.4 問題原因總結(jié)

通過以上分析，可以確定由于除水器工作不暢，導(dǎo)致這兩臺車空氣系統(tǒng)存在較大量水分及其它雜質(zhì)，進(jìn)而出現(xiàn)除水器堵塞、單元制動器停放制動卡滯等問題，因此必須對這兩臺車空氣系統(tǒng)進(jìn)行徹底改造，在壓縮空氣進(jìn)入總風(fēng)缸前去除水分、雜質(zhì)。

4? 整改方案

4.1 風(fēng)源系統(tǒng)

改進(jìn)油水分離器和除水器組合為空氣干燥裝置和油水分離器組合來降低整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)水量。

①空氣干燥裝置選型。干燥器有吸附式、冷凍式、潮解式、滲膜式及組合式等多種型式。由于吸附式、滲膜式使用成本較高，潮解式在國家標(biāo)準(zhǔn)中不推薦，而冷凍式對環(huán)境溫度較為敏感，同時(shí)對公司采購的中車旗下另一公司軌道車空氣制動系統(tǒng)進(jìn)行對比，選取與該車同型的可連續(xù)供風(fēng)并且無熱再生式雙塔空氣干燥器，可防止軌道車輛制動系統(tǒng)及氣動設(shè)備產(chǎn)生銹蝕、堵塞、凝水、結(jié)冰等現(xiàn)象，從而避免由上述現(xiàn)象引起的制動機(jī)及氣動設(shè)備失靈而造成的行車和運(yùn)行事故，延長制動系統(tǒng)及氣動設(shè)備的檢修周期，節(jié)省人工和檢修費(fèi)用。該型干燥器在其閥集板上設(shè)有溫控加熱管，3℃時(shí)可自動開啟加熱，可有效防止干燥器閥類在寒冷冬季結(jié)冰，適應(yīng)的環(huán)境溫度為-40～+50℃。經(jīng)干燥器處理的壓縮空氣，其主要凈化指標(biāo)可達(dá)：含油量低于10ppm;含塵埃的顆粒不大于10μm;相對濕度低于35%。

②改造后的風(fēng)源系統(tǒng)原理。改造后的風(fēng)源系統(tǒng)原理如圖3所示。

該空氣干燥器進(jìn)風(fēng)管路裝有油水分離器，壓縮空氣經(jīng)油水分離器分離一部分液態(tài)油、水后進(jìn)入干燥器，干燥器將壓縮空氣進(jìn)一步過濾凈化。

4.2 管路及部件

對兩臺車空氣管路、風(fēng)缸及連接件全部解體使用脫漆劑、草酸進(jìn)行了除銹，為了加強(qiáng)防腐，管路、風(fēng)缸除銹并清潔干燥后又做了內(nèi)外鍍鋅處理，對檢查銹蝕嚴(yán)重的連接件進(jìn)行了更換。

4.3 單元制動器

由于單元制動器的拆解、試驗(yàn)、安裝需要專業(yè)設(shè)備，現(xiàn)場不具備解體條件，再者維修人員沒有單元制動器維修經(jīng)驗(yàn)，即使解體發(fā)現(xiàn)問題或部件損壞現(xiàn)場也沒有備件，同時(shí)兩臺車共16臺單元制動器，JSP-1、JSP-2型各8臺，需要全部解體維修，工作量較大，最終選擇返廠維修。

4.4 制動機(jī)及閥件

兩臺車JZ-7制動機(jī)及全部閥件上試驗(yàn)臺進(jìn)行了校驗(yàn)。

5? 改造后使用情況

兩臺車空氣系統(tǒng)經(jīng)過改造后，風(fēng)源系統(tǒng)總風(fēng)缸內(nèi)水分較以前明顯減少，可以說取得了成功。

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