趙智勇 姬 紅 王 雄

(中車石家莊車輛有限公司 河北 石家莊 050000)

0 引言

2013 年提出的“一帶一路”倡議為中國的“鐵路外交”提供了宏觀性、整體性和戰(zhàn)略性的主導(dǎo)和內(nèi)涵[1]。70年來，我國交通基礎(chǔ)設(shè)施加速成網(wǎng)，在鐵路建設(shè)中，架橋機是至關(guān)重要的施工機械。TJ165型架橋機組具有系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、安全快捷、受外部因素影響小等優(yōu)勢，尤其在雙線鐵路T梁的架設(shè)施工中具有技術(shù)優(yōu)勢，為我國的客貨運輸和“鐵路外交”做出了突出貢獻[2-3]。

NJ3、NJ4型平車分別為TJ165型架橋機組的主機和輔機，屬于特種車輛，車體超限、超長，轉(zhuǎn)向架和制動系統(tǒng)同時具備機車和普通車輛的結(jié)構(gòu)特點。載梁狀態(tài)下，機動平車行駛速度不能超過7 km/h，到達主機前方50～100 m處停車，平車與主機間的對位速度不能超出0.5 km/h[4]?；A(chǔ)制動裝置是實現(xiàn)平車車速控制的關(guān)鍵，NJ3、NJ4型平車與通用鐵路貨車的基礎(chǔ)制動裝置存在很大的差異。

NJ3、NJ4型平車基礎(chǔ)制動性能受車體、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)以及操作者技能水平的影響，容易發(fā)生滿載時車輛制動和緩解動作卡滯、個別制動梁閘瓦無壓力、制動缸活塞不緩解以及制動梁變形等問題。本文根據(jù)NJ3、NJ4型平車基礎(chǔ)制動裝置的結(jié)構(gòu)特點，總結(jié)出容易發(fā)生的故障隱患，并結(jié)合現(xiàn)場實踐經(jīng)驗，提出了切實可行的組裝與調(diào)試方法。

1 NJ3、NJ4型平車基礎(chǔ)制動裝置結(jié)構(gòu)及制動原理

1.1 基礎(chǔ)制動裝置結(jié)構(gòu)

如圖1所示，5E軸轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動裝置由制動梁組成、中拉桿、下拉桿、杠桿和固定杠桿支點等構(gòu)成，采用1、2位和4、5位輪對閘瓦踏面單側(cè)制動方式。與通用鐵路貨車相比增加了中拉桿，從構(gòu)架下面穿過，連接前后制動杠桿。前后制動杠桿均為直立式，以便于相互連接且不受心盤、中梁影響，并且避開走行電機。如圖2所示，兩組轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架由兩個轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架、小底架以及基礎(chǔ)制動裝置等組成，采用6、7位和8、9位輪對閘瓦踏面單側(cè)制動方式[6]。

圖1 5E軸旁承承載轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動裝置示意圖

圖2 兩組轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動裝置示意圖

1.2 制動原理

如圖3所示，NJ3、NJ4型平車制動裝置采用JZ-7型空氣制動機，配套裝用雙制動缸、直立制動杠桿、八根制動梁。其中，每個制動缸只控制本側(cè)轉(zhuǎn)向架的4根制動梁，產(chǎn)生制動作用。JZ-7型空氣制動機控制總風缸同時向2個制動缸充入壓力空氣，緩解時將2個制動缸內(nèi)的壓力空氣一起排向大氣，保證了雙制動缸同步動作。NJ3、NJ4型平車與通用鐵路貨車相比，因轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)的差異，基礎(chǔ)制動裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組裝和調(diào)試難度明顯增加。

圖3 基礎(chǔ)制動裝置原理示意圖

2 基礎(chǔ)制動裝置常見運行故障及檢修方法

2.1 制動和緩解作用受限

機組車輛滿載運行時，四軸轉(zhuǎn)向架的制動杠桿和中拉桿與小底架發(fā)生干涉，影響車輛的制動和緩解作用。此現(xiàn)象主要是車輛落成時基礎(chǔ)制動裝置的組裝尺寸存在問題所致，需要檢查配件尺寸和組裝順序。

2.2 個別閘瓦無壓力

制動時，個別制動梁閘瓦對車輪踏面無壓力。(1)同一轉(zhuǎn)向架的兩組制動梁，如圖1和圖2所示，其中一組制動梁閘瓦間隙過大，應(yīng)調(diào)整下拉桿孔距，使閘瓦間隙均勻；(2)中拉桿前端頂住前方轉(zhuǎn)K4搖枕，使該轉(zhuǎn)向架4個制動梁不能同步制動，應(yīng)調(diào)整中拉桿孔距，使中拉桿前端與前方轉(zhuǎn)K4搖枕保持合理間距；(3)直立移動杠桿前后傾斜角度不對，與制動梁支柱互相干涉產(chǎn)生卡滯，應(yīng)對拉桿孔位進行調(diào)整，保證各移動杠桿倒向正確。

2.3 活塞卡滯

制動缸活塞行程過大，導(dǎo)致制動缸活塞卡滯，應(yīng)調(diào)緊拉桿孔位或更換閘瓦。

2.4 制動梁變形

制動杠桿尺寸與設(shè)計不符，制動倍率過大，導(dǎo)致制動梁變形；制動缸推力過大，也會導(dǎo)致制動梁變形；同一制動梁兩閘瓦厚度超差，閘瓦偏磨造成制動梁偏拉變形。應(yīng)在組裝前確認配件尺寸，調(diào)試前確保制動缸壓力和各閘瓦厚度在規(guī)定范圍內(nèi)。

2.5 制動缸行程過大

NJ3、NJ4型平車未安裝閘瓦間隙自動調(diào)節(jié)器，閘瓦磨耗導(dǎo)致制動缸行程逐漸增大，制動缸推桿向制動缸前支點靠近，直至推桿和制動缸前蓋將活塞夾住而不能緩解；還可能造成制動缸活塞桿變形嚴重，導(dǎo)致制動缸失效。應(yīng)注意觀察閘瓦磨耗情況，閘瓦剩余厚度小于20 mm時，應(yīng)將同一制動梁的2塊閘瓦成對更換，同一制動梁兩閘瓦厚度差不得大于20 mm，制動缸活塞行程不得大于170 mm，如有發(fā)生應(yīng)及時調(diào)緊拉桿孔位或更換閘瓦。

3 基礎(chǔ)制動裝置整體組裝和優(yōu)化調(diào)試技術(shù)

為了避免運行過程中出現(xiàn)上述基礎(chǔ)制動裝置故障，保證行車安全，根據(jù)運行經(jīng)驗和制動裝置的結(jié)構(gòu)，提出NJ3、NJ4型平車基礎(chǔ)制動裝置的整體組裝和優(yōu)化調(diào)試技術(shù)方案。

3.1 整體組裝技術(shù)方案

(1)整體組裝原則：原車、原位、原方向組裝、不改變原車的制動力傳遞方式。

(2)整體組裝方案：①組裝前應(yīng)檢查核對各配件，符合原設(shè)計尺寸后再按原標記順序組裝。②2組轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架組成的基礎(chǔ)制動裝置，由穿過小底架腹腔的中拉桿組成連接。組裝時應(yīng)保證中拉桿組成至小底架縱梁上部的間距不小于240 mm，并且不與小底架其他面接觸，以保證在車輛滿載時，中拉桿組成與小底架腹腔內(nèi)各面保持合理間距。若不能滿足間距要求時，應(yīng)按比例縮短該轉(zhuǎn)向架所有直立杠桿尺寸，或調(diào)整下心盤墊板或小底架上心盤墊板厚度。③ 5E軸轉(zhuǎn)向架的中拉桿組成從構(gòu)架下穿過，連接前后制動杠桿，中拉桿組成應(yīng)避免與動軸電機、減速箱等配件產(chǎn)生干涉，從而造成中拉桿組成的非正常磨損和卡滯。組裝后應(yīng)檢查各滾軸、滑塊、圓銷，轉(zhuǎn)動或滑動是否靈活，各尺寸是否正確。④由于TJ165機組轉(zhuǎn)向架下方各安裝有2臺走行電機和變速箱，空間狹小，操作困難，應(yīng)盡量多留出固定杠桿支點的調(diào)整孔位，便于現(xiàn)場人員調(diào)整。

3.2 優(yōu)化調(diào)試技術(shù)方案

如圖4所示，NJ3、NJ4型平車的基礎(chǔ)制動裝置一位與二位基本相同，以2組轉(zhuǎn)K4型轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動裝置為例說明。

圖4 NJ3、NJ4型平車二位基礎(chǔ)制動示意圖

(1)優(yōu)化調(diào)試原理：由于8位制動梁上的固定支點座是圖4中轉(zhuǎn)向架上一系列基礎(chǔ)制動裝置的著力點，當7位和8位制動梁閘瓦抱緊后，拉力才由中拉桿傳遞到5位和6位，使之抱緊車輪。相反如果5位和6位制動梁緊于7位和8位，就會造成5位和6位制動梁在制動后先抱緊車輪，而制動缸推力通過制動缸前杠桿轉(zhuǎn)換成的拉力，無法再通過中拉桿組成向7位和8位制動梁傳遞，造成7位和8位制動梁閘瓦無壓力。因此，調(diào)試時，應(yīng)在保證兩組制動梁的閘瓦間隙基本相同的基礎(chǔ)上，圖4中的7位、8位制動梁應(yīng)略緊于5位、6位的制動梁，以保證八塊閘瓦對輪對踏面的壓力基本相同，磨耗程度接近。

注意各杠桿倒向，避免制動時，移動制動杠桿在受力方向上與地面水平夾角小于90°，造成制動梁支柱干涉制動杠桿，導(dǎo)致基礎(chǔ)制動失效。

(2)優(yōu)化調(diào)試方案：①保證制動缸最佳行程(356×254型制動缸：125 mm±10 mm；254×254型制動缸：155 mm±10 mm)。調(diào)試時先連接中拉桿組成，初始安裝孔位為前端第二孔，后端第三孔，避免制動時，中拉桿組成前端頂住搖枕。②進行預(yù)拉緊試驗，由以上拉桿的位移量來確定調(diào)車中各拉桿孔位。當位移大于200 mm時，首先將4位下拉桿調(diào)緊一個孔距(其每個孔距調(diào)整對制動缸活塞行程影響約為110～130 mm)；其次，通過下拉桿孔距調(diào)整好兩組制動梁閘瓦間隙，確保同一轉(zhuǎn)向架4根制動梁閘瓦間隙基本相同；最后，依次對固定杠桿支點、中拉桿、上拉桿孔距進行調(diào)整(每個孔距調(diào)整對制動缸活塞行程影響約為30～40 mm)。③為避免調(diào)車時行程過大，在基礎(chǔ)制動裝置組裝完成后，首先用自動制動閥減壓50 kPa，測量制動缸活塞行程，254×254型制動缸行程如果大于155 mm，356×254型制動缸大于125 mm時，及時調(diào)節(jié)減小制動缸活塞行程，避免活塞卡死不能緩解。

完成以上組裝調(diào)試步驟后，在制動性能試驗時觀察、調(diào)整常用限壓閥和緊急限壓閥，使常用限壓閥的限定壓力為340 kPa～360 kPa，緊急限壓閥的限定壓力為420 kPa～450 kPa。

3.3 基礎(chǔ)制動裝置復(fù)查方法

經(jīng)過上述組裝調(diào)試和隱患排除后，還須在自動制動閥減壓140 kPa制動位及緩解位，通過查看制動缸壓力表以及使用撬杠人力測試的方法，分別對各制動梁閘瓦，進行多次試驗、檢查。確認基礎(chǔ)制動裝置各部位制動和緩解狀態(tài)正常，防止出現(xiàn)閘瓦無壓力或不能緩解現(xiàn)象，保證行車安全。

4 結(jié)論

依據(jù)NJ3、NJ4型平車基礎(chǔ)制動裝置的結(jié)構(gòu)和制動原理，分析了車輛制動和緩解作用受限、個別閘瓦無壓力、制動缸活塞卡滯和制動梁變形等故障產(chǎn)生的原因，并提出了一整套基礎(chǔ)制動裝置組裝和優(yōu)化調(diào)試的方案。在保證機組車輛基礎(chǔ)制動裝置組裝質(zhì)量的前提下，避免在整車落成后再調(diào)整下拉桿的工作，簡化了機組在運用過程中的制動缸行程調(diào)試方法，顯著提高了制動調(diào)試效率，滿足了客戶對架橋機組車輛的托運和運用要求。