JZ-7單獨制動閥的制動與緩解及故障處理

王國偉 上海鐵路局杭州機務段

制動機是列車運行速度的控制機構之一，其性能直接影響著鐵路運輸安全，尤其是調車作業安全，已成為近年來影響鐵路運輸安全的重要因素之一，因此，分析制動機常見故障原因并提出解決措施，對確保調車作業安全具有重要意義。

1 故障情況

杭州機務段配屬了DF7C、DF5機車擔當調車作業，機車裝用JZ-7型制動機。在使用過程中發現：單閥制動以后制動缸不能緩解到零；單閥制動時，單閥排氣口排風不止且制動缸不能達到應有的壓力；單閥制動后作用閥排風不止，以致總風壓力迅速下降，風泵工作不止；變向閥故障使作用管漏風，制動缸壓力不穩定。這些故障都是調車作業安全的隱患。

2 機車JZ-7型制動與緩解作用原理

JZ-7單獨制動閥（以下簡稱"單閥"）是自動保壓式可操縱機車進行階段制動和階段緩解及大閘對 機車制動后的單獨緩解作用。

單閥設有緩解位、運轉位、全制動位。從運轉位到全制動位之間為制動區。

單閥主要有手柄、凸輪盒、調整部、單緩柱塞及定位柱塞等組成。

單閥的制動與緩解主要是通過單獨作用管、變向閥、作用管和作用閥以及制動缸管和制動缸來完成的。

單閥的制動原理：單閥手柄由運轉位移至制動區時，單閥調整閥凸輪推動調整閥柱塞向左移動，壓閉調整閥膜板上的排氣閥（常開），隨后打開調整閥的供氣閥（常閉），總風通過供氣閥進入單獨作用管，并經閥體上的縮口風堵的小孔進入調整閥膜板的右側，推動調整閥膜板鞲鞴左移壓縮調整閥膜板鞲鞴左側的調整彈簧。調整閥膜板鞲鞴的左移使調整閥的供氣閥在柱塞彈簧的作用下也隨之左移，直至關閉調整閥中的供氣閥閥口并使調整膜板鞲鞴左右平衡，單作用管得到一個與單閥手柄在制動區所對應位置的一個壓力，并處于保壓狀態。

單獨作用管內的壓力空氣經1、2變向閥進入作用管并到達作用閥膜板鞲鞴的下方，并推動膜板鞲鞴和空心閥桿向移動，空心閥桿頂開作用閥供氣閥的平衡閥，平衡閥和導向柱塞在空心閥桿的作用下向上移動離開供氣閥閥座，使作用閥的總風經閥座與空心閥桿的間隙進入制動缸管并進入制動缸，使機車呈制動狀態。同時總風的一部分經作用閥閥體上的縮孔進入作用閥膜板鞲鞴的上方，當膜板上方的壓力逐漸升高與膜板下方作用管的壓力平衡時，膜板和空心閥桿在自重和供氣閥彈簧以及緩解彈簧的作用下向下移動。于此同時總風經作用閥閥體上的暗孔進入作用閥上蓋的導向柱塞的上方，得到一個與制動缸相等的壓力，當作用膜板鞲鞴上下壓力平衡時與供氣閥彈簧一起推動導向柱塞和平衡閥下移關閉供氣閥，并且使空心閥桿與平衡閥密封，處于平衡狀態，使機車實現定壓制動和制動后的保壓作用。

單閥的緩解原理：單閥手柄由制動區移至運轉位時，單閥調整凸輪降程，單閥調整柱塞在作用管內壓力空氣和緩解彈簧的作用下向右移動，供氣閥隨之右移，排氣閥在排氣閥彈簧的作用下也隨之右移，排氣口被打開。單獨作用管內壓力空氣與膜板右側的壓力空氣經排氣口排向大氣。

作用閥膜板下方的壓力空氣經作用管第二和第一變向閥再經單獨作用管由排氣口排向大氣。作用閥膜板在制動缸壓力和緩解彈簧以及其自重的作用下向下移動至極端位置，空心閥桿隨之下移離開平衡閥不與平衡閥密封，開啟了排氣口。同時平衡閥在供氣閥彈簧的作用下繼續與供氣閥閥座密封。所以制動缸的壓力空氣經空心閥桿的中心孔再經閥桿上的4個小孔由排氣口排向大氣。機車呈制動后的緩解狀態。

3 原因分析及故障排查

3.1 單閥制動以后制動缸不能緩解到零

故障分析：單閥制動后，單閥手柄回到運轉位，制動缸壓力不能緩解到零的原因是多方面的。其一就是單閥的供氣閥關閉不嚴，使總風不斷向單獨作用管供風，同時單閥排氣口也排風不止，以致作用閥下方的風不能排盡，始終存在一定的壓力空氣，因此制動缸也相對應的存在一定的壓力空氣，制動缸不能回零，閘瓦與輪緣始終接觸，長時間將會使輪箍松動，釀成事故。其二是作用閥緩解不良，作用閥的空心閥桿作用不靈活，不能排盡作用管的壓力空氣。DF4D-3075機車就是因為供氣閥犯卡導致總風不斷進入作用管使作用閥鞲鞴和空心閥桿不能下移至下極端位。作用管的壓力空氣無法排盡。因此制動缸不能緩解到零。

處理方法：如果是應急處理可以松開第一變向閥接頭，使作用管的壓力空氣迅速排出，使制動缸緩解到零。再制動時改用制動自動閥操縱，不會影響機車的制動與緩解。如果有條件的話可以關閉總風塞門，拆檢單閥供氣閥，清除異物，使供氣閥保持良好的工作狀態。然后開啟總風塞門，確保制動機有良好的工作性能。

3.2 單閥制動時，單閥排氣口排風不止且制動缸不能達到應有的壓力

故障分析：根據單閥的制動原理，單閥手柄在制動區，由于調整柱塞右移開啟供氣閥，使總風進入單獨作用管，當單獨作用管達到與之相對應的壓力空氣應停止供氣并保壓。排氣閥不泄漏不排風。如果排氣閥排風不止，導致單獨作用管壓力達不到要求，說明排氣閥接觸不良或排氣閥根部斷開。

處理方法：如果是應急處理可以用驗收錘擊打單閥調整彈簧盒，使排風量減少或停止排風并調整手輪達到應有的制動壓力。有條件可以更換排氣閥或對排氣閥進行研磨使之符合要求。

3.3 單閥制動后作用閥排風不止，以致總風壓力迅速下降，風泵工作不止

故障分析：單閥制動以后，制動缸達到應有的壓力，作用閥的供氣閥應停止供氣并使制動缸保壓。作用閥排氣口不會排風。如果作用閥排氣口排風不止，而且排風量較大，肯定是平衡閥關閉不嚴，使總風直接通過平衡閥與閥口的間隙再經空心閥桿由作用閥的排氣口排向大氣。因此總風壓力也迅速下降，風泵不停泵風。我段DF5-1983機車就發生了此事。導致作用閥排氣不止的原因是因為導向柱塞犯卡，使平衡閥不能正常關閉。大量的總風由此經作用閥排氣口排出。導致導向柱塞犯卡的原因有：（1）作用閥彈簧斷裂；(2)導向柱塞與作用閥上蓋孔的間隙過小或過大。平衡閥膠面破損也會使平衡閥不能正常關閉。

處理方法：關閉總風塞門，排盡作用管和制動缸的壓力空氣，拆下作用閥上蓋并取出導向柱塞和平衡閥。檢查測量作用閥彈簧的長度是否在44±3 mm，檢查并測量導向柱塞與上蓋孔的間隙 (原形是0.020-0.086 mm，中修限度是0.15 mm。)。間隙過小可以進行打磨使之符合限度要求，間隙過大則更換導向柱塞。如果有異物則清除導向柱塞上的異物。如果是平衡閥破損則更換平衡閥。然后重新組裝好再打開總風塞門就可以繼續使用了。

3.4 變向閥故障使作用管漏風，制動缸壓力不穩定

故障分析：變向閥故障有外部接頭松動導致作用管漏風，也有變向閥內部柱塞犯卡或柱塞"O"圈破損導致作用管漏風。因此作用管不保壓則制動缸也不保壓，因為JZ-7單閥是自動保壓式的，所以制動缸壓力下降到一定值制動缸會自動補充道定壓。第一變向閥內部不良則操作1室單閥制動時2室單閥排氣口會排風，第二變向閥不良則自閥制動時單閥排氣口會排風。

處理方法：如果是變向閥外部接頭松動只要緊固接頭就可以消除故障。如果是內部故障必須分解變向閥清除異味，更換不良"O"圈再組裝好變向閥就可以消除故障。

4 處理措施

根據上述的故障，我們可以得到一個結論，造成制動機故障的根本原因有3個。

（1）風源質量差，有異味進入制動機內部，影響制動機是性能。因此我們必須做好風源的凈化工作，為制動機提供優質風源以確保制動機的良好性能。

（2）配件尺寸不符合限度要求，因此在使用中容易犯卡。使用我們要嚴格按工藝修車，確保各部件尺寸符合限度要求。

（3）材料本身有缺陷，以致在試用期內出現這樣和那樣的故障。因此我們要把好材料關，爭取在周期內不發生因材質而發生的質量問題，為鐵路運輸提供高質量的機車。