120型控制閥造成行車抱閘的原因分析

相 峰

（北京鐵路安全監督管理辦公室駐豐臺車輛段 驗收室，北京100070）

中國鐵路重載貨運技術得到了快速發展，提速貨車技術得到了全面推廣應用。目前，中國80%以上貨車具備了時速120km技術基礎，新造貨車實現了載重由60t級向70t級全面升級換代，大秦線80t級運煤專用貨車2萬t重載列車的順利開行，實現了重載運輸的新跨越。

行車設備故障會造成列車停車、晚點、設備損壞，影響正常的鐵路運輸秩序，影響鐵路運輸效率，影響鐵路部門運輸效益。制動抱閘故障是僅次于熱軸故障的問題，是運用部門關注和著力解決的重點之一。

1 制動抱閘原因統計

為了解制動抱閘故障的具體情況，對2011－05—2012－01鐵道部公布的《鐵路貨車責任行車設備故障明細》進行統計。共發生D類以上事故54起，其中抱閘8起，抱閘占總數的14.8%，共發生行車設備故障383起，其中抱閘61起，抱閘占總數的15.9%。

導致抱閘的原因有120閥、閘調器、基礎制動、閘瓦、空重車閥、密封墊等，其中120閥48起，閘調器4起，基礎制動4起，閘瓦6起，空重車閥2起，密封墊2起，其他3起。具體情況見表1。

其中120閥導致的抱閘數量48起，占整個抱閘數量的69%。具體情況見表1。120主閥主活塞膜板穿孔25起，是120閥抱閘故障的一半以上。因此，120閥是造成抱閘故障的主要原因，而主活塞橡膠膜板穿孔是其中的重要因素。

對120閥造成抱閘故障的原因進行分析、制定糾正預防措施，對于降低制動抱閘故障有重要意義。

2 120閥導致抱閘故障原因分析

2.1 橡膠膜板的影響因素

表1中120主閥主活塞膜板穿孔25起，加速緩解膜板穿孔1起，橡膠膜板穿孔占120閥故障一半以上。120閥有主閥膜板、加速緩解閥膜板、局減閥膜板、緊急閥膜板、緩解閥膜板共5種。其中主閥膜板和緊急閥膜板雙側受力，最大壓差達到600kPa，同時還要滿足－50℃的低溫要求，這對橡膠生產提出了較高的要求。橡膠膜板是120閥的關鍵零件，鐵道部定點生產。隨著我國橡膠工業的發展，橡膠膜板的壽命已經大大提高，基本能夠滿足貨車2年段修期的要求。同國外同類產品相比，橡膠件的壽命還需繼續研究提高。

表1 抱閘故障原因統計

近期有運用現場反饋橡膠膜板老化嚴重。圖1是投入運用不到3個月緊急閥橡膠膜板老化嚴重的照片，膜板四周的“R形圓弧”已經變成“方形”。橡膠膜板穿孔和橡膠膜板老化有直接的原因。

橡膠件老化嚴重的原因，和解凍庫溫度過高、時間過長有關系，高溫解凍庫的溫度和時間與鐵道部標準不符。

圖1 緊急閥橡膠膜板老化嚴重

2.2 120主閥機構的影響因素

表1中120主閥作用不良的有9起，120主閥閥面缺油、劃傷、有異物的有7起，120主閥主活塞螺母松動的1起。

金屬滑閥結構是120閥主控機構，如圖2所示。滑閥底面與滑閥座面、滑閥上面與節制閥的配合研磨面靠金屬研磨面密封。當金屬研磨面上油膜破壞時滑閥易漏泄，當壓力空氣中含有雜質時容易拉傷金屬研磨面造成滑閥漏泄，當金屬研磨面磨損時也會造成滑閥漏泄。而且，滑閥底面和滑閥座面是研磨平面配合，配合平面沒有存油結構，加之研磨平面使用時處于垂直狀態，該表面只能存在很薄的油膜，起潤滑和密封作用。如果加大滑閥面涂抹硅油量，組裝后閥面油膜較厚，120主閥性能試驗時會掩蓋閥面研磨不合格導致的漏泄問題。主閥動作一定次數或使用一段時間后，研磨平面油膜變薄，閥面研磨不合格導致的漏泄問題就會顯現出來。

圖2 120閥主控機構組成圖

120主閥閥面缺油、劃傷，以及由此造成的漏泄超標、作用不良，是120閥的金屬滑閥結構決定的。加強組裝清潔度控制，提高車輛風源質量，提升研磨水平，有利于延長120閥滑閥機構的使用時間。

120閥主活塞緊固螺母的擰緊力矩是60～80Nm，嚴格按此技術要求執行可有效防止主活塞緊固螺母的松動問題。

2.3 120緊急閥機構的影響因素

表1中120緊急閥放風閥蓋鑲套竄出的2起，120緊急閥活塞桿內異物的2起。

圖3 120緊急閥組成圖

如圖3所示。緊急閥放風閥蓋鑲套竄出時，導致放風閥下側壓力降低、放風閥上下側壓力不平衡、放風閥打開，列車管壓力排大氣，列車意外緊急。120緊急閥活塞桿內有異物時，活塞桿內的安定孔被堵塞、常用制動時緊急室向列車管逆流的通路不暢、緊急活塞下移頂開先導閥、放風閥打開，列車管壓力排大氣，列車意外緊急。

加強組裝清潔度控制，提高車輛風源質量，有利于防止異物進入緊急活塞桿堵塞安定孔。應對放風閥蓋壓套工藝進行控制，對壓套時的“壓噸”力曲線進行研究，防止放風閥蓋鑲套竄出。

2.4 試驗設備的影響因素

120閥出廠前要逐一在120閥試驗臺上進行性能試驗，裝車前車輛制造（檢修）單位在120閥試驗臺上還要逐一進行性能試驗，裝車后整車要進行單車制動試驗，車輛編組后要進行列車編組試驗。120閥要經過“層層關口”才能投入運用。

出現抱閘故障后，單車制動試驗合格、車輛基礎制動裝置正常、手制動機在緩解位，抱閘原因無法確認。120閥在試驗臺試驗時某些指標超標，如制動位局減排氣口漏泄超標，緩解位主閥排氣口漏泄超標，主閥性能試驗中保壓穩定孔試驗不合格，但此類超標不是導致抱閘的直接原因。分解后發現主閥閥面缺油、劃傷、有異物、主活塞螺母松動等問題，最后定責120閥。

應對單車試驗方法、120閥試驗方法進行研究，通過試驗就能確定120閥是否是導致抱閘直接原因。在120閥性能試驗、裝車后單車試驗時就能及時發現有故障隱患的閥，防止投入運用后產生抱閘故障。

3 結束語

加強對高溫解凍庫的溫度和時間進行控制，使之符合鐵道部標準，防止對橡膠件造成損害。同時，繼續進行提高橡膠件適應高低溫環境的研究。

加強組裝清潔度控制，提高車輛風源質量，提升研磨水平，延長120閥滑閥機構的使用時間。同時，研究滑閥機構的儲油結構。

對單車試驗方法、120閥試驗方法進行研究，在120閥性能試驗、裝車后單車試驗時就能及時發現有故障隱患的閥，防止投入運用后產生抱閘故障。