L70糧食漏斗車空車位加速緩解作用不良的原因分析

趙亞棟，張成國

（1 齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司，黑龍江齊齊哈爾161002；2 中國鐵道科學研究院 機車車輛研究所，北京100081）

L70糧食漏斗車空車位加速緩解作用不良的原因分析

趙亞棟1，張成國2

（1 齊齊哈爾軌道交通裝備有限責任公司，黑龍江齊齊哈爾161002；2 中國鐵道科學研究院 機車車輛研究所，北京100081）

120閥加速緩解作用影響列車的緩解波速，某廠裝用120閥的L70型車在試制中發生多起空車位時的加速緩解作用不良現象。從120閥作用原理出發，結合L70型車整車空氣制動系統的配置，通過試驗對該型車加速緩解作用不良原因進行分析，認為制動系統下游管路的容積增大及大容積降壓風缸分流作用顯著，造成制動缸壓力變低后緩解時未能形成足夠的背壓打開加速緩解閥逆流通路，從而出現空車位加速緩解作用不良的現象。

L70車；120閥；加速緩解；空車位；降壓風缸容積

120閥是目前國內鐵路貨車制動系統的核心部件，加速緩解作用是120閥較103閥新增的一個功能。在列車管增壓，本車制動缸緩解時，利用準備排入大氣的制動缸空氣作為壓力信號，引導主閥中的加速緩解部產生動作，讓本車上的加速緩解風缸的壓力空氣充入列車管；使列車管除獲得機車供風系統的壓力空氣外，還充入來自本車加速緩解風缸的壓力空氣，從而使列車管形成“局部增壓”，以提高整列車的緩解波速，減小列車緩解時的縱向沖動［1］。

L70車是新設計的運糧專用貨車，某廠對該車進行小批量試制時，曾發生多起加速緩解作用不良現象，本文通過試驗，并結合120閥作用原理，對該現象進行了分析。

1 120閥加速緩解作用原理

120閥具有充氣、緩解、制動、保壓等作用，各功能的實現通過分部作用的方式完成。加速緩解部作為5個獨立作用的部分之一，位于120閥的主閥前蓋面處，其組成零部件如圖1所示。

加速緩解膜板、加速上活塞與加速下活塞用活塞緊固螺釘緊固成一個“加速活塞”，其右腔經主閥體內暗道與滑閥座制動孔相通，并經旋在前蓋上的縮孔及主閥排氣口通大氣；左腔經閥體內的斜向小孔直接通大氣。加速緩解閥套中的夾芯閥被其左側的加速緩解閥彈簧壓緊在閥口上，閥口右側經加速緩解閥套上的2個徑向小孔及主閥體內通路與列車管相通，左側經閥體內暗道及主閥下蓋與止回閥下方相通。止回閥的上方經主閥體內暗道直接與加速緩解風缸相通。圖2示意了制動位時加速緩解部的氣路，圖中紅色為列車管空氣，綠色為制動缸空氣，藍色為加速緩解風缸空氣、黃色為副風缸空氣。

平時，加速活塞兩側均通大氣，加速活塞不動作（圖2）。當列車增壓緩解時，制動缸的壓力空氣會經過滑閥座制動孔進入加速緩解活塞右側，然后經排風縮孔排向大氣，由于排風縮孔的節流作用，涌入加速緩解活塞右側的制動缸壓力空氣會形成背壓，將加速活塞推向左位，推動頂桿頂開夾芯閥，于是夾芯閥左側空腔內的空氣可通過開啟的閥口充入右腔，繼而充入列車管。而止回閥是否開放則取決于其上下腔的壓差，只有下腔壓力加止回閥彈簧壓力低于上方加速緩解風缸壓力時，止回閥才會開放，加速緩解風缸的空氣方能經此充入列車管，實現列車管局部增壓，從而達到提高緩解波速的目的（圖3）。

綜上所述，120閥要產生加速緩解作用，需具備兩個條件：首先制動缸壓力空氣經過加速緩解活塞右側時須形成足夠的壓力，使活塞向左移動，推動小頂桿克服O型圈阻力及加速緩解閥彈簧的壓力，頂開夾芯閥，開放逆流通路；其次夾芯閥開放后加速緩解風缸和列車管須產生足夠壓差，頂開止回閥，方能使加速緩解風缸向列車管充風，產生加速緩解作用。

2 120閥加速緩解作用的檢驗

加速緩解性能作為120閥的一項重要指標，120閥生產廠在出廠檢驗時，會逐個在120閥專用試驗臺上檢驗。貨車新造廠安裝120閥之后進行單車試驗時，也要逐輛檢驗其加速緩解作用。

2.1 加速緩解作用在試驗臺上的試驗

120閥主閥出廠時，在120閥專用試驗臺上按照TB/T 2951《鐵道貨車空氣控制閥》中規定的試驗方法逐個進行性能試驗。當檢驗加速緩解作用時，通過將制動缸壓力調整至100 k Pa，再將加速緩解風缸壓力調整至比列車管高70 k Pa，使之首先滿足上述兩個條件，此時再排副風缸內的壓力空氣，使120閥緩解，檢驗列車管壓力躍升，大于10 k Pa即視為合格。

2.2 加速緩解作用在單車試驗器上的試驗

120閥裝車后，整車連掛單車試驗器進行單車試驗，當檢驗加速緩解作用時，是將列車管充至定壓（500 k Pa或600 kPa）后，在空車位將單車試驗器置4位減壓100 kPa使車輛制動（未規定制動缸壓力），之后單車試驗器置2位，當制動缸開始緩解時，觀察列車管壓力是否有明顯躍升，有明顯躍升視為合格。

2.3 試驗臺試驗與單車試驗時的區別

根據加速緩解作用產生的條件，對比二者的試驗條件可發現差異如表1。

3 L70車空氣制動系統簡介

L70車載重69 t，空氣制動裝置配置如圖4所示。

某廠在對L70車進行試制時，發現多輛車單車試驗時加速緩解作用不合格，即“空車位單車試驗器4位減壓100 k Pa制動后，置2位緩解時列車管壓力未發現明顯躍升”，比率接近30%。其中大部分車輛在4位減壓

120 k Pa再緩解后，列車管能夠產生躍升，個別車輛4位減壓量加至150 k Pa仍無明顯躍升。

4 原因分析及試驗驗證

4.1 120閥及管路的故障排除

根據以往經驗，造成車輛加速緩解作用不合格的原因一般是以下3個：

（1）單車試驗器故障；

（2）120閥故障；

（3）加速緩解風缸與120閥的管路堵塞。

我們對現場使用的單車試驗器進行了檢定，將故障車裝用的制動閥全部拆下在120閥專用試驗臺進行了性能試驗，對車輛管路進行了拆卸檢查，檢查結果排除了上述3種原因。試制的L70車加速緩解作用不良現象應是由其他原因導致的。

4.2 與P70的對比試驗分析

我們將L70車與P70車的制動系統配置和性能進行了對比。L70車裝用2個254×254制動缸，配用60 dm3副風缸、34 dm3降壓風缸；通用棚車P70裝用1個305×254制動缸，配用40 dm3副風缸、17 dm3降壓風缸。

二者定壓雖相同，但相比之下，L70車制動系統下游管路的容積有所增大及大容積降壓風缸空車位時分流作用顯著，將導致制動缸壓力的降低，在空車位與P70通用棚車的對比試驗也證實了這一點（表2）。即使在高于定壓500 k Pa的550 k Pa風壓時，L70車4位減壓100 kPa后制動缸壓力仍達不到100 k Pa，而P70車則普遍能達到120 kPa以上。當制動缸壓力低于100 k Pa時，就有可能在緩解時造成背壓不足，影響加速緩解作用。

但在半重車位或重車位時，由于空重車閥的作用降壓風缸分擔的制動缸壓力變少，制動缸壓力相應增大：在半重車位，L70車4位減壓100 kPa后制動缸壓力可達到110～130 kPa（表2）；根據半重車位的試驗結果推測，重車位時的制動缸壓力也應不低于110 k Pa，故此時一般不會影響加速緩解作用。

4.3 原因分析及驗證

根據上述分析及試驗，推斷部分試制的L70車空車位時加速緩解作用不良現象的原因可能是制動缸壓力變低后，緩解位制動缸空氣經過加速緩解活塞右側排向大氣時，遇到阻力偏大的120閥時，未形成足夠的背壓打開夾芯閥，或打開的時間太短而未產生明顯躍升。

為驗證上述推斷，我們選取了10套交驗合格的120閥進行了以下驗證：

在120閥專用試驗臺上進行手動試驗，列車管、副風缸、加速緩解風缸均充至500 k Pa后，4位減壓100 kPa，待壓力穩定后調整制動缸空氣壓力，使之分別為120，100，80，70，60 k Pa，2位緩解分別觀察列車管壓力躍升情況。試驗結果見表3。

通過表3可看出：由于120閥在試驗臺試驗時設定的制動缸壓力為100 k Pa，當制動缸壓力低于100 k Pa時（＜70 k Pa較為明顯），有部分閥緩解時列車管難以產生明顯壓力躍升。而L70車由于制動系統下游管路容積的增大及空車位時大容積降壓風缸分流作用顯著，單車試驗在空車位試驗加速緩解作用時，制動缸壓力小于100 kPa，就可能有加速緩解作用不良的現象發生。

5 結束語

通過原理分析和試驗驗證，分析認為試制的部分L70型車在空車位加速緩解作用不良現象是因其制動系統下游管路的容積增大及大容積的降壓風缸空車位時分流作用顯著，造成制動缸壓力變低后緩解時未能形成足夠的背壓打開加速緩解閥逆流通路，從而出現空車位加速緩解作用不良的現象。

［1］ 夏寅蓀，吳培元.120型空氣制動機［M］.北京：中國鐵道出版社，1995.

Analysis of Poor Accelerated Release in Empty Cargo of L70-type Grain Hopper Freight Train

ZHAO Yadong1，ZHANG Chengguo2
（1 CNR Qiqihar Railway Rolling Stock Co.，Ltd.，Qiqihar 161002 Heilongjiang，China；2 Locomotive＆Car Research Institute，China Academy of Railway Science，Beijing 100081，China）

Accelerated release of 120-type valve has direct influence on train release velocity.Hundreds of poor accelerated alleviation phenomenon has occurred in L70-type grain hopper freight train with 120-type valves.In this paper，starting from the action principle of 120-type valve and combining with the configuration of air brake system for L70-type train，we analyze the reason of the poor accelerated release in L70-type train.It is considered that the volume of the downstream pipeline of the brake system increases and a large volume pressure reducing cylinder shunting effect markedly，resulting the pressure in brake cylinder becomes lower after remission，and thus has not formed enough back pressure to relief the valve reflux pathway，which led to the poor accelerated release phenomenon.

L70-type train；120-type valve；accelerated release；empty cargo；buck air cylinder volume

U270.35

A

10.3969/j.issn.1008－7842.2014.05.23

1008－7842（2014）05－0087－04

4—）男，工程師（

2014－02－24）