貨車脫軌自動制動閥常見故障及改進建議

摘 要：對貨車脫軌自動制動閥存在的問題進行原因分析，提出改進建議，以保證脫軌自動制動閥技術性能，保障鐵路運輸安全。

關鍵詞：脫軌自動制動閥；頂梁；拉環；改進連接方式

列車脫軌是鐵道車輛運行中的嚴重行車事故。車輛脫軌后由于列車工作人員沒能及時發現，車輛仍在機車牽引下繼續行駛，引發更多車輛相繼脫軌或傾覆，從而使脫軌事故擴大，造成車輛、貨物、軌枕、路基及道旁設備嚴重損壞，甚至侵入鄰線與鄰線客車相撞，危及人的生命安全。

貨車脫軌自動制動裝置（以下簡稱脫軌制動裝置）采用拉環、頂梁環抱車軸結構的機械自動作用方式，利用脫軌時車體與輪對的相對位移，在空車脫軌時，脫軌輪對處的車軸拉斷制動閥桿；在重車脫軌時，脫軌轉向架中未脫軌的輪對的車軸頂斷制動閥桿。制動閥桿折斷后，溝通車輛主管與大氣的通路，引起列車發生緊急制動作用，從而避免脫軌事故的擴大。

脫軌自動制動閥（以下簡稱脫軌閥）是脫軌制動裝置的核心部件，每根車軸處安裝一套，由拉環、頂梁、調節桿、鎖緊螺母、制動閥桿等部件組成（如圖1）。近年來，工作者及“三檢一驗”各級檢驗人員反映在檢修檢驗過程中發現脫軌閥存在較多問題。

圖1 脫軌閥結構示意圖

1 現場調查

2013年，筆者就脫軌閥問題對柳州車輛段檢修車間進行了調查。據調查，脫軌閥主要存在頂梁與魚腹型中梁下翼板抵觸（如圖2）、調節桿和鎖緊螺母銹蝕（如圖2）、拉環假裝（如圖3）三個問題

圖2 圖3

2 原因分析

2.1 頂梁與調節桿連接方式設計不佳

頂梁和調節桿之間連接采用焊接方式組成一個整體，在檢修中，當轉動調節桿調整△Y1、△Y2值時，頂梁隨調節桿一起轉動，轉動中，頂梁端部與魚腹型中梁斜坡處下翼板發生抵觸，導致頂梁高度無法調整。

2.2 調節桿和鎖緊螺母材質不高

調節桿和鎖緊螺母的材質為一般鋼材，且螺紋表面未經過防銹處理，遇到雨水、潮濕天氣時，螺牙間容易附著水分，導致調節桿和鎖緊螺母銹蝕。

2.3 拉環組裝設計不合理

拉環與限位筒間采用的是組裝圓銷與車軸平行的方式進行組裝，車輛落成后，工作者的工作空間受到車軸、車輪、上拉條、人力制動拉條、托架的影響而變得非常狹小，組裝拉環時，工作者無法探身偏頭去觀測限位筒銷孔與拉環銷孔是否對齊，只能憑感覺組裝，有時圓銷僅從拉環頂端穿過，而未穿過拉環銷孔也不發現，導致拉環假裝。

2.4 拉環生產控制不嚴

現場調查發現，拉環銷孔中心至頂端距離有12-20mm不等，而限位筒銷孔中心至頂端距離均在15±0.5mm以內。拉環是套在限位筒內組裝的，當銷孔中心至頂端距離≤15mm的拉環組裝好后，其頂端低于限位筒頂端，而拉環假裝現象也是頂梁頂端低于限位筒頂端，致使工作者難以判斷拉環組裝狀態，有時工作者會產生誤判，把假裝的當成了組裝好的，導致了假裝故障的發生。

3 問題危害

當遇到頂梁與中梁抵觸而導致頂梁高度無法調整時，工作者須卸下脫軌閥4顆安裝螺栓和2顆閥管安裝螺栓，然后將整個脫軌閥連同頂梁一起提起，待頂梁高于魚腹型中梁斜坡處下翼板后進行調整，調整后將脫軌閥放到安裝座上，測量△Y1、△Y2值，若符合要求，則組裝脫軌閥和閥管；若不符合要求，則重復以上動作，直至符合要求為止。通常超限△Y1、△Y2值也就是幾個毫米，因處理起來比較麻煩，工作者有時會存在僥幸心理而不去處理，而對于幾個毫米的超限，檢驗人員又難以發現。△Y1、△Y2值是保證脫軌閥技術狀態良好的關鍵數據，超限幾毫米也會導致脫軌制動裝置誤作用或作用不及時，若△Y1值小，列車在正常運行中產生沖動，空車車軸會拉斷制動閥桿，導致脫軌制動裝置發生緊急制動作用，耽誤列車運行，影響鐵路運輸秩序；若△Y1值大，空車脫軌時，脫軌輪對的車軸不能第一時間拉斷制動閥桿，脫軌制動裝置不能及時發生緊急制動作用；若△Y2值大，重車脫軌時，脫軌轉向架中未脫軌的輪對的車軸沒能第一時間頂斷制動閥桿，脫軌制動裝置不能及時發生緊急制動作用。

若拉環兩頭假裝，拉環會隨著車輛在運行中產生振動而丟失，當該脫軌閥處輪對發生空車脫軌，脫軌閥制動閥桿不被拉斷，脫軌制動裝置不發生作用，不能起到避免脫軌事故擴大的作用。

若拉環一頭假裝，經現場架車模擬車輛脫軌試驗，當拉環受到車軸拉力時，假裝一頭拉環迅速脫出限位筒且拉環產生變形，拉環另一端受力減小，傳導到作用桿的力不足以拉斷制動閥桿，脫軌制動裝置不發生作用，不能起到避免脫軌事故擴大的作用。

4 改進建議和措施

4.1 改進頂梁與調節桿連接方式

將頂梁與調節桿焊接連接方式改為圓銷連接方式（如圖4）。廠家在生產頂梁和調節桿時，須在頂梁側面中心處鉆一個橫向并與車軸平行的圓銷孔，將調節桿改為倒“T”型，并在下部對應頂梁橫向銷孔位置鉆一個同樣大小的銷孔。組裝時頂梁從調節桿上部裝入，然后組裝圓銷。當需要時，將該圓銷取出，單獨轉動調節桿，待頂梁高度調整合適后再裝上圓銷，可解決頂梁與中梁發生抵觸問題。

4.2 調節桿和鎖緊螺母采用不銹鋼材料

不銹鋼材料具有極強的耐腐蝕性能，目前車輛上裝用不銹鋼材料的配件越來越多，車輛配件采用不銹鋼材料已成為未來發展的趨勢。調節桿和鎖緊螺母采用不銹鋼材料后，可從根本上解決銹蝕問題。

4.3 加強拉環生產源頭控制

生產廠家必須嚴格控制拉環銷孔中心至頂端距離在18-20mm之間，以保證拉環組裝后其頂端高于限位筒頂端3-5mm，同時，拉環端頭顏色應與頂梁顏色有明顯區別，組裝后工作者能輕松辨別拉環組裝狀態，避免拉環假裝故障發生。

5 結束語

脫軌閥是脫軌制動裝置核心部件，脫軌閥的技術性能決定脫軌制動裝置的作用性能，脫軌閥存在的故障會導致脫軌制動裝置誤作用或不作用。通過對脫軌閥故障進行原因分析，提出了相應的改進建議，對保證脫軌閥技術性能有重要意義。2014年，鐵路將實施新一輪提速調圖，貨車運行速度將進一步提升，若脫軌閥問題不能及時解決，將會嚴重影響鐵路運輸秩序，嚴重時給鐵路造成重大損失。

作者簡介：韋壽榮（1979，11-），男，廣西柳州，現職稱：助理工程師，學歷：本科，研究方向：鐵道車輛。endprint

摘 要：對貨車脫軌自動制動閥存在的問題進行原因分析，提出改進建議，以保證脫軌自動制動閥技術性能，保障鐵路運輸安全。

關鍵詞：脫軌自動制動閥；頂梁；拉環；改進連接方式

列車脫軌是鐵道車輛運行中的嚴重行車事故。車輛脫軌后由于列車工作人員沒能及時發現，車輛仍在機車牽引下繼續行駛，引發更多車輛相繼脫軌或傾覆，從而使脫軌事故擴大，造成車輛、貨物、軌枕、路基及道旁設備嚴重損壞，甚至侵入鄰線與鄰線客車相撞，危及人的生命安全。

貨車脫軌自動制動裝置（以下簡稱脫軌制動裝置）采用拉環、頂梁環抱車軸結構的機械自動作用方式，利用脫軌時車體與輪對的相對位移，在空車脫軌時，脫軌輪對處的車軸拉斷制動閥桿；在重車脫軌時，脫軌轉向架中未脫軌的輪對的車軸頂斷制動閥桿。制動閥桿折斷后，溝通車輛主管與大氣的通路，引起列車發生緊急制動作用，從而避免脫軌事故的擴大。

脫軌自動制動閥（以下簡稱脫軌閥）是脫軌制動裝置的核心部件，每根車軸處安裝一套，由拉環、頂梁、調節桿、鎖緊螺母、制動閥桿等部件組成（如圖1）。近年來，工作者及“三檢一驗”各級檢驗人員反映在檢修檢驗過程中發現脫軌閥存在較多問題。

圖1 脫軌閥結構示意圖

1 現場調查

2013年，筆者就脫軌閥問題對柳州車輛段檢修車間進行了調查。據調查，脫軌閥主要存在頂梁與魚腹型中梁下翼板抵觸（如圖2）、調節桿和鎖緊螺母銹蝕（如圖2）、拉環假裝（如圖3）三個問題

圖2 圖3

2 原因分析

2.1 頂梁與調節桿連接方式設計不佳

頂梁和調節桿之間連接采用焊接方式組成一個整體，在檢修中，當轉動調節桿調整△Y1、△Y2值時，頂梁隨調節桿一起轉動，轉動中，頂梁端部與魚腹型中梁斜坡處下翼板發生抵觸，導致頂梁高度無法調整。

2.2 調節桿和鎖緊螺母材質不高

調節桿和鎖緊螺母的材質為一般鋼材，且螺紋表面未經過防銹處理，遇到雨水、潮濕天氣時，螺牙間容易附著水分，導致調節桿和鎖緊螺母銹蝕。

2.3 拉環組裝設計不合理

拉環與限位筒間采用的是組裝圓銷與車軸平行的方式進行組裝，車輛落成后，工作者的工作空間受到車軸、車輪、上拉條、人力制動拉條、托架的影響而變得非常狹小，組裝拉環時，工作者無法探身偏頭去觀測限位筒銷孔與拉環銷孔是否對齊，只能憑感覺組裝，有時圓銷僅從拉環頂端穿過，而未穿過拉環銷孔也不發現，導致拉環假裝。

2.4 拉環生產控制不嚴

現場調查發現，拉環銷孔中心至頂端距離有12-20mm不等，而限位筒銷孔中心至頂端距離均在15±0.5mm以內。拉環是套在限位筒內組裝的，當銷孔中心至頂端距離≤15mm的拉環組裝好后，其頂端低于限位筒頂端，而拉環假裝現象也是頂梁頂端低于限位筒頂端，致使工作者難以判斷拉環組裝狀態，有時工作者會產生誤判，把假裝的當成了組裝好的，導致了假裝故障的發生。

3 問題危害

當遇到頂梁與中梁抵觸而導致頂梁高度無法調整時，工作者須卸下脫軌閥4顆安裝螺栓和2顆閥管安裝螺栓，然后將整個脫軌閥連同頂梁一起提起，待頂梁高于魚腹型中梁斜坡處下翼板后進行調整，調整后將脫軌閥放到安裝座上，測量△Y1、△Y2值，若符合要求，則組裝脫軌閥和閥管；若不符合要求，則重復以上動作，直至符合要求為止。通常超限△Y1、△Y2值也就是幾個毫米，因處理起來比較麻煩，工作者有時會存在僥幸心理而不去處理，而對于幾個毫米的超限，檢驗人員又難以發現。△Y1、△Y2值是保證脫軌閥技術狀態良好的關鍵數據，超限幾毫米也會導致脫軌制動裝置誤作用或作用不及時，若△Y1值小，列車在正常運行中產生沖動，空車車軸會拉斷制動閥桿，導致脫軌制動裝置發生緊急制動作用，耽誤列車運行，影響鐵路運輸秩序；若△Y1值大，空車脫軌時，脫軌輪對的車軸不能第一時間拉斷制動閥桿，脫軌制動裝置不能及時發生緊急制動作用；若△Y2值大，重車脫軌時，脫軌轉向架中未脫軌的輪對的車軸沒能第一時間頂斷制動閥桿，脫軌制動裝置不能及時發生緊急制動作用。

若拉環兩頭假裝，拉環會隨著車輛在運行中產生振動而丟失，當該脫軌閥處輪對發生空車脫軌，脫軌閥制動閥桿不被拉斷，脫軌制動裝置不發生作用，不能起到避免脫軌事故擴大的作用。

若拉環一頭假裝，經現場架車模擬車輛脫軌試驗，當拉環受到車軸拉力時，假裝一頭拉環迅速脫出限位筒且拉環產生變形，拉環另一端受力減小，傳導到作用桿的力不足以拉斷制動閥桿，脫軌制動裝置不發生作用，不能起到避免脫軌事故擴大的作用。

4 改進建議和措施

4.1 改進頂梁與調節桿連接方式

將頂梁與調節桿焊接連接方式改為圓銷連接方式（如圖4）。廠家在生產頂梁和調節桿時，須在頂梁側面中心處鉆一個橫向并與車軸平行的圓銷孔，將調節桿改為倒“T”型，并在下部對應頂梁橫向銷孔位置鉆一個同樣大小的銷孔。組裝時頂梁從調節桿上部裝入，然后組裝圓銷。當需要時，將該圓銷取出，單獨轉動調節桿，待頂梁高度調整合適后再裝上圓銷，可解決頂梁與中梁發生抵觸問題。

4.2 調節桿和鎖緊螺母采用不銹鋼材料

不銹鋼材料具有極強的耐腐蝕性能，目前車輛上裝用不銹鋼材料的配件越來越多，車輛配件采用不銹鋼材料已成為未來發展的趨勢。調節桿和鎖緊螺母采用不銹鋼材料后，可從根本上解決銹蝕問題。

4.3 加強拉環生產源頭控制

生產廠家必須嚴格控制拉環銷孔中心至頂端距離在18-20mm之間，以保證拉環組裝后其頂端高于限位筒頂端3-5mm，同時，拉環端頭顏色應與頂梁顏色有明顯區別，組裝后工作者能輕松辨別拉環組裝狀態，避免拉環假裝故障發生。

5 結束語

脫軌閥是脫軌制動裝置核心部件，脫軌閥的技術性能決定脫軌制動裝置的作用性能，脫軌閥存在的故障會導致脫軌制動裝置誤作用或不作用。通過對脫軌閥故障進行原因分析，提出了相應的改進建議，對保證脫軌閥技術性能有重要意義。2014年，鐵路將實施新一輪提速調圖，貨車運行速度將進一步提升，若脫軌閥問題不能及時解決，將會嚴重影響鐵路運輸秩序，嚴重時給鐵路造成重大損失。

作者簡介：韋壽榮（1979，11-），男，廣西柳州，現職稱：助理工程師，學歷：本科，研究方向：鐵道車輛。endprint

摘 要：對貨車脫軌自動制動閥存在的問題進行原因分析，提出改進建議，以保證脫軌自動制動閥技術性能，保障鐵路運輸安全。

關鍵詞：脫軌自動制動閥；頂梁；拉環；改進連接方式

列車脫軌是鐵道車輛運行中的嚴重行車事故。車輛脫軌后由于列車工作人員沒能及時發現，車輛仍在機車牽引下繼續行駛，引發更多車輛相繼脫軌或傾覆，從而使脫軌事故擴大，造成車輛、貨物、軌枕、路基及道旁設備嚴重損壞，甚至侵入鄰線與鄰線客車相撞，危及人的生命安全。

貨車脫軌自動制動裝置（以下簡稱脫軌制動裝置）采用拉環、頂梁環抱車軸結構的機械自動作用方式，利用脫軌時車體與輪對的相對位移，在空車脫軌時，脫軌輪對處的車軸拉斷制動閥桿；在重車脫軌時，脫軌轉向架中未脫軌的輪對的車軸頂斷制動閥桿。制動閥桿折斷后，溝通車輛主管與大氣的通路，引起列車發生緊急制動作用，從而避免脫軌事故的擴大。

脫軌自動制動閥（以下簡稱脫軌閥）是脫軌制動裝置的核心部件，每根車軸處安裝一套，由拉環、頂梁、調節桿、鎖緊螺母、制動閥桿等部件組成（如圖1）。近年來，工作者及“三檢一驗”各級檢驗人員反映在檢修檢驗過程中發現脫軌閥存在較多問題。

圖1 脫軌閥結構示意圖

1 現場調查

2013年，筆者就脫軌閥問題對柳州車輛段檢修車間進行了調查。據調查，脫軌閥主要存在頂梁與魚腹型中梁下翼板抵觸（如圖2）、調節桿和鎖緊螺母銹蝕（如圖2）、拉環假裝（如圖3）三個問題

圖2 圖3

2 原因分析

2.1 頂梁與調節桿連接方式設計不佳

頂梁和調節桿之間連接采用焊接方式組成一個整體，在檢修中，當轉動調節桿調整△Y1、△Y2值時，頂梁隨調節桿一起轉動，轉動中，頂梁端部與魚腹型中梁斜坡處下翼板發生抵觸，導致頂梁高度無法調整。

2.2 調節桿和鎖緊螺母材質不高

調節桿和鎖緊螺母的材質為一般鋼材，且螺紋表面未經過防銹處理，遇到雨水、潮濕天氣時，螺牙間容易附著水分，導致調節桿和鎖緊螺母銹蝕。

2.3 拉環組裝設計不合理

拉環與限位筒間采用的是組裝圓銷與車軸平行的方式進行組裝，車輛落成后，工作者的工作空間受到車軸、車輪、上拉條、人力制動拉條、托架的影響而變得非常狹小，組裝拉環時，工作者無法探身偏頭去觀測限位筒銷孔與拉環銷孔是否對齊，只能憑感覺組裝，有時圓銷僅從拉環頂端穿過，而未穿過拉環銷孔也不發現，導致拉環假裝。

2.4 拉環生產控制不嚴

現場調查發現，拉環銷孔中心至頂端距離有12-20mm不等，而限位筒銷孔中心至頂端距離均在15±0.5mm以內。拉環是套在限位筒內組裝的，當銷孔中心至頂端距離≤15mm的拉環組裝好后，其頂端低于限位筒頂端，而拉環假裝現象也是頂梁頂端低于限位筒頂端，致使工作者難以判斷拉環組裝狀態，有時工作者會產生誤判，把假裝的當成了組裝好的，導致了假裝故障的發生。

3 問題危害

當遇到頂梁與中梁抵觸而導致頂梁高度無法調整時，工作者須卸下脫軌閥4顆安裝螺栓和2顆閥管安裝螺栓，然后將整個脫軌閥連同頂梁一起提起，待頂梁高于魚腹型中梁斜坡處下翼板后進行調整，調整后將脫軌閥放到安裝座上，測量△Y1、△Y2值，若符合要求，則組裝脫軌閥和閥管；若不符合要求，則重復以上動作，直至符合要求為止。通常超限△Y1、△Y2值也就是幾個毫米，因處理起來比較麻煩，工作者有時會存在僥幸心理而不去處理，而對于幾個毫米的超限，檢驗人員又難以發現。△Y1、△Y2值是保證脫軌閥技術狀態良好的關鍵數據，超限幾毫米也會導致脫軌制動裝置誤作用或作用不及時，若△Y1值小，列車在正常運行中產生沖動，空車車軸會拉斷制動閥桿，導致脫軌制動裝置發生緊急制動作用，耽誤列車運行，影響鐵路運輸秩序；若△Y1值大，空車脫軌時，脫軌輪對的車軸不能第一時間拉斷制動閥桿，脫軌制動裝置不能及時發生緊急制動作用；若△Y2值大，重車脫軌時，脫軌轉向架中未脫軌的輪對的車軸沒能第一時間頂斷制動閥桿，脫軌制動裝置不能及時發生緊急制動作用。

若拉環兩頭假裝，拉環會隨著車輛在運行中產生振動而丟失，當該脫軌閥處輪對發生空車脫軌，脫軌閥制動閥桿不被拉斷，脫軌制動裝置不發生作用，不能起到避免脫軌事故擴大的作用。

若拉環一頭假裝，經現場架車模擬車輛脫軌試驗，當拉環受到車軸拉力時，假裝一頭拉環迅速脫出限位筒且拉環產生變形，拉環另一端受力減小，傳導到作用桿的力不足以拉斷制動閥桿，脫軌制動裝置不發生作用，不能起到避免脫軌事故擴大的作用。

4 改進建議和措施

4.1 改進頂梁與調節桿連接方式

將頂梁與調節桿焊接連接方式改為圓銷連接方式（如圖4）。廠家在生產頂梁和調節桿時，須在頂梁側面中心處鉆一個橫向并與車軸平行的圓銷孔，將調節桿改為倒“T”型，并在下部對應頂梁橫向銷孔位置鉆一個同樣大小的銷孔。組裝時頂梁從調節桿上部裝入，然后組裝圓銷。當需要時，將該圓銷取出，單獨轉動調節桿，待頂梁高度調整合適后再裝上圓銷，可解決頂梁與中梁發生抵觸問題。

4.2 調節桿和鎖緊螺母采用不銹鋼材料

不銹鋼材料具有極強的耐腐蝕性能，目前車輛上裝用不銹鋼材料的配件越來越多，車輛配件采用不銹鋼材料已成為未來發展的趨勢。調節桿和鎖緊螺母采用不銹鋼材料后，可從根本上解決銹蝕問題。

4.3 加強拉環生產源頭控制

生產廠家必須嚴格控制拉環銷孔中心至頂端距離在18-20mm之間，以保證拉環組裝后其頂端高于限位筒頂端3-5mm，同時，拉環端頭顏色應與頂梁顏色有明顯區別，組裝后工作者能輕松辨別拉環組裝狀態，避免拉環假裝故障發生。

5 結束語

脫軌閥是脫軌制動裝置核心部件，脫軌閥的技術性能決定脫軌制動裝置的作用性能，脫軌閥存在的故障會導致脫軌制動裝置誤作用或不作用。通過對脫軌閥故障進行原因分析，提出了相應的改進建議，對保證脫軌閥技術性能有重要意義。2014年，鐵路將實施新一輪提速調圖，貨車運行速度將進一步提升，若脫軌閥問題不能及時解決，將會嚴重影響鐵路運輸秩序，嚴重時給鐵路造成重大損失。

作者簡介：韋壽榮（1979，11-），男，廣西柳州，現職稱：助理工程師，學歷：本科，研究方向：鐵道車輛。endprint