JMY600型內燃機車制動系統及管路改造

陳灝旻

【摘要】本文以JMY600型內燃機車制動系統為研究主體，通過對塘朗車輛段設備籌備組所配屬的內燃機車的實時跟蹤，得到了具體的故障數據，從而得到各個部件的整體評價，進而確定攻關點。通過自行整改攻關，六個月的效果驗證之后，得到了滿意的結果。

【關鍵詞】JMY600型內燃機車 制動系統 改造

隨著內燃機車制動系統功能的逐步完善，系統結構也日益復雜，所包括的元器件種類數量也越來越多，故障點的判斷也越來越困難。而故障的發生不僅會影響機車的正常運行，也給公司帶來巨大的經濟損失。

深圳地鐵配屬的工程車輛單體系統復雜，數量少，使用頻率低，但其于夜間作業，一旦發生故障，有可能影響第二天的運營。在二期的內燃機車的故障統計中，制動系統的故障率一直居高不下，提高機車的可靠性以及降低其故障率便顯得尤為重要。。

1、提出問題

1.1 故障樹分析（FTA）[4]

1.1.1構建故障樹

基于深圳地鐵的資產管理系統[1]，將制動系統分為三大子系統：風源系統、JZ-7制動機、制動輔助系統，將三大子系統分為32個分支，即最小割集。

1.1.2 統計故障、算出故障率

以塘朗車輛段所配屬的JMY600型內燃機車為采集標本，統計2011年1月份至4月份的故障數據，并算出故障率（如表一）。

表一：故障率統計表

1.2 危害性分析[5]

危害性分析是從故障模式發生后果極其發生概率兩方面對每一故障模式進行評價。根據嚴酷度和故障數據，采用繪制危害性矩陣的方式，給故障點進行危害定性。

根據故障樹所提供的32個最小分割集統計得出的故障率、嚴酷性和故障概率的定義，繪制矩陣圖（如圖一）。

圖一：最小分割集危害性顯示圖

1.3 得出攻關點

通過故障分析法得出最小分割集（即互不影響的個體），通過對故障率的計算可以得到空氣濾芯、中繼閥、分配閥、堵風閥的故障發生率最高。

從危害性分析可以得到Y1（空氣濾芯）、Y13、Y14、Y24為故障高發元器件，Y24、Y25、Y27、Y28為Ⅰ類重要元器件。

結合故障樹分析法和危害性分析法，將攻關的重點放在故障率和安全性兩部分。

2、確定攻關方案

2.1 解決方法

根據故障分析法和危害分析法所得到的結論，因進氣空氣質量差引發空氣濾芯頻繁更換，也導致了JZ-7制動機閥類的卡滯；由于緊急制動閥、無負荷啟動閥、自動排水閥等存在不確定因素，可能給機車造成極大的安全隱患。

根據以上分析，可確定兩條攻關路線：一為改進空氣進氣質量，二為增加應急措施。

2.2 解決步驟

2.2.1 提高進氣質量

空壓機為整個風源系統的源頭，空氣進氣濾芯是其第一道關口，空氣濾芯的質量好壞以及安裝位置的對錯直接關系著進氣質量的高低。

在內燃機車到段時發現空壓機空氣濾芯安裝于車頂，直接暴露在隧道空氣之中，大大降低了進氣質量。通過考察以及多方論證，決定更改空氣濾芯安裝位置，即將空氣濾芯安裝于動力間內，由于有車體的第一層防護，進氣質量大大提升；鑒于深圳地鐵對安全的高度重視，此整改也消除正線掉物的安全隱患。

2.2.2增加應急措施

2.2.2.1無負荷啟動閥

無負荷啟動閥安裝在總風管上，當空壓機開始工作，約75秒后，無負荷啟動閥開始動作，將空壓機至總風缸間管路中的空氣（即空壓機背壓）排向大氣，空壓機泵風至總風缸中。

當閥卡滯后，導致空壓機工作產生的壓縮空氣直接排大氣，總風壓力不足，機車無法制動、緩解，如果在正線發生故障時，只有采取救援。

2.2.2.2緊急制動閥

緊急制動閥安裝在列車管上，當機車在行駛過程中，司機按下緊急制動按鈕后，緊急制動閥動作，迅速將列車管中的空氣排向大氣，機車實施緊急制動。

當緊急制動閥發生卡滯故障時，列車管漏風，會導致機車自然制動，無法動車，如果在正線發生故障，需要救援。

2.2.2.3總風缸、操縱風缸自動排水閥

總風缸、操縱風缸是機車的關鍵部件，通過儲存在風缸里的壓縮空氣可以控制機車的走行、制動等，壓縮空氣中會含有水分，為了將沉積下的水排出，在風缸底部加裝了自動排水閥，隨時將沉積的水排出。

當自動排水閥發生故障，總風缸、操縱風缸漏風時，會導致機車沒有足夠的壓縮空氣去制動、緩解及換擋，同時空壓機、冷卻風扇等關鍵部件也無法正常工作，嚴重影響行車安全。

2.2.2.4應急措施

從故障樹分析可以看到，此三類閥運用至今未發生故障，可靠性較高；從危害分析法可得出此三類閥重要性非常高，應給予高度重視。

鑒于可靠性較高，所以不必考慮換型等措施，而是將重點放在應急上。所以選用截止塞門，將截止塞門安裝在閥類之前，一旦閥類發生漏風現象，可用截止塞門將空氣截斷，起應急保護作用。

3、效益分析

在攻關之前，從2011年1月份至4月份共發生15起制動系統故障；在攻關之后，從2011年5月份至11月份共發生1起制動系統故障。從攻關之前的5次/月下降到攻關之后的0.16次/月，下降幅度達96.6%[1]。在攻關之后，從5月份至今，未發生一起影響正線作業任務的故障。

4、結束語

通過本次技術創新攻關，不僅機車的故障率有了大幅度的下降，而且也提高了生產效率、安全效益。我們也將取得的成果推廣至蛇口線、羅寶線的11臺車輛中；經過對綜合分析法的消化、理解，將其運用在典型故障、重點故障的分析中，同時也將進一步完善檢修規程以及應急預案。

參考文獻

[1]深圳地鐵運營分公司.資產管理系統

[2]遲卓剛，張貴良. 中國鐵部出版社. 內燃機車制動機，2008.8.

[3]方承遠，張振國. 機械工業出版社. 工廠電氣控制技術，2008.4.

[4]于吉成. 丹東師專學報2002年 第z1期，淺談故障樹分析法與應用.

[5]周海京，遇今. 航空工業出版社，故障模式、影響及危害性分析與故障樹分析，2003.9.