封欽磊(中車四方車輛有限公司,山東 青島 266111)
AM96轉向架用進口DAK0 BZ 8單元制動缸檢修工藝探討
封欽磊(中車四方車輛有限公司,山東青島266111)
介紹了AM96轉向架用DAKO BZ8型單元制動缸結構特點、工作原理、A4級分解檢修組裝工藝、試驗要求。
AM96轉向架;單元制動缸;檢修
現我國25型客車裝用的國產單元制動缸主要有鐵科院生產的SP系列和四方所生產的SYSZ、PDZ系列,它們均由設計生產單位制定了相應的檢修試驗標準要求。而部分25T客車AM96轉向架裝用由BOMBARDIER ANF(法)子公司設計,捷克生產的DAKO BZ8型單元制動缸,該批客車陸續到達A4修,DAKO BZ8型單元制動缸的檢修工藝研究顯得尤為必要。
1.1DAKO BZ8單元缸結構特點
DAKO BZ8型單元制動缸為皮碗式雙向間隙自動調整制動缸。裝用于部分25T型客車和青藏25T型客車的AM96轉向架上。該單元制動缸主要由制動缸和閘片間隙調整器兩部分組成,見圖1。

圖1

圖2
制動缸部分由制動缸體、皮碗、活塞、緩解彈簧、缸蓋、連接件組成、防塵套等部件組成。
間隙調整器部分由絲杠、絲母、棘輪、掣子、凸輪套筒、滑輪、推力墊片、調整器壓蓋及壓緊調整彈簧組成。
1.2DAKO BZ8單元制動缸工作原理
該單元制動缸的制動缸部分工作原理與國產制動缸原理相同,制動時向制動缸內沖入壓縮空氣,推動活塞皮碗前移,將壓縮空氣的壓力轉換為制動力,并通過杠桿、閘片和制動盤傳遞到輪對,實現車輛的制動作用。緩解時通過緩解彈簧的作用,活塞皮碗復位。
間隙調整器部分利用凸輪、棘輪、絲母和絲杠的配合共同完成間隙調整作用。制動時,間隙調整器部分與活塞同時向前伸出,當閘片與制動盤間隙超過限定值時,凸輪槽內的滑輪會越過凸輪槽的直線段,進入螺旋槽,由于滑輪相對缸體靜止,所以凸輪和安裝在其上的掣子相對缸體轉動,掣子越過棘輪齒;緩解時,在緩解彈簧的作用下,調整器同活塞一起向后收回,凸輪在滑輪作用下反向轉動,此時掣子在扁簧作用下壓緊棘輪,使得棘輪和凸輪共同反向轉動,棘輪的反轉靠棘輪及與絲母的錐面在彈簧壓力下的配合摩擦力傳遞到絲母,使得絲母相對絲杠轉動,絲杠相對缸體伸出,增大的間隙得以補償。
由圖2可看出,整套機構中有兩組起推力軸承作用的墊片組,上下兩片是鋼片,中間為可儲藏潤滑脂的特制的由金屬網編織在非金屬軟片上的耐磨耗片。當凸輪或是棘輪在轉動時鋼片與耐磨耗片相對滑動,以起減磨作用。
棘輪與絲母的錐面配合在單元制動缸正常工作時不動作,制動時絲母與棘輪均不轉動,緩解時絲母與棘輪靠錐面配合摩擦力共同轉動。但當遇到非正常情況,即:①閘片與制動盤間隙過大;②調整絲母與絲杠間因外力作用不能靈活轉動同時發生時,棘輪在掣子的作用下轉動,絲母相對絲杠靜止,配合錐面發生相對滑動,使得制動缸可以緩解,但此時已經失去了間隙調整的作用。因此在檢修時調整器上兩個彈簧的作用力值尤其是內圈的密接彈簧的作用力范圍顯得尤為重要:作用力過小,不能給錐面提供足夠的壓力,摩擦力不足,無法實現間隙調整;作用力過大,摩擦力過大,發生意外時,回復彈簧提供給凸輪的旋轉力不足以克服摩擦力,無法實現緩解。
由于目前國內還沒有制定形成DAKO BZ8型單元制動缸完善的檢修試驗標準,因此,參考國產單元缸檢修工藝、A4修規程要求和單元缸自身特點制定其檢修工藝,檢修工藝流程:自轉向架上分離制動缸——拋丸除銹——分解——清洗吹干——檢查(包括各彈簧做試驗)——組裝——整體性能試驗——裝車。
2.1從轉向架分離制動缸并除銹
拆下制動缸底座上兩側的銷子和雙眼孔座上的兩個銷子以及制動管路,可將制動缸從轉向架上分離。對制動缸進行整體拋丸除銹,除銹前需對制動管口等進行必要的防護。
2.2分解單元制動缸
將制動缸固定在專用分解工作臺上,拆下防塵套和連接件組成。取出鎖緊鋼絲,用專用三腳扳手打開間隙調節器壓蓋,拿出間隙調節器組成。從外側取下滑輪彈簧和兩個滑輪。取下制動缸上蓋上的呼吸堵和定位螺釘,用專用扳手打開制動缸上蓋并取出鏈接鋼絲,取出緩解彈簧和活塞組成。取下連接件組成中雙眼孔座上的止退銷和止轉銷,分離絲杠和雙眼孔座。
2.3清洗吹干
對制動缸分解下零部件進行清洗,去除制動缸體內和各零部件油污。考慮腐蝕性、揮發性和清洗效果等因素,采用煤油作為清洗液清洗。清洗后用高壓風槍吹干,以免殘留煤油腐蝕橡膠件。
2.4檢查制動缸各零部件
按《BSP25T型客車A4-1級檢修規程》要求,皮碗、防塵蓋擋圈(防塵套)及各橡膠圈須更新。銷子磨耗超過設計尺寸0.5mm須更新,套磨耗超過設計尺寸0.7mm須更新。
由于DAKO BZ8型單元制動缸與國產單元缸在結構上存在很大不同,尤其是間隙調整機構,運用了凸輪、棘輪、絲杠絲母配合、錐面配合等多種機械運動機構,這給檢修測量部位的選擇與標準的制定帶來一定的難度。對單元制動缸所有零部件進行測量,并繪制成三維圖,經過三維軟件運動分析后,確定了影響制動缸制動性能和間隙調節性能的關鍵部位尺寸及重要零部件的磨損限度。更新配件均除緊固件外均采用進口配件。
檢查部位要求及判別標準如表1:

表1
2.5單元缸組裝
零部件檢測合格后,可將制動缸按以下步驟組裝:連接件組成組裝—制動缸組裝—間隙調節器組裝—整體組裝。
組裝制動缸部分時,需在皮碗、活塞和缸體內部涂抹適量RENOLIT HLT2型潤滑脂,抽拉幾次,使得潤滑脂分布均勻,然后放入復位彈簧,再用專用工具安裝制動缸前蓋。間隙調節器組裝完成后,擰緊調整器壓蓋,卡緊防松卡圈,旋入連接件組成,準備試驗。試驗合格后,旋出連接件組成,安裝防塵套。
2.6整體性能試驗
在單元缸組裝完成后,需在專用試驗臺上進行整體性能測試,參照BSP《中國鐵路高檔座、臥車維護和修理手冊》及國產單元制動缸的試驗技術要求,進行80KPa保壓、600KPa保壓試驗,要求泄露量應低于2KPa/4min。200KPa間隙調整器性能和穩定行程試驗,要求穩定行程為12±1.5mm。由于單次調整量不足1mm,很難直接對其進行測量,因此制定10調整量的總和不得小于5mm。空載單次全行程不小于26mm。帶手制動制動缸做手制動動作試驗。
(1)建議盡快組織車輛檢修、制造、運用單位進一步修訂完善DAKO BZ8型單元制動缸檢修試驗標準要求。
(2)因維修配件進口周期較長,建議開展DAKO BZ8型單元制動缸部分配件的國產化研制。
近年來已檢修數百輛裝用DAKO BZ8型單元制動缸的25T型客車,檢修后經裝車運用考驗,單元制動缸各項功能良好,達到了A4修的要求。
[1]中華人民共國鐵道部.BSP25T型客車A4-1級檢修規程[S].北京:中國鐵道出版,2009.
10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.045