貨車空氣制動閥的故障分析與改進建議

張惠

摘 要： 120型空氣制動閥是貨車最常用的空氣制動閥，其在貨車中的應用，具有加速緩解與減速充氣兩種功能。但是，120型空氣制動閥在實際運行過程中可能出現許多故障，如果不能夠采取有效的措施進行處理，勢必對會對貨車正常運行產生不良的影響。因此，文章針對120型空氣制動閥進行了概述，分析了貨車空氣制動閥常見的故障以及原因，并提出了相應的改進建議，以供參考。

關鍵詞：貨車 空氣制動閥 故障 改進建議

中圖分類號：U270.35 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）10-0284-02

一、120型空氣制動閥的概述

1.工作原理。120型空氣制動閥為二壓力機構，由主控機構進行各封路的遮斷與開通，由列車管提供風源，由活動件兩側形成的壓力差推動各運動機構運行[1]。例如，由列車管和副風缸的風壓控制緊急二段閥與主活塞的運動，并由壓縮彈簧進行活動件與運動機構的控制。

2.結構特點。120型空氣制動閥主要由四部分組成，即緊急閥、緩解閥、主閥以及中間體，采用直接控制法。120型空氣制動閥總共設置5個橡膠模板式活塞運動機構，即緩解活塞、加速緩解活塞、局減速活塞、緊急活塞以及主活塞，并且密封墊圈、緩解閥、止回閥、緊急放風閥以及緊急二段閥等全部為橡膠材質。120型空氣制動閥具有良好的密封性，并且采用橡膠材質能夠有效的防止由于采用研磨件造成的磨損問題。但是，橡膠材質的穩定性相對較差，在實際運行的過程中會出現老化的問題，導致出現泄漏的問題[2]。此外，120型空氣制動閥的結構相對復雜，一旦某個環節或者結構出現故障，都會影響其性能的發揮[3]。

3.功能。120型空氣制動閥有緊急制動、制動保壓、制動、緩解、全充氣以及減速充氣等，作用位置，其功能主要包括緊急制動、制動保壓、制動、一次與二次局減以及加速緩解等。120型空氣制動閥在貨車中的應用，具有加速緩解與減速充氣兩種功能，能夠有效的提高緩解速度，盡可能的降低前后車緩解動作之間的時差。同時，在貨車減壓制動過程中，由于120型空氣制動閥具有局減功能，能夠加快制動波速，有效的降低貨車前后車輛的制動動作時差，既能夠保證貨車的制動力，又能夠保證制動的一致性。此外，120型空氣制動閥在貨車緊急制動過程中還具有降低列車沖動的作用。

二、貨車空氣制動閥常見的故障以及原因分析

1.緊急活塞桿斷裂。緊急閥能夠有效的改善貨車空氣制動閥的性能，在貨車緊急制動時，能夠形成非常強烈的管道緊急局部減壓，有效的提高貨車管道的排氣速度，不僅能夠提高緊急制動波速，還能夠提高貨車制動機緊急制動的可靠性與靈敏性，有效的提高貨車的緊急制動性能。緊急活塞桿作為120型緊急閥的重要組成部分，在保證緊急制動中具有至關重要的作用。但是，在緊急制動過程中，緊急活室內壓縮空氣會對緊急活塞桿產生巨大的壓力，如果緊急活塞桿的化學成分中雜質含量超標，將會導致出現緊急活塞桿異常斷裂的問題；如果緊急活塞桿的斷裂離散度較大，也會影響緊急活塞桿的穩定性，導致出現斷裂的問題。

2.局減閥桿折斷。扭力矩扳手扭是斷局減閥桿最常見的折斷故障之一，如圖1所示，當出現局減閥桿折斷故障后，將會出現產生泄露，導致列車管壓力上升減緩，主活塞兩側無法建立起足夠推動作用部移動的壓力差，產生緩解不良或不緩解情況，導致車輛抱閘；使制動管的壓力進入制動缸，產生再制動，從而導致車輛抱閘。導致局減閥桿出現折斷故障的原因主要包括以下幾個方面：局減閥桿組織內部結構缺陷從而導致局減閥桿折斷；組裝時由于扭力矩過大產生的裂紋；在實際檢修中，局減閥桿分解沒有扭力矩要求，因此分解時力矩過大，閥桿可能會產生微小裂紋，而局減閥桿等制動活塞、配件沒有探傷要求，工作者在外觀檢查時，不排除檢查不到位的情況。

3.抱閘故障。導致貨車出現抱閘（自然制動）故障的原因主要包括以下幾個方面：在對貨車始發作業檢查工作過程中，并沒有進行制動機泄露試驗，不能夠及時、準確的發現制動管是否存在泄露問題，進而導致貨車空氣制動系統出現抱閘的故障，該種現象并不是技術問題，而是管理問題或者責任心問題；如果遇到冰雪或者雨雪天氣，雨雪進入車輛軟管連接器中，但是運檢人員并沒有將軟管連機器中的雨雪清理干凈，主管在充風的過程中產生較大的壓力，將雨雪變成水霧，進入到控制閥、分配閥或者三通閥中，導致部分部件凍結或者粘連的現象，如果不能夠及時的采取措施進行處理，將會出現以下問題：主活塞被凍結，減壓過程中不能移動，一旦減壓量達到某限定值，將會出現活塞自己動作的現象，導致貨車出現緊急制動；充風緩解過程中，如果進入水分將會出現閥內凍結的問題，在主動充風過程中活塞不再活動，一旦充風壓力達到一定程度，將會導致主活塞突然移動，引起貨車抱閘。

三、貨車空氣制動閥常見故障的改進建議

1.貨車空氣制動閥常見故障的技術改進措施。針對貨車空氣制動閥在實際運行過程中出現的上述故障或者問題，應該采取針對性、有效性的技術措施進行改進，具體表現為：

1.1防止緊急活塞桿斷裂的改進措施。為了防止緊急活塞桿發生異常斷裂的問題，需要從以下幾個方面入手：（1）在進行緊急活塞桿選擇時，應該盡可能選擇力矩超過組裝要求力矩的緊急活塞桿，尤其是執行《銅及銅合金擠制棒》（GB13808-1992）的緊急活塞干，盡可能的采用銅合金緊急活塞干，并且在負荷《銅及銅合金擠制棒》規范的要求下，還應該預留足夠的裕度。（2）在進行緊急活塞桿加工過程中，應該嚴格的控制緊急活塞桿以及棒料的制造工藝、熱處理工藝等，并且還需要對下料的料尾、料頭等進行嚴格的檢查，避免出現緊急活塞桿工藝質量不合格的現象[4]，有效的提高緊急活塞干的質量穩定性，這樣能夠有效的防止出現材料力學性能惡化的問題，進而避免緊急活塞桿在運行過程中出現異常斷裂的問題。

1.2防止局減閥桿斷裂的改進建議。（1）加強對局減閥桿等配件外觀檢查，檢查后在相關部位進行標記。（2）建議廠家對局減閥桿制造質量進行提升，加大組裝力矩欲度，因為隨著制動閥使用年限增加，局減閥桿等相關配件疲勞度也逐步上升，從而會產生局減閥桿本身已經達不到力矩要求的情況。

1.3防止抱閘故障的改進建議。為了防止貨車在運行過程中出現空氣制動閥抱閘故障，應該從以下幾個方面入手：（1）列檢人員在始發作業時，應該嚴格的按照相關規定對貨車空氣制動閥進行泄露試驗，并且采取針對性的處理措施消除泄露問題，這樣能夠有效的避免出現由于管系泄露導致的不良后果。（2）在遇到雨雪天氣時，應該在始發作業過程中對連接軟管進行重點檢查，檢查是否存在凍結或者冰凍的問題，如果存在上述問題應該及時的將軟管中的雪、雜質等清理干凈，在實際操作過程中，可以采用打開折角塞門的方式，將連接軟管中的冰雪、雜質清理干凈，避免貨車出現抱閘故障。

2.其他改進建議。為了防止貨車空氣制動閥在運行的過程中出現故障，則應該做好以下改進工作：

2.1做好個別零部件結構設計改進工作，具體包括：（1）緊急閥下限孔、上限孔結構改進工作，將下限孔設計為φ1.1mm，上限孔設計為φ0.5mm，這樣能夠有效的防止出現空氣質量較差導致的緊急閥堵塞的問題；還可以采用縮短軸向長度、擴大小孔兩側入口寬度的方式，將孔長控制在1.5mm左右，這樣能夠在風壓的作用下，保證異物、油污等能夠順利通過小孔，避免出現堵塞緊急閥的現象；（2）改進緩解閥手柄頂桿，傳統塑料頂桿的機械穩定性相對較差，可以采用鑄鐵材料取代傳統的塑料頂桿[5]。

2.2做好空氣制動閥的制造、管理以及檢修工作，嚴格按照相關工藝標準和流程，做好閥體內異物、油污以及冰雪的清理工作，以此保證閥內的清潔性。

2.3強化壓縮空氣的初級過濾管理，有效的提高送風質量。

四、結束語

綜上所述，貨車空氣制動閥在實際運行的過程中存在許多故障或者問題，嚴重影響貨車運行的安全性和穩定性，這就要求必須針對空氣制動閥在實際運行過程中存在的故障進行分析，不僅應該采取針對性的技術改進措施進行處理，還應該做好其他改進工作，以此消除各種故障和問題，進而保證空氣制動閥以及貨車能夠安全、可靠以及穩定的運行。

參考文獻

[1]韋壽榮.貨車脫軌自動制動閥常見故障及改進建議[J].科技創新與應用，2014，（12）：69-70

[2]江建軍.貨車脫軌自動制動裝置故障分析及對策建議[J].鐵道運營技術，2016，22（2）：10-11.

[3]王震.鐵路貨車120型制動閥緩解阻力故障分析與建議措施[J].西鐵科技， 2015，（3）：36-37.

[4]宋忠力. 貨車120型控制閥檢修運用中的故障分析及措施建議[J]. 價值工程， 2014，（23）：71-72.

[5]羅靜. 淺談提高120型制動閥檢修合格率[J]. 中小企業管理與科技旬刊， 2016，（15）：187-188.