SS7型機車儲能制動器故障分析及預防措施

付偉龍

（南寧局集團公司 駐柳州機務段驗收室,工程師，廣西 柳州 545005）

南寧鐵路局柳州機務段于2016年3月新配屬了95臺SS7型電力機車。由于諸多原因新配屬的改型機車圖紙和資料不齊全，許多問題還要在檢修過程中慢慢摸索消化。本文就SS7型機車交驗時經常發現儲能器在停放制動后（即機車無動力時的停放制動狀態），緩解或制動不良的故障進行研究并提出改進方案。

1 故障概況

2016年3月至10月份,南寧鐵路局柳州機務段SS7型機車小修交驗共計31臺,經過統計，這些小修機車交驗時驗收員下發的《質量信息卡》中，有7臺改型機車的儲能制動裝置存在問題，故障率為22.6%，在此機型各類故障中占比最高。故障現象詳見表1。

表12016 年3至10月份儲能制動故障情況

2 SS7型機車儲能制動器原理

要準確找出SS7機車的儲能制動器故障成因，就必須了解其作用發揮的工作原理，這樣才能提升故障判斷和排除的針對性和時效性。

2.1 作用與結構SS7機車的儲能制動器供停車時使用，起到手制動的效果，分別布置在一、六位輪對的左側，二、五位輪對的右側。儲能制動系統由CN 11型儲能制動器和制動傳動桿、杠桿組構成。通過風路控制CN11型儲能制動器拉動或釋放制動拉圖桿對機車進行停放制動或緩解,圖1為CN11型儲能制動器結構圖。

圖1 CN11型儲能制動器結構圖.

2.2 充氣緩解原理圖1中當閉合蓄電池閘刀，儲能制動電空閥得電，總風進入儲能制動缸（總風壓力為750～900kPa經51#調壓閥調壓后，進入儲能制動缸的壓力500kPa）,制動缸活塞8向左移壓縮內、外彈簧6、7，調節螺母5在活塞的推動下向左沿著調節螺桿1的螺紋做螺旋左移運動。由于調節螺母外部有兩凹槽與棘輪桿4內側的尾部凸起部分相配合形成了一套聯動裝置，調節螺母轉動的同時帶動棘輪桿一起旋轉。此時停放制動系統處于充氣緩解狀態。

2.3 停放制動原理圖2為儲能制動傳動桿實物外觀。

圖2 儲能制動傳動桿

結合圖1、圖2進行分析，當停放制動時，關閉蓄電池閘刀，儲能制動電空閥失電，電空閥開通儲能制動缸與大氣的通路，儲能制動缸排風。儲能制動缸活塞在彈簧由充氣緩解時的被壓縮狀態開始回復，從而推動活塞拉著調節螺母5右移，由于在棘爪的作用下棘輪不能反轉，導致調節螺母也不能轉動，調節螺母5只能帶動調節螺桿1一起橫向右移，此時調節螺桿1被拉緊，調節螺桿1拉動制動傳動桿，傳動桿帶動杠桿組壓緊閘瓦產生停放制動作用。由于需要拉動制動桿件此時復原彈簧沒有回復到位。

2.4 手動緩解原理當需要手動緩解停放制動時，手拉緩解提拉閥，棘爪對棘輪的止動作用消失，棘輪和調節螺母則在彈簧回復力的驅使下轉動，此時棘輪桿空轉而調節螺母5則沿著調節螺桿1做螺旋右移直至彈簧完全回復，調節螺帽與調節螺桿間的作用力消失，由于調節螺桿不受拉力，停放制動則處于手動緩解狀態。此時彈簧6、7則在CN11制動器腔體內回復到位。

3 儲能制動系統常見故障施修

3.1 緩解提拉閥故障當機車需要進行停放制動時，如果緩解提拉閥存在故障，其頂部的棘爪無法卡住棘輪，則調節螺母5可以在調節螺桿1上空因而調節螺桿1不受拉力，所以不能實現停放制動。運用中此類故障出現最為頻繁，在表1中占比約70%。線上運用或整備時都是通過拆下并清潔提拉閥后，反復拉、放緩解提拉閥的方法重復地進行停放制動，當某次棘爪可以卡住棘輪時則可以進行停放制動；也可通過更換緩解提拉閥處理。以上兩種方法都比較簡便易行，駐在段也有相應的預防措施，后文另作介紹。

3.2 調節螺母故障在手動緩解過程中，儲能制動器里的彈簧6、7已經帶動活塞和調節螺母5右移到頭，但是由于傳動桿過長，導致調節螺母5雖然右移但仍未右移到調節螺桿1尾部，此時調節螺母仍然對調節螺桿存在殘余拉力，所以會出現緩解不了的情況。此類故障是線上運用機車出現較多的故障，主要原因是由于總風缸的氣流進入儲能制動器進行充氣緩解時，理論上進入缸內的氣壓為500kPa，但是由于氣流波動或調壓閥的因素導致每次活塞受力不一致，也由于制動器內部積塵過臟或是內部驅動軸承的狀態不良，導致調節螺母5向充氣左移的距離與完全手動緩解時右移復位的距離不一樣，進而緩解不到位的情況時有發生。程度輕微的可以用手錘輕微敲動調節螺桿或傳動桿可以讓調節螺母5回復到位實現緩解。程度嚴重的需要拆下傳動桿與調節螺桿的連接銷子，調節傳動桿的長度來減少系統行程消除故障。此步驟可能需要反復調整找到最佳位置。因此，要特別注意防止實際工作中由于經驗不足的工作者往往調整不能一步到位，而認為是儲能制動器故障要求更換儲能制動器導致維修成本增大的問題發生。

3.3 內部軸承銹蝕導致儲能制動器導致制動或緩解時卡滯。活塞內軸承銹蝕入圖3所示，棘輪前的軸承銹死如圖4所示。

圖3活塞內軸承銹蝕

圖4 棘輪前的軸承銹死

處理以上故障需要更換軸承和擦干凈內部重新抹潤滑油。出現軸承固死的故障較少，表1中僅有1例是軸承固死。多數情況是由于儲能制動器內部臟軸承輕微卡滯，導致轉動不良。

3.4 叉桿磨碰車架故障現象為制動系統末端叉桿磨碰構架（見圖5）。

圖5 叉桿磨碰構架

故障原因為銷的磨耗導致銷與孔的配合間隙變大，再通過杠桿系統的放大效應導致末端叉桿行程變大從而磨碰鉤架。可通過調整儲能制動傳動桿與橫桿連接的調節螺母長度消除故障。此類故障表1中沒有，因為機車交驗時此類故障已經修理好了，在機車段修前的復檢檢查階段會經常遇到。

4 預防措施

4.1 加大檢查范圍南寧鐵路局柳州機務段在SS7型機車小修時增加了CN11型儲能制動器提拉閥的檢查范圍,要求每次小修時檢修人員嚴格按圖6檢查方法分解檢查。

圖6 緩解提拉閥的檢查內容及標準

4.2 正確敲擊方法對于緩解或制動不到位需要敲擊傳動桿時，不能大力敲擊以免破壞儲能制動器內部軸承；對于輕敲沒有解決故障的可以調節傳動桿長度消除故障。

4.3 強化機車整備機車整備時注重防塵罩的檢查，避免儲能制動器內部進水或過臟導致轉動卡滯。

5 結束語

本文對SS7型機車儲能制動器的常見故障進行分析總結，工作者遇到故障時需要針對不同的情況進行拆解施修，特別是遇到需要多次重裝反復調試情形時更需要耐心對待。柳州機務段認真執行預防措施后，大幅降低了儲能制動器故障發生率。