制動閥檢修中典型故障的判斷處理

張明濤

（大秦鐵路股份有限公司太原北車輛段， 山西 太原 030003）

引言

制動閥是貨車車輛的心臟，隨著鐵路重載、高速發展，貨車制動故障呈現出高發態勢，其中屬于制動閥故障占比能夠達到25%。為此，提高制動閥檢修質量，提高制動閥穩定性是車輛部門一直以來研究的課題。本文結合制動閥檢修工作中發生的一些典型故障案例，進行了初淺的分析溯源。

1 制動閥現車裝用情況及基本結構特點

鐵路貨車空氣制動裝置一般以制動閥進行區分，目前主要使用的制動閥有4種：120型制動閥、120-1型制動閥、主動潤滑式120型制動閥、120H型制動閥。其中主動潤滑式120制動閥、120H型制動閥為新型制動閥，主要裝用于試驗車，本文主要對120型制動閥、120-1型制動閥相關內容進行研究分析。

為了滿足貨車載重、運行速度、機車牽引重量地不斷提高，20世紀90年代初，我國研制了120型制動閥。120型制動閥由主閥、緊急閥、半自動緩解閥和中間體組成。120型制動閥主閥由作用部、減速部、局減閥、加速緩解閥、緊急二段閥等五部分組成，共有73個零部件組成。120-1型制動閥主要裝用于C80B等大秦線運煤敞車上，相比較120型制動閥，主要增加了常用加速制動功能。

2 典型故障案例分析及處置

2.1 滑閥加工工藝孔不密封

制動室閥檢修工位工作者在滑閥外觀檢查時，發現滑閥工藝孔錫焊處開焊（如圖1所示）。按故障溯源的程序要求，對制動閥滑閥故障部位確認，故障原因分析主要為金屬錫與銅在遇冷或熱時的收縮與膨脹系數不一致，在受冷或受熱是兩種金屬會發生擠壓或收縮，長時間受這種作用影響，金屬錫與銅的焊接面發生剝離。故障處理情況：更換滑閥重新組裝后，試驗結果合格，故障消除。

圖1 滑閥工藝孔錫焊處開焊

2.2 120主閥體鑄造缺陷

制動室閥試驗工位工作者在試閥時發現：120主閥半自動緩解閥試驗各項數據均在制規規定范圍內，但試驗過程中，副風缸壓力表持續下降；再次復驗時對整個閥體涂抹防銹檢漏劑，發現閥體鑄造標記處有鑄造缺陷冒泡，導致閥體持續漏泄（如下頁圖2所示）。按故障溯源的程序要求，將120閥分解，對緩解閥手柄彈簧、緩解閥手柄座及套等配件檢查及檢測，閥內各部件均合格，閥體鑄造標記處存在氣孔。故障原因分析為主要閥體鑄造時因為砂型中的水分含量過高，或是型腔的排氣不好，從澆注到鑄件表面凝固成固體殼的期間內，外部氣體源（砂型，砂芯等）發生的氣體侵入型腔內的金屬液中，形成氣泡而產生的氣孔。故障處理情況：更換主閥體重新組裝后，試驗結果合格，故障消除。

2.3 120主閥與半自動緩解閥安裝面通孔鑄造偏移

制動室閥試驗工位工作者在120閥試驗時發現：“3.2.3.2加速緩解風缸壓力”項不合格；復驗后發現此項仍然不合格（如圖3所示）。按故障溯源的程序要求，將120閥分解，對緩解閥頂桿及座、止回閥彈簧等配件檢查及檢測，閥內各部件均合格，進一步檢查發現主閥與半自動緩解閥安裝面通孔位置不能與橡膠件各孔重合。

圖2 閥體鑄造標記處有鑄造缺陷冒泡

圖3 120主閥與半自動緩解閥安裝面通孔鑄造偏移

故障原因分析為主要閥體鑄造過程中，模具制作不良，上下模沒有對準或模樣變形；砂箱或模板定位不準確，或定位銷松動；擠壓造型機上零件磨損，例如正壓板下襯板、反壓板軸承的磨損等；澆注時用的套箱變形，搬運、圍箱時不注意，使上下鑄型發生位移等原因使鑄件發生錯型。故障處理情況：更換主閥體重新組裝后，試驗結果合格，故障消除。

2.4 120主閥列車管通路鑄造缺陷

制動室閥試驗工位工作者在120閥試驗時發現：120閥試驗至“3.2.2.9緊急二段躍升”項時，主閥排氣孔大量漏泄且此項試驗結果顯示不合格（如圖4所示）。按故障溯源的程序要求，對制動閥重新試驗確認故障后，對120閥分解，當打開主閥下蓋時發現緊急二段閥不能復位，徹底分解后發現緊急二段閥安裝孔底部有一凸臺，其余配件檢查均合格。故障原因分析為閥體鑄造過程中模具制作不良，澆注完后，真空度消失過早；鑄件內部吃砂量太少，壓力太小等原因引起的鑄造多肉。故障處理情況：更換主閥體重新組裝后，試驗結果合格，故障消除。

2.5 半自動緩解閥內套竄出

圖4 120主閥列車管通路鑄造缺陷

制動室閥試驗工位工作者在120閥試驗時發現：120閥不能進行試驗且半自動緩解閥閥體漏風（如圖5所示）。按故障溯源的程序要求，將120閥分解，對緩解放風閥座及密封圈、閥體內頂桿導向套等配件檢查及檢測發現：緩解閥體不銹鋼閥套松動向上竄出1 mm。

圖5 半自動緩解閥內套竄出

故障原因主要為閥套壓裝前，對閥體內孔及不銹鋼套外表面粗糙度、圓度（圓柱度）及過盈量控制不當造成的；其次由于閥體材質為鋁合金，可能存在鋁合金材質與不銹鋼材質的膨脹系數差距較大，在非常工況（高溫、低溫）下，易導致閥套松動故障的發生。故障處理情況：更換半自動閥體組成，重新組裝后，試驗結果合格，故障消除。

2.6 120主閥滑閥座結構異常故障

制動室閥檢修工位工作者在120閥檢修時發現：滑閥座結構異常，多加工1個小孔（如下頁圖6所示）。按故障溯源的程序要求對該故障進行分析。對主閥體各型腔內部檢查無異常、缺陷；對滑閥座檢查，無劃痕、拉傷，發現滑閥座結構異常，多加工1個小孔。對主活塞桿檢查各部尺寸無異常、磨耗；對滑閥檢查，各孔無異常，底面無劃痕、拉傷；對節制閥檢查，無劃痕、拉傷；對主閥上蓋、下蓋檢查，各部尺寸符合要求。對異常孔徑檢查鑒定，發現孔圓度較高，可以排除滑閥座鑄造時形成的砂眼，使用鋼針對異常孔徑探查，發現深度接近閥體鑄面，綜合分析認為，在滑閥座機加工時，誤打孔所致，由于深度較深，接近閥座與閥體結合面，極易造成閥體與閥套間竄風，影響閥的性能。故障處理情況：更換主閥體重新組裝后，試驗結果合格，故障消除。

2.7 120緊急閥下蓋內套竄出

制動室閥檢修工位工作者檢修緊急閥時發現：緊急閥下蓋內套竄出5 mm（如圖7所示）。按故障溯源的程序要求對該故障進行分析。故障原因為：閥套壓裝前，對下蓋內孔及不銹鋼套外表面粗糙度、圓度（圓柱度）及過盈量控制不當造成的；其次由于下蓋材質為鋁合金，可能存在鋁合金材質與不銹鋼材質的膨脹系數差距較大，在非常工況（高溫、低溫）下，易導致閥套松動故障的發生。120緊急閥下蓋內套竄出在運用中的表現是當列車管充風時會引起緊急閥排氣口大漏。故障處理情況：更換緊急閥下蓋，重新組裝后，試驗結果合格，故障消除。

圖6 滑閥座結構異常圖

3 建議及現有的檢修措施

1）建議廠家對制動閥配件材質進行改進，減少由于制動配件質量不良造成的制動故障。

2）強化制動閥外部清洗，利用高壓水槍進行外部沖洗后，再進行超聲波清洗，便于后續工序進行外觀質量檢查。

3）增設配件檢查檢測崗位，強化配件外觀檢查，避免不良配件裝車使用。

圖7 120緊急閥下蓋內套竄出圖

4）制動閥試驗須嚴格執行制動閥二次試驗內控措施，每日中午、下午完工后對試驗數據進行調閱，確認試驗數據符合要求。

5）利用制動模擬實驗室對制動閥裝車狀態進行檢查確認，及時發現制動閥裝車不良隱患。

6）通過設置模擬故障等方式，驗證作業人員是否嚴格落實作業標準，提升制動閥檢修質量。

4 結語

通過對制動閥典型故障案例進行分析，能夠找出制動閥故障發生的原因，從而為現場制動閥檢修提供技術支持，進而可以大幅提升制動閥檢修質量，降低貨車制動故障的發生。