X-A型限壓閥夾心閥開膠故障分析與建議

陳志平

(中國鐵路太原局集團有限公司 車輛部，山西 太原 030013)

隨著鐵路運輸“貨運增量”的不斷攀升，列車牽引質量及開行密度越來越大，對鐵路貨車制動系統(tǒng)性能穩(wěn)定的要求也越來越高。貨物列車一旦在途中發(fā)生制動抱閘等故障，將直接影響到列車運輸秩序及貨運任務的完成。KZW-A型空重車自動調整裝置是我國鐵路貨車裝用量最大的空重車調整裝置，本文主要對KZW-A型空重車自動調整裝置的X-A型限壓閥夾心閥故障進行分析，并從制造源頭提出相應防范措施。

1 故障情況及影響

1.1 故障情況

2019年7月24日，大秦線74688次列車運行至后營站至盧龍北站間發(fā)生車輛走行部冒煙故障，車輛喊停于區(qū)間，經(jīng)現(xiàn)場檢查及查閱THDS數(shù)據(jù)，機后190位C80B4382939車輛閘瓦磨耗嚴重且THDS預報疑似抱閘波形，對該車裝用的X-A型限壓閥分解發(fā)現(xiàn)，限壓閥活塞組成的夾心閥開膠，橡膠與銅板完全分離。故障圖片見圖1。

圖1 故障夾心閥

2019年10月15日某車輛段站修作業(yè)場檢修C701563002車輛時，發(fā)現(xiàn)車輛無法產(chǎn)生制動作用。對該車安裝的X-A型限壓閥分解發(fā)現(xiàn)，夾心閥開膠后脫落。

1.2 故障影響

圖2為KZW-A型空重車自動調整裝置初制動位示意圖。當列車管減壓制動時,120型空氣控制閥(120閥)發(fā)生動作，副風缸的壓力空氣經(jīng)120閥、連接KZW-A型空重車自動調整裝置的制動缸管進入X-A型限壓閥。在通過開啟的限壓閥夾心閥與閥口間隙通路時，由于夾心閥開膠，其下部掉落在開啟的閥口上，阻擋壓力空氣經(jīng)閥口進入制動缸，制動缸得不到足夠的壓力空氣，使得車輛不發(fā)生制動作用。

圖2 KZW-A型空重車自動調整裝置制動位示意圖

圖3為KZW-A型空重車自動調整裝置初緩解位示意圖。當列車管充氣緩解時,制動缸壓力空氣應頂開限壓閥夾心閥并通過120閥排向大氣，實現(xiàn)制動機緩解。但夾心閥開膠脫落后，限壓閥活塞頂在脫開的橡膠上，增大了限壓閥制動缸通路排氣阻力，傳感閥無法排空降壓風缸的壓力空氣，導致制動缸不緩解。

圖3 KZW-A型空重車自動調整裝置緩解位示意圖

2 故障分析

2.1 夾心閥內部結構對比分析

為了查找夾心閥開膠脫落的原因，分別拆解故障夾心閥和良好夾心閥，發(fā)現(xiàn)故障夾心閥存在銅板彎曲變形、橡膠粘結不均勻2個顯著特點。

2.1.1 銅板彎曲變形情況

故障夾心閥銅板表面呈現(xiàn)明顯內凹彎曲變形，使用刀口尺對夾心閥銅板進行檢測，如圖4所示，故障夾心閥銅板中部間隙最大約2 mm，而良好夾心閥銅板表面平整，銅板平面與刀口尺全部接觸。

圖4 使用刀口尺進行檢測情況

2.1.2 橡膠粘結情況

圖5為夾心閥銅板表面粘結情況。通過外觀檢查，發(fā)現(xiàn)故障夾心閥銅板表面只有中間部位有少量的橡膠粘連痕跡，且銅板表面光滑。而良好夾心閥銅板表面粗糙，橡膠與銅板表面完全粘結。

圖5 夾心閥銅板表面橡膠粘結情況對比

2.2 夾心閥開膠原因分析

通過上述分析發(fā)現(xiàn)，造成夾心閥開膠脫落的主要原因有2個：一是銅板與橡膠粘接失效脫開，二是銅板在生產(chǎn)過程中發(fā)生變形，造成在使用時受力不均，影響密封和動作。

2.2.1 銅板與橡膠粘接失效脫開

按照夾心閥制造工藝要求，銅板與橡膠粘接主要經(jīng)過表面處理和硫化2個工序，造成粘接失效的原因有如下幾項：

(1) 銅板未經(jīng)噴砂或拋丸處理，表面氧化層未去除，后期橡膠與氧化層不能發(fā)生化學反應，造成粘接失效；

(2) 銅板表面清潔效果不良，未脫脂除油或接觸灰塵等雜質，影響粘接效果，造成粘接失效；

(3) 硫化工序的硫化溫度、時間、壓力等控制不良，也會造成粘接失效。

2.2.2 銅板變形

銅板變形的主要原因是銅板下料、橡膠硫化等制造工藝控制不當，造成銅板原料變形或硫化時銅板受力過大產(chǎn)生變形，如圖6所示。

圖6 銅板受力變形示意圖

3 防范措施

3.1 夾心閥銅板彎曲情況控制

(1) 增加夾心閥銅板強度，防止夾心閥在使用過程中受到擠壓導致銅板變形，造成底部橡膠部分脫落，出現(xiàn)開膠。

(2) 加強制造工藝控制。制造過程中，如剪裁工序發(fā)生銅板變形，嚴禁使用該銅板。

(3) 加強硫化作業(yè)過程控制。硫化過程中確保銅板上下兩部位都放有膠料，防止硫化加壓導致的銅板變形，如圖7所示。

圖7 正常硫化作業(yè)示意圖

3.2 夾心閥表面光潔度處理

提高夾心閥銅板與橡膠間粘合度。將夾心閥銅板表面采用噴砂或拋丸等處理方式，增加銅板表面的粗糙度，使橡膠件與銅板粘著更加緊密。

4 結束語

隨著KZW-A型空重車自動調整裝置投入使用的時間推移，其使用過程中出現(xiàn)的各類問題也必然會隨之增加。如何做好KZW-A型空重車自動調整裝置檢修工作及相關配套配件的制造質量控制，仍是今后需要努力的方向。