貨車脫軌自動制動裝置故障分析及其對策研究

趙威

摘要：通過對脫軌制動裝置故障的調查，分析了影響脫軌制動裝置質量的問題，并提出了提高脫軌制動裝置質量的具體措施，如提高源頭維修質量和維修質量。充分利用維修質量，以改進脫軌制動裝置大修的源頭質量確保了對脫軌事故的有效控制。

關鍵詞：脫軌自動制動裝置;故障原因;處理方法

當列車脫軌導致更嚴重的交通事故時，如果沒有及時制動，車輛仍在列車車頭的動力牽引下繼續(xù)運行，則將會導致列車事故擴大，造成更加嚴重的車輛事故或者損壞更多的鐵路基礎設施。為有效減少車輛脫軌造成的損害，鐵道部研制出用于貨車脫軌的自動制動裝置，使列車脫軌時列車上安裝的傳感器自動判斷發(fā)生故障，列車自動產(chǎn)生緊急制動效果，自動停車，減少車輛脫軌損失。截止到現(xiàn)在70噸以及80噸貨車全部都配備了脫軌自動制動裝置。

一、貨車脫軌自動制動裝置及其原理

1結構

脫軌制動裝置是在車輛原空氣制動系統(tǒng)主管上增加兩個支路（見圖1），并通過主管三通、球閥、支管三通和支管等連接到脫軌制動閥上（見圖2）。兩軸轉向架每根車軸處安裝一套脫軌制動閥，在主管通向脫軌制動閥的支管間安裝一個球閥。車輛脫軌或脫軌制動閥發(fā)生故障時可關閉球閥截斷脫軌制動裝置支路，以便于將脫軌車輛起復后運到車輛段檢修。

脫軌制動閥由拉環(huán)、頂梁、調節(jié)桿、作用桿、鎖緊螺母、彈片、制動閥桿（即作用元件）和閥體等組成（見圖3）。

頂梁組成包括頂梁、限位筒及調節(jié)桿。根據(jù)頂梁限位筒與拉環(huán)銷孔方向的不同，頂梁組成（見圖4）、拉環(huán)（見圖5）分為一一對應的三種規(guī)格型式，以防止拉環(huán)誤裝。頂梁組成以型號標記來區(qū)分，拉環(huán)以顏色及型號標記來區(qū)分（見表1）。

2.作用及原理

鐵道貨車脫軌后，通常司機很難及時發(fā)現(xiàn)。列車脫軌是鐵道車輛運行中的重大行車事故。車輛脫軌后由于列車工作人員沒能及時發(fā)現(xiàn)，車輛仍在機車牽引下繼續(xù)行駛，引發(fā)更多車輛相繼脫軌或傾覆，從而使脫軌事故擴大，造成車輛、貨物、軌枕、路基及道旁設備嚴重損壞。脫軌制動裝置可在車輛脫軌時迅速使主風管連通大氣，從而使列車自動、及時地產(chǎn)生緊急制動，可避免脫軌事故擴大。

該裝置在車輛脫軌或其他異常情況時通過車體與車軸的相對位移，使脫軌自動制動閥閥桿被迫斷開導致列車主管與大氣連通，迫使列車發(fā)生緊急制動停車。運行途中該裝置發(fā)生故障產(chǎn)生動作時，可通過關閉球閥截斷脫軌自動制動裝置支路，停止其作用。

二、脫軌自動制動裝置的主要故障及其分析

1 配件丟失

1.1 故障分析

丟失的配件主要為圓銷鎖、開口銷、圓銷和拉環(huán)。圓銷鎖丟失的主要原因是裝車時鎖閉不到位，出現(xiàn)假鎖閉現(xiàn)象，運用中車輛振動使鎖頭脫出，圓銷鎖丟失后，因振動使圓銷丟失。拉環(huán)丟失多為人為偷盜造成。

1.2 故障處理

若圓銷丟失發(fā)生在車輛運行時，作為應急處理措施，可用開口銷替代圓銷，車輛繼續(xù)運行，至站修所后用不銹鋼鉚釘代替圓銷鎖、開口銷鉚在圓銷上，提高其連接可靠性，從而防止圓銷和拉環(huán)的丟失。

2 頂梁組成、拉環(huán)變形

2.1 故障分析

拉環(huán)、頂梁組成變形（圖21）主要原因是由于與翻車機的推車臂干涉造成。原翻車機的推車臂是推車軸來移動車輛。

拉環(huán)、頂梁組成變形另一個原因是由于作業(yè)人員操作不當造成。裝有脫軌制動閥的車輛在起吊車輛時必須拆除先拆除拉環(huán)，否則未拆除就進行吊車或頂車操作極易使拉環(huán)、頂梁組成因與車軸接觸而變形。

2.2 故障處理

若此類故障發(fā)生在車輛運行時，作為應急處理措施，可將球閥手把置于垂直關閉位后車輛繼續(xù)運行，至站修所后再行處理。

3 制動閥桿或彈片意外斷裂

3.1 故障分析

造成此類故障（圖22）主要原因是制動閥桿、彈片受外力作用所致。外力作用的產(chǎn)生有三個方面，一是由于拉環(huán)、頂梁與車軸的間隙未調至規(guī)定，在運用中出現(xiàn)極限工況時，拉環(huán)或頂梁與車軸意外接觸;二是未拆拉環(huán)即進行起吊車體的作業(yè);三是人為破壞。

3.2 故障處理

若此類故障發(fā)生在車輛運行時，作為應急處理措施，可將球閥關閉后車輛繼續(xù)運行，至站修所后再行處理。

4. 脫軌制動裝置管系漏泄

4.1 故障分析

脫軌制動裝置管系漏泄主要是由于管系安裝不正位，存在別勁造成。

4.2 故障處理

若此類故障發(fā)生在車輛運行時，作為應急處理措施，可將球閥手把置于垂直關閉位后車輛繼續(xù)運行，至站修所后再行處理。

三、改進的對策及措施

1提高維護的質量

提高支管維護的源質量：更換有缺陷的支管。嚴格執(zhí)行工藝標準，仔細檢查管路系統(tǒng)各部位是否有破損，碰撞變形，腐蝕穿孔，接頭是否錯位等情況，并及時更換過度腐蝕和變形的支管，以確保維修質量。

規(guī)范制動支管的檢漏順序：按照制動閥的順序控制支管的充氣，圖形化地制定支管的檢漏程序，以確保對制動支管的檢漏。管道系統(tǒng)是在管道中充滿空氣的條件下進行的，以防止不充氣，發(fā)生漏風檢測。

提高業(yè)務能力：加強員工業(yè)務培訓和現(xiàn)場監(jiān)督，改善管道系統(tǒng)的安裝和頂梁焊接，并降低故障的可能性。

提高臨時維修質量：實行配件集中維修。由車站維修部門更換的脫軌制動閥零件應由車輛修理廠進行維修和測試，以確保維修零件的質量。

配備必要的檢查模板：按照車站維修標準化建設的要求，提供相應的檢查模板，以確保脫軌制動裝置的安裝符合技術要求。

2提高保養(yǎng)質量

加強落實列車檢查運行標準，及時發(fā)現(xiàn)故障：一是加強空氣測試質量，及時發(fā)現(xiàn)管路系統(tǒng)泄漏故障。其次，加強目視檢查，并使用TFDS等檢查方法來查找拉環(huán)的變形以及頂梁的變形和腐蝕。

加強對故障車輛的排除和修理工作，消除隱患：對發(fā)生脫軌制動裝置故障的空車，應當予以扣留;有故障的重型車輛應關閉球閥，并在卸貨后及時進行維修。

四、脫軌自動制動裝備故障發(fā)生后處理措施

以下為上鐵輛〔2014〕229號：上海鐵路局關于公布《鐵路貨車脫軌自動制動裝置故障處置辦法》的通知規(guī)定，各車站、車務段、機務段、貨車車輛段須嚴格執(zhí)行：

貨物列車運行途中發(fā)生非正常停車，經(jīng)檢查確認是脫軌自動制動裝置故障動作造成的，按以下規(guī)定處置。

1、脫軌自動制動裝置安裝處所和動作原理

標記載重70t及以上的鐵路貨車安裝有4套脫軌自動制動裝置，對應每條車軸各裝有1套。該裝置在車輛脫軌或其他異常情況時通過車體與車軸的相對位移，使脫軌自動制動閥閥桿被迫斷開導致列車主管與大氣連通，迫使列車發(fā)生緊急制動停車。運行途中該裝置發(fā)生故障產(chǎn)生動作時，可通過關閉球閥截斷脫軌自動制動裝置支路，停止其作用。

2、脫軌自動制動裝置故障處置辦法

貨物列車運行途中發(fā)生非正常緊急制動停車，排除機車原因后列車仍不能充至定壓時，區(qū)間由機車乘務員（單班單司機值乘的按路局有關規(guī)定執(zhí)行）、站內由機車乘務員、車站人員（有列檢的車站由列檢人員）檢查貨車脫軌自動制動裝置是否動作。經(jīng)檢查脫軌自動制動裝置漏風或配件折斷、脫落，可確認是脫軌自動制動裝置動作造成列車非正常緊急制動停車。列車停于站內時，甩車處理;停于區(qū)間時，須關閉貨車脫軌自動制動裝置球閥，運行至前方站甩車處理。

3、信息報告流程

對脫軌自動制動裝置故障動作造成列車非正常停車的，機車乘務員應將車次、故障車輛的車號、處理情況等報告車站值班員，車站值班員轉報列車調度員，由列車調度員通知車輛調度員安排相關車輛段列檢檢查、處置。

五、結束語

脫軌制動裝置是貨運列車脫軌后的補救裝置，對于維護鐵路運輸?shù)陌踩椭刃蛑陵P重要。脫軌制動裝置的質量涉及車輛維護和操作的兩個方面。必須保證產(chǎn)品源頭的質量，并在操作過程中保持脫軌制動裝置的基本工作狀態(tài)，以使脫軌制動裝置能夠有效地控制安全事故。

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上海鐵路局徐州機務段 221000