JZ-7型空氣制動(dòng)機(jī)自動(dòng)緩解問題的解決方案

王 鑫 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司上海鐵路機(jī)車車輛發(fā)展有限公司

1 研究JZ-7型空氣制動(dòng)機(jī)自動(dòng)緩解問題的重要性和案列

1.1 研究JZ-7型空氣制動(dòng)機(jī)自動(dòng)緩解問題的重要性

JZ-7型空氣制動(dòng)機(jī)是中國自主研發(fā)的一種空氣制動(dòng)機(jī)，特點(diǎn)為操作簡單，性能穩(wěn)定，檢修方便，被廣泛運(yùn)用在接觸網(wǎng)作業(yè)車和各類工程車輛上。JZ-7 型空氣制動(dòng)機(jī)是JW-4G 型接觸網(wǎng)作業(yè)車的重要組成部分，是機(jī)車制動(dòng)力的來源。由司機(jī)進(jìn)行操縱，在列車上實(shí)施排風(fēng)制動(dòng)、充風(fēng)緩解動(dòng)作，使列車可以正常運(yùn)行、停車及防溜。所以制動(dòng)機(jī)的性能以及運(yùn)行狀態(tài)直接影響著列車的運(yùn)行安全。目前，上鐵機(jī)車車輛發(fā)展有限公司蚌埠軌道作業(yè)車修造廠所承修的JW-4G 型接觸網(wǎng)作業(yè)車裝用的JZ-7 型制動(dòng)機(jī)，由于一部分機(jī)車出廠年限較長，運(yùn)用環(huán)境惡劣，故存在如管路堵塞銹蝕，閥體磨損，零部件變形等不良狀況。諸多問題中，有一種故障現(xiàn)象容易被忽視。在進(jìn)行JZ-7 型制動(dòng)機(jī)“七步閘”試驗(yàn)時(shí)，自閥手柄放制動(dòng)區(qū)，制動(dòng)保壓時(shí)會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)緩解的問題。此類問題會(huì)導(dǎo)致機(jī)車制動(dòng)失效，極易發(fā)生機(jī)車車輛溜逸。由于在日常檢修過程中，機(jī)車制動(dòng)保壓時(shí)間通常較短，檢修人員往往會(huì)忽視此類問題。

1.2 案例

2021 年 6 月 25 日，南京維管段 1031016 號 JW-4G 型接觸網(wǎng)作業(yè)車乘務(wù)員于宜興作業(yè)點(diǎn)作業(yè)時(shí)，自閥手柄在制動(dòng)區(qū)，制動(dòng)保壓時(shí)發(fā)生自動(dòng)緩解。初步判斷是工作風(fēng)缸充氣止回閥故障，在通知班組檢修人員現(xiàn)場更換備品合格閥件后，將故障閥件帶回廠內(nèi)處理。拆解故障閥件后，更換主閥工作風(fēng)缸充氣止回閥后再按“七步閘”步驟試驗(yàn)，工作風(fēng)缸和制動(dòng)缸均保壓良好，故障現(xiàn)象消除。

1.3 故障分析

驗(yàn)收員組織制動(dòng)組檢修人員對南京維管段1031016 號JW-4G 型接觸網(wǎng)作業(yè)車換下的主閥解體檢查，擴(kuò)大分析。解體后發(fā)現(xiàn)，故障的主要原因是該主閥工作風(fēng)缸一體式充氣止回閥膠墊磨損嚴(yán)重，無法完成主閥正常制動(dòng)動(dòng)作，由于一體式充氣止回閥不能拆解檢修，無法對該一體式充氣止回閥膠墊進(jìn)行更換，故采取更換新的一體式充氣止回閥的方式對故障進(jìn)行解決。經(jīng)試驗(yàn)臺多次試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，一體式充氣止回閥的穩(wěn)定性較差，多次試驗(yàn)后，新更換的一體式充氣止回閥的主閥依舊會(huì)在制動(dòng)保壓時(shí)出現(xiàn)自動(dòng)緩解的問題。再次拆解后發(fā)現(xiàn)，新更換的一體式充氣止回閥膠墊也已經(jīng)磨損，由此判定此類故障與一體式充氣止回閥的構(gòu)造和材料有關(guān)。通過查閱相關(guān)工藝文件，并現(xiàn)場測量分體式充氣止回閥尺寸后，確認(rèn)分體式充氣止回閥內(nèi)部膠墊厚度為5 mm，膠墊突出部位為1 mm。經(jīng)與生產(chǎn)廠家聯(lián)系，由生產(chǎn)廠家按照此規(guī)格生產(chǎn)一批分體式充氣止回閥代替一體式充氣止回閥再次進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)分體式充氣止回閥性能穩(wěn)定，且膠墊狀態(tài)良好。工作風(fēng)缸和制動(dòng)缸保壓3 min 以上都未發(fā)生自動(dòng)緩解，故障現(xiàn)象消除。因此確定是由于一體式充氣止回閥橡膠墊磨損過快導(dǎo)致漏風(fēng)而引起的制動(dòng)機(jī)自動(dòng)緩解故障，見圖1、圖2、圖3、圖4。

圖1 故障充氣止回閥內(nèi)部膠墊狀況圖

圖2 分體式充氣止回閥與一體式充氣止回閥對比圖

圖3 故障假設(shè)試驗(yàn)過程

圖4 故障假設(shè)試驗(yàn)結(jié)果

2 問題處理思路和故障原理

2.1 問題處理思路

JZ-7型空氣制動(dòng)機(jī)故障產(chǎn)生的原因主要有兩個(gè)方面：一方面是由于金屬零件的變形，磨耗，開裂以及橡膠件（O型圈，模板，橡膠墊）在檢修周期內(nèi)快速的老化失效導(dǎo)致的，另一方面是由于運(yùn)用環(huán)境差，缺乏日常的維護(hù)保養(yǎng)導(dǎo)致的。在“七步閘”試驗(yàn)過程中，如果出現(xiàn)自閥手柄在制動(dòng)區(qū)，制動(dòng)保壓時(shí)發(fā)生自動(dòng)緩解的問題，首要考慮的就是工作風(fēng)缸充氣止回閥泄露，而工作風(fēng)缸充氣止回閥泄露的主要原因就是止回閥膠墊無法緊貼造成漏風(fēng)。

2.2 故障原理

主閥工作風(fēng)缸充氣止回閥由彈簧，止回閥，止回閥座，風(fēng)堵等組成，其用途是在緩解充風(fēng)時(shí)，控制列車管只能向工作風(fēng)缸單向充風(fēng)，在制動(dòng)減壓時(shí)，防止工作風(fēng)缸壓力空氣向列車管逆流。

在制動(dòng)保壓時(shí)，主閥呈制動(dòng)位，會(huì)使作用風(fēng)缸增壓的同時(shí)，由彈簧作用，壓迫空心閥桿向下移動(dòng)，使供氣閥口關(guān)閉，此時(shí)主閥供氣閥與空心閥桿端部緊密接觸，故排氣口關(guān)閉，作用風(fēng)缸處于保壓狀態(tài)，見圖5。

圖5 主閥保壓位示意圖

此時(shí)如果工作風(fēng)缸充氣止回閥墊磨損較大，無法緊密接觸，就會(huì)導(dǎo)致工作風(fēng)缸竄風(fēng)，出現(xiàn)自閥手柄在制動(dòng)區(qū)，制動(dòng)保壓時(shí)發(fā)生自動(dòng)緩解的問題。

3 判斷方法和防范措施

3.1 判斷方法

在試驗(yàn)JZ-7 制動(dòng)機(jī)性能時(shí)，如果出現(xiàn)自閥手柄在制動(dòng)區(qū)，制動(dòng)保壓時(shí)發(fā)生自動(dòng)緩解的問題，應(yīng)本著“先易后難”的檢修原則，首先考慮主閥工作風(fēng)缸充氣止回閥故障，避免盲目檢修，判斷失誤，誤工誤產(chǎn)。

3.2 防范措施

3.2.1 嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和檢修工藝

檢修人員在檢修制動(dòng)機(jī)閥件時(shí)，必須嚴(yán)格按照作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和工藝范圍對閥件進(jìn)行解體、清洗，清潔、檢查、測量、組裝閥件，在更換不良的橡膠膜板、O 型圈、彈簧時(shí)要注意尺寸是否合格，凡士林是否潤滑到位。內(nèi)外部大小螺栓必須緊固到位，防止彈簧墊松垮泄露，避免螺栓松動(dòng)導(dǎo)致漏風(fēng)。

3.2.2 嚴(yán)格執(zhí)行材料“三檢一驗(yàn)”制度

材料部門采購制動(dòng)機(jī)配件要確保質(zhì)量，必須在規(guī)定的物資采購平臺上從路局批準(zhǔn)的合法供應(yīng)廠家采購。在檢驗(yàn)制動(dòng)件材料時(shí)，要注意橡膠件合格證是否在半年有效期內(nèi)，并取樣檢查橡膠件厚度是否適中、韌性是否良好，有無龜裂。如發(fā)現(xiàn)以上情況，及時(shí)收集上報(bào)材料部門，停止使用。

3.2.3 延長“七步閘”試驗(yàn)保壓時(shí)間

多次交驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)自閥手柄在制動(dòng)區(qū)，制動(dòng)保壓時(shí)發(fā)生自動(dòng)緩解的問題，保壓的時(shí)間至少要達(dá)到3 min。故障現(xiàn)象一般在保壓3 min 左右才會(huì)出現(xiàn)；經(jīng)過3 min 保壓觀察，基本上可以確認(rèn)列車管是否會(huì)升壓。實(shí)際試驗(yàn)和運(yùn)用時(shí)，檢驗(yàn)人員往往只保壓1 min 甚至不保壓，如列車管壓力出現(xiàn)小幅波動(dòng)，很容易被誤認(rèn)為是壓力回座，從而忽視了此故障，所以為了將問題留在班組，從根本上杜絕機(jī)車帶病運(yùn)行，就需要在機(jī)車出庫前做好做足保壓試驗(yàn)。

4 結(jié)束語

JZ-7 型空氣制動(dòng)機(jī)具有其特殊性，復(fù)雜性，導(dǎo)致其產(chǎn)生的故障也呈多樣性，所以在查找制動(dòng)機(jī)故障時(shí)，同一類問題的不同解決辦法一直困惑著檢修作業(yè)人員。既費(fèi)力耗時(shí)，又容易產(chǎn)生嚴(yán)重的行車安全問題。但只要能夠遵循“先易后難”的作業(yè)辦法和JZ-7 型空氣制動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)的工作原理，就可以在問題出現(xiàn)時(shí)，冷靜快速的解決。本文所描述的 JZ-7 型空氣制動(dòng)機(jī)自動(dòng)緩解問題的故障分析，判斷方法，解決過程，希望能給機(jī)車檢修作業(yè)人員提供借鑒和參考，保證更好更快地完成機(jī)車檢修工作，使機(jī)車質(zhì)量安全可靠。