JZ-7型空氣制動機自動緩解問題的解決方案

王 鑫 中國鐵路上海局集團有限公司上海鐵路機車車輛發展有限公司

1 研究JZ-7型空氣制動機自動緩解問題的重要性和案列

1.1 研究JZ-7型空氣制動機自動緩解問題的重要性

JZ-7型空氣制動機是中國自主研發的一種空氣制動機，特點為操作簡單，性能穩定，檢修方便，被廣泛運用在接觸網作業車和各類工程車輛上。JZ-7 型空氣制動機是JW-4G 型接觸網作業車的重要組成部分，是機車制動力的來源。由司機進行操縱，在列車上實施排風制動、充風緩解動作，使列車可以正常運行、停車及防溜。所以制動機的性能以及運行狀態直接影響著列車的運行安全。目前，上鐵機車車輛發展有限公司蚌埠軌道作業車修造廠所承修的JW-4G 型接觸網作業車裝用的JZ-7 型制動機，由于一部分機車出廠年限較長，運用環境惡劣，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，有一種故障現象容易被忽視。在進行JZ-7 型制動機“七步閘”試驗時，自閥手柄放制動區，制動保壓時會出現自動緩解的問題。此類問題會導致機車制動失效，極易發生機車車輛溜逸。由于在日常檢修過程中，機車制動保壓時間通常較短，檢修人員往往會忽視此類問題。

1.2 案例

2021 年 6 月 25 日，南京維管段 1031016 號 JW-4G 型接觸網作業車乘務員于宜興作業點作業時，自閥手柄在制動區，制動保壓時發生自動緩解。初步判斷是工作風缸充氣止回閥故障，在通知班組檢修人員現場更換備品合格閥件后，將故障閥件帶回廠內處理。拆解故障閥件后，更換主閥工作風缸充氣止回閥后再按“七步閘”步驟試驗，工作風缸和制動缸均保壓良好，故障現象消除。

1.3 故障分析

驗收員組織制動組檢修人員對南京維管段1031016 號JW-4G 型接觸網作業車換下的主閥解體檢查，擴大分析。解體后發現，故障的主要原因是該主閥工作風缸一體式充氣止回閥膠墊磨損嚴重，無法完成主閥正常制動動作，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行解決。經試驗臺多次試驗后發現，一體式充氣止回閥的穩定性較差，多次試驗后，新更換的一體式充氣止回閥的主閥依舊會在制動保壓時出現自動緩解的問題。再次拆解后發現，新更換的一體式充氣止回閥膠墊也已經磨損，由此判定此類故障與一體式充氣止回閥的構造和材料有關。通過查閱相關工藝文件，并現場測量分體式充氣止回閥尺寸后，確認分體式充氣止回閥內部膠墊厚度為5 mm，膠墊突出部位為1 mm。經與生產廠家聯系，由生產廠家按照此規格生產一批分體式充氣止回閥代替一體式充氣止回閥再次進行試驗，經試驗分體式充氣止回閥性能穩定，且膠墊狀態良好。工作風缸和制動缸保壓3 min 以上都未發生自動緩解，故障現象消除。因此確定是由于一體式充氣止回閥橡膠墊磨損過快導致漏風而引起的制動機自動緩解故障，見圖1、圖2、圖3、圖4。

圖1 故障充氣止回閥內部膠墊狀況圖

圖2 分體式充氣止回閥與一體式充氣止回閥對比圖

圖3 故障假設試驗過程

圖4 故障假設試驗結果

2 問題處理思路和故障原理

2.1 問題處理思路

JZ-7型空氣制動機故障產生的原因主要有兩個方面：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）在檢修周期內快速的老化失效導致的，另一方面是由于運用環境差，缺乏日常的維護保養導致的。在“七步閘”試驗過程中，如果出現自閥手柄在制動區，制動保壓時發生自動緩解的問題，首要考慮的就是工作風缸充氣止回閥泄露，而工作風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。

2.2 故障原理

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

在制動保壓時，主閥呈制動位，會使作用風缸增壓的同時，由彈簧作用，壓迫空心閥桿向下移動，使供氣閥口關閉，此時主閥供氣閥與空心閥桿端部緊密接觸，故排氣口關閉，作用風缸處于保壓狀態，見圖5。

圖5 主閥保壓位示意圖

此時如果工作風缸充氣止回閥墊磨損較大，無法緊密接觸，就會導致工作風缸竄風，出現自閥手柄在制動區，制動保壓時發生自動緩解的問題。

3 判斷方法和防范措施

3.1 判斷方法

在試驗JZ-7 制動機性能時，如果出現自閥手柄在制動區，制動保壓時發生自動緩解的問題，應本著“先易后難”的檢修原則，首先考慮主閥工作風缸充氣止回閥故障，避免盲目檢修，判斷失誤，誤工誤產。

3.2 防范措施

3.2.1 嚴格執行作業標準和檢修工藝

檢修人員在檢修制動機閥件時，必須嚴格按照作業標準和工藝范圍對閥件進行解體、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、彈簧時要注意尺寸是否合格，凡士林是否潤滑到位。內外部大小螺栓必須緊固到位，防止彈簧墊松垮泄露，避免螺栓松動導致漏風。

3.2.2 嚴格執行材料“三檢一驗”制度

材料部門采購制動機配件要確保質量，必須在規定的物資采購平臺上從路局批準的合法供應廠家采購。在檢驗制動件材料時，要注意橡膠件合格證是否在半年有效期內，并取樣檢查橡膠件厚度是否適中、韌性是否良好，有無龜裂。如發現以上情況，及時收集上報材料部門，停止使用。

3.2.3 延長“七步閘”試驗保壓時間

多次交驗發現，發現自閥手柄在制動區，制動保壓時發生自動緩解的問題，保壓的時間至少要達到3 min。故障現象一般在保壓3 min 左右才會出現；經過3 min 保壓觀察，基本上可以確認列車管是否會升壓。實際試驗和運用時，檢驗人員往往只保壓1 min 甚至不保壓，如列車管壓力出現小幅波動，很容易被誤認為是壓力回座，從而忽視了此故障，所以為了將問題留在班組，從根本上杜絕機車帶病運行，就需要在機車出庫前做好做足保壓試驗。

4 結束語

JZ-7 型空氣制動機具有其特殊性，復雜性，導致其產生的故障也呈多樣性，所以在查找制動機故障時，同一類問題的不同解決辦法一直困惑著檢修作業人員。既費力耗時，又容易產生嚴重的行車安全問題。但只要能夠遵循“先易后難”的作業辦法和JZ-7 型空氣制動機基礎的工作原理，就可以在問題出現時，冷靜快速的解決。本文所描述的 JZ-7 型空氣制動機自動緩解問題的故障分析，判斷方法，解決過程，希望能給機車檢修作業人員提供借鑒和參考，保證更好更快地完成機車檢修工作，使機車質量安全可靠。