關(guān)于密封式制動(dòng)缸漏泄問題的探討

張?zhí)焱?王麗紅

(鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河南鄭州 450052)

我國(guó)鐵路列車重載提速戰(zhàn)略的全面實(shí)施,有效地促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,同時(shí)也對(duì)貨車的質(zhì)量提出了更高的要求。列車重載提速以來,貨車密封式制動(dòng)缸漏泄故障時(shí)有發(fā)生,直接影響了鐵路干線的安全暢通,干擾了正常的鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)秩序。鑒于密封式制動(dòng)缸在貨車上的廣泛使用和在保證鐵路行車安全中的重要作用,我們特對(duì)密封式制動(dòng)缸漏泄的原因進(jìn)行分析,并提出改進(jìn)建議。

1 問題的提出

2007年 8月 11日,鄭州北車輛段晉城北運(yùn)用車間一班一組技檢 65017次貨車,該次列車為 05年 12月眉山車輛廠新造車,系中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司中州分公司自備車,車型 K18AK(配置為:K2型轉(zhuǎn)向架、13A車鉤、120型控制閥、254×254旋壓式制動(dòng)缸、ST2-250型閘調(diào)器、L-B型制動(dòng)梁、ST型緩沖器),整列編組 48輛。在進(jìn)行列車制動(dòng)機(jī)試驗(yàn)過程時(shí),司機(jī)反映列車漏泄量過大,不能正常保壓。經(jīng)與車站聯(lián)系后,更換機(jī)車后重新進(jìn)行制動(dòng)機(jī)試驗(yàn),列車漏泄量仍然超過規(guī)定,不保壓。經(jīng)列檢人員現(xiàn)場(chǎng)逐輛檢查確認(rèn),發(fā)現(xiàn)機(jī)后 3位 K18AK0519575、機(jī)后 6位 K18AK0519567等 10余輛車的制動(dòng)缸不同程度存在漏風(fēng)現(xiàn)象,其中部分車輛活塞桿行程達(dá)到130mm以上,但活塞桿處于未受力狀態(tài),形成“假制動(dòng)”。

2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查

2007年 8月 14日,由鄭州鐵路局車輛處、鄭州北車輛段、中鋁中州分公司、眉山車輛廠、四川制動(dòng)科技有限公司有關(guān)人員對(duì)晉北列檢扣下的 10余輛制動(dòng)故障車入站修進(jìn)行了單車試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)多數(shù)車輛制動(dòng)缸前部存在漏風(fēng)現(xiàn)象,部分車輛制動(dòng)缸前部漏風(fēng)嚴(yán)重。而后對(duì)制動(dòng)缸的分解檢查發(fā)現(xiàn),制動(dòng)缸上部大半周部位無油膜,底部有部分稀化油脂,制動(dòng)缸內(nèi)壁上部距后壁 200～220mm處存在有三分之一圓周的干結(jié)油層兩條 (寬度約 2～5mm),制動(dòng)缸活塞

圖 1 制動(dòng)缸活塞桿、密封圈

密封圈在活塞桿上用手可以轉(zhuǎn)動(dòng),密封圈清洗后經(jīng)測(cè)量實(shí)際尺寸超差(如圖 1、圖 2)。通過有關(guān)人員對(duì)故障車輛的單車試驗(yàn)和制動(dòng)缸的分解檢查,初步認(rèn)為該密封式制動(dòng)缸因漏風(fēng)而導(dǎo)致制動(dòng)失效的原因是油脂變質(zhì)稀化,制動(dòng)缸活塞密封圈與缸壁局部處于干摩擦狀態(tài),使密封圈松弛脫槽,造成密封不良導(dǎo)致漏泄。

圖 2 制動(dòng)缸缸體

3 故障危害

(1)制動(dòng)缸密封失效,造成列車制動(dòng)后不保壓,列車管嚴(yán)重漏風(fēng)。《運(yùn)規(guī)》、《技規(guī)》中對(duì)制動(dòng)機(jī)性能實(shí)驗(yàn)都規(guī)定:“列車施行常用制動(dòng)后保壓,在 1分鐘內(nèi)列車管風(fēng)壓漏泄量不得超過 20kpa”。目前與密封式制動(dòng)缸配套的 120型控制閥同 103型分配閥一樣,都設(shè)有局減閥,當(dāng)制動(dòng)機(jī)發(fā)生制動(dòng)作用過程中,在第二段局減時(shí),是列車管風(fēng)壓由局減閥進(jìn)入制動(dòng)缸,當(dāng)制動(dòng)缸內(nèi)風(fēng)壓達(dá)到 50—70kpa時(shí),局減閥關(guān)閉。但是,當(dāng)制動(dòng)缸密封失效時(shí),制動(dòng)缸的空氣壓力不能使局減閥關(guān)閉,使列車管壓力空氣通過局減閥、制動(dòng)缸漏向大氣,造成列車制動(dòng)后不保壓,列車管漏泄超過規(guī)定。

(2)造成列車制動(dòng)力不足。特別是前面所述65017次列車發(fā)生的故障,制動(dòng)缸活塞行程正常,制動(dòng)、緩解表面正常,但是沒有閘瓦壓力,形成“假制動(dòng)”,極易造成檢車員判斷錯(cuò)誤而發(fā)生漏檢。在列車高速重載的今天,如果車輛發(fā)生“假制動(dòng)”,尤其運(yùn)行在長(zhǎng)大下坡道上,很可能造成貨物列車惡性事故。

4 原因分析

(1)潤(rùn)滑油質(zhì)量差。K18AK型車制動(dòng)缸安裝于車輛端部的地板上,長(zhǎng)期受日光直射,尤其在夏季,制動(dòng)缸內(nèi)部溫度較高是油脂稀化的主要原因。油脂稀化后流到制動(dòng)缸下部,從而使密封圈與制動(dòng)缸體在上部形成干摩擦,造成制動(dòng)缸漏風(fēng)。

(2)制動(dòng)缸活塞密封圈質(zhì)量差,不能適應(yīng)溫差大幅度的變化,加上密封圈與缸體干摩擦,造成制動(dòng)缸活塞密封圈松弛。按相關(guān)規(guī)定,密封式制動(dòng)缸段修、輔修不須分解檢修,質(zhì)量保證期為一個(gè)廠修期,而上述車輛運(yùn)行了一年八個(gè)月,就發(fā)生松弛變形,這說明密封圈質(zhì)量存在一定問題。

(3)密封式制動(dòng)缸設(shè)計(jì)方面存在缺陷。旋壓式密封制動(dòng)缸的密封圈直接套裝于制動(dòng)缸活塞上,沒有任何緊固件。同時(shí)由于該型制動(dòng)缸輔修、段修不進(jìn)行分解檢查,在長(zhǎng)期運(yùn)用中,一旦發(fā)生松弛,極易造成密封圈脫槽而失去密封作用。在 65017次發(fā)生制動(dòng)缸漏泄故障后,相關(guān)部門加強(qiáng)了對(duì)制動(dòng)缸漏泄的檢查,之后又發(fā)現(xiàn)多起類似故障,其中多數(shù)為 254×356型密封式制動(dòng)缸,說明大直徑制動(dòng)缸更易發(fā)生密封圈松弛故障。

5 改進(jìn)建議

(1)段修、輔修時(shí)要專門檢查密封式制動(dòng)缸漏泄情況,一旦發(fā)現(xiàn)漏泄現(xiàn)象,應(yīng) 100%進(jìn)行分解檢查。

(2)列檢試風(fēng)作業(yè)在施行制動(dòng)作用后,應(yīng)注意檢查制動(dòng)缸漏泄情況,可通過查看杠桿是否傳遞制動(dòng)力,閘瓦是否抱緊車輪,制動(dòng)保壓后列車管系是否存在漏泄等判斷。

(3)有關(guān)設(shè)計(jì)制造方面應(yīng)對(duì)旋壓式密封制動(dòng)缸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),防止長(zhǎng)期運(yùn)用密封圈發(fā)生松弛后脫槽。

(4)嚴(yán)格控制旋壓式密封旋壓式制動(dòng)缸密封圈及潤(rùn)滑脂的質(zhì)量,防止因潤(rùn)滑脂變質(zhì)和密封圈松弛而造成的制動(dòng)缸漏泄。