120型控制閥造成行車抱閘的原因分析

相 峰

（北京鐵路安全監(jiān)督管理辦公室駐豐臺(tái)車輛段 驗(yàn)收室，北京100070）

中國鐵路重載貨運(yùn)技術(shù)得到了快速發(fā)展，提速貨車技術(shù)得到了全面推廣應(yīng)用。目前，中國80%以上貨車具備了時(shí)速120km技術(shù)基礎(chǔ)，新造貨車實(shí)現(xiàn)了載重由60t級(jí)向70t級(jí)全面升級(jí)換代，大秦線80t級(jí)運(yùn)煤專用貨車2萬t重載列車的順利開行，實(shí)現(xiàn)了重載運(yùn)輸?shù)男驴缭健?/p>

行車設(shè)備故障會(huì)造成列車停車、晚點(diǎn)、設(shè)備損壞，影響正常的鐵路運(yùn)輸秩序，影響鐵路運(yùn)輸效率，影響鐵路部門運(yùn)輸效益。制動(dòng)抱閘故障是僅次于熱軸故障的問題，是運(yùn)用部門關(guān)注和著力解決的重點(diǎn)之一。

1 制動(dòng)抱閘原因統(tǒng)計(jì)

為了解制動(dòng)抱閘故障的具體情況，對(duì)2011－05—2012－01鐵道部公布的《鐵路貨車責(zé)任行車設(shè)備故障明細(xì)》進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。共發(fā)生D類以上事故54起，其中抱閘8起，抱閘占總數(shù)的14.8%，共發(fā)生行車設(shè)備故障383起，其中抱閘61起，抱閘占總數(shù)的15.9%。

導(dǎo)致抱閘的原因有120閥、閘調(diào)器、基礎(chǔ)制動(dòng)、閘瓦、空重車閥、密封墊等，其中120閥48起，閘調(diào)器4起，基礎(chǔ)制動(dòng)4起，閘瓦6起，空重車閥2起，密封墊2起，其他3起。具體情況見表1。

其中120閥導(dǎo)致的抱閘數(shù)量48起，占整個(gè)抱閘數(shù)量的69%。具體情況見表1。120主閥主活塞膜板穿孔25起，是120閥抱閘故障的一半以上。因此，120閥是造成抱閘故障的主要原因，而主活塞橡膠膜板穿孔是其中的重要因素。

對(duì)120閥造成抱閘故障的原因進(jìn)行分析、制定糾正預(yù)防措施，對(duì)于降低制動(dòng)抱閘故障有重要意義。

2 120閥導(dǎo)致抱閘故障原因分析

2.1 橡膠膜板的影響因素

表1中120主閥主活塞膜板穿孔25起，加速緩解膜板穿孔1起，橡膠膜板穿孔占120閥故障一半以上。120閥有主閥膜板、加速緩解閥膜板、局減閥膜板、緊急閥膜板、緩解閥膜板共5種。其中主閥膜板和緊急閥膜板雙側(cè)受力，最大壓差達(dá)到600kPa，同時(shí)還要滿足－50℃的低溫要求，這對(duì)橡膠生產(chǎn)提出了較高的要求。橡膠膜板是120閥的關(guān)鍵零件，鐵道部定點(diǎn)生產(chǎn)。隨著我國橡膠工業(yè)的發(fā)展，橡膠膜板的壽命已經(jīng)大大提高，基本能夠滿足貨車2年段修期的要求。同國外同類產(chǎn)品相比，橡膠件的壽命還需繼續(xù)研究提高。

表1 抱閘故障原因統(tǒng)計(jì)

近期有運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)反饋橡膠膜板老化嚴(yán)重。圖1是投入運(yùn)用不到3個(gè)月緊急閥橡膠膜板老化嚴(yán)重的照片，膜板四周的“R形圓弧”已經(jīng)變成“方形”。橡膠膜板穿孔和橡膠膜板老化有直接的原因。

橡膠件老化嚴(yán)重的原因，和解凍庫溫度過高、時(shí)間過長(zhǎng)有關(guān)系，高溫解凍庫的溫度和時(shí)間與鐵道部標(biāo)準(zhǔn)不符。

圖1 緊急閥橡膠膜板老化嚴(yán)重

2.2 120主閥機(jī)構(gòu)的影響因素

表1中120主閥作用不良的有9起，120主閥閥面缺油、劃傷、有異物的有7起，120主閥主活塞螺母松動(dòng)的1起。

金屬滑閥結(jié)構(gòu)是120閥主控機(jī)構(gòu)，如圖2所示?；y底面與滑閥座面、滑閥上面與節(jié)制閥的配合研磨面靠金屬研磨面密封。當(dāng)金屬研磨面上油膜破壞時(shí)滑閥易漏泄，當(dāng)壓力空氣中含有雜質(zhì)時(shí)容易拉傷金屬研磨面造成滑閥漏泄，當(dāng)金屬研磨面磨損時(shí)也會(huì)造成滑閥漏泄。而且，滑閥底面和滑閥座面是研磨平面配合，配合平面沒有存油結(jié)構(gòu)，加之研磨平面使用時(shí)處于垂直狀態(tài)，該表面只能存在很薄的油膜，起潤(rùn)滑和密封作用。如果加大滑閥面涂抹硅油量，組裝后閥面油膜較厚，120主閥性能試驗(yàn)時(shí)會(huì)掩蓋閥面研磨不合格導(dǎo)致的漏泄問題。主閥動(dòng)作一定次數(shù)或使用一段時(shí)間后，研磨平面油膜變薄，閥面研磨不合格導(dǎo)致的漏泄問題就會(huì)顯現(xiàn)出來。

圖2 120閥主控機(jī)構(gòu)組成圖

120主閥閥面缺油、劃傷，以及由此造成的漏泄超標(biāo)、作用不良，是120閥的金屬滑閥結(jié)構(gòu)決定的。加強(qiáng)組裝清潔度控制，提高車輛風(fēng)源質(zhì)量，提升研磨水平，有利于延長(zhǎng)120閥滑閥機(jī)構(gòu)的使用時(shí)間。

120閥主活塞緊固螺母的擰緊力矩是60～80Nm，嚴(yán)格按此技術(shù)要求執(zhí)行可有效防止主活塞緊固螺母的松動(dòng)問題。

2.3 120緊急閥機(jī)構(gòu)的影響因素

表1中120緊急閥放風(fēng)閥蓋鑲套竄出的2起，120緊急閥活塞桿內(nèi)異物的2起。

圖3 120緊急閥組成圖

如圖3所示。緊急閥放風(fēng)閥蓋鑲套竄出時(shí)，導(dǎo)致放風(fēng)閥下側(cè)壓力降低、放風(fēng)閥上下側(cè)壓力不平衡、放風(fēng)閥打開，列車管壓力排大氣，列車意外緊急。120緊急閥活塞桿內(nèi)有異物時(shí)，活塞桿內(nèi)的安定孔被堵塞、常用制動(dòng)時(shí)緊急室向列車管逆流的通路不暢、緊急活塞下移頂開先導(dǎo)閥、放風(fēng)閥打開，列車管壓力排大氣，列車意外緊急。

加強(qiáng)組裝清潔度控制，提高車輛風(fēng)源質(zhì)量，有利于防止異物進(jìn)入緊急活塞桿堵塞安定孔。應(yīng)對(duì)放風(fēng)閥蓋壓套工藝進(jìn)行控制，對(duì)壓套時(shí)的“壓噸”力曲線進(jìn)行研究，防止放風(fēng)閥蓋鑲套竄出。

2.4 試驗(yàn)設(shè)備的影響因素

120閥出廠前要逐一在120閥試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行性能試驗(yàn)，裝車前車輛制造（檢修）單位在120閥試驗(yàn)臺(tái)上還要逐一進(jìn)行性能試驗(yàn)，裝車后整車要進(jìn)行單車制動(dòng)試驗(yàn)，車輛編組后要進(jìn)行列車編組試驗(yàn)。120閥要經(jīng)過“層層關(guān)口”才能投入運(yùn)用。

出現(xiàn)抱閘故障后，單車制動(dòng)試驗(yàn)合格、車輛基礎(chǔ)制動(dòng)裝置正常、手制動(dòng)機(jī)在緩解位，抱閘原因無法確認(rèn)。120閥在試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)時(shí)某些指標(biāo)超標(biāo)，如制動(dòng)位局減排氣口漏泄超標(biāo)，緩解位主閥排氣口漏泄超標(biāo)，主閥性能試驗(yàn)中保壓穩(wěn)定孔試驗(yàn)不合格，但此類超標(biāo)不是導(dǎo)致抱閘的直接原因。分解后發(fā)現(xiàn)主閥閥面缺油、劃傷、有異物、主活塞螺母松動(dòng)等問題，最后定責(zé)120閥。

應(yīng)對(duì)單車試驗(yàn)方法、120閥試驗(yàn)方法進(jìn)行研究，通過試驗(yàn)就能確定120閥是否是導(dǎo)致抱閘直接原因。在120閥性能試驗(yàn)、裝車后單車試驗(yàn)時(shí)就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)有故障隱患的閥，防止投入運(yùn)用后產(chǎn)生抱閘故障。

3 結(jié)束語

加強(qiáng)對(duì)高溫解凍庫的溫度和時(shí)間進(jìn)行控制，使之符合鐵道部標(biāo)準(zhǔn)，防止對(duì)橡膠件造成損害。同時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行提高橡膠件適應(yīng)高低溫環(huán)境的研究。

加強(qiáng)組裝清潔度控制，提高車輛風(fēng)源質(zhì)量，提升研磨水平，延長(zhǎng)120閥滑閥機(jī)構(gòu)的使用時(shí)間。同時(shí)，研究滑閥機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)油結(jié)構(gòu)。

對(duì)單車試驗(yàn)方法、120閥試驗(yàn)方法進(jìn)行研究，在120閥性能試驗(yàn)、裝車后單車試驗(yàn)時(shí)就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)有故障隱患的閥，防止投入運(yùn)用后產(chǎn)生抱閘故障。