自主化制動(dòng)系統(tǒng)C5修檢修技術(shù)要求探討

吳易航，李開曄，王 雙

(1.中車株洲電力機(jī)車有限公司制動(dòng)分公司，湖南 株洲 412000； 2.軌道車輛制動(dòng)技術(shù)湖南省工程實(shí)驗(yàn)室，湖南 株洲 412000)

0 引言

電力機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)隨著運(yùn)用年限增加，其部件會(huì)出現(xiàn)磨損、變形、老化等情況，為確保制動(dòng)系統(tǒng)在全壽命周期范圍內(nèi)可靠運(yùn)用，有必要結(jié)合檢修對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行定期檢修維護(hù)。目前和諧型交流機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)C5修修程周期為100 × ( 1 ± 10% ) 萬(wàn) km，不超過(guò)6年，C5修主要為針對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)閥類部件進(jìn)行解體檢修，更新橡膠件、彈簧、濾芯，對(duì)電氣部件進(jìn)行功能檢測(cè)，更新或檢修性能不良部件。

自主化制動(dòng)系統(tǒng)主要由制動(dòng)控制單元、閥類部件、壓力傳感器、壓力開關(guān)等組成，制動(dòng)系統(tǒng)的性能主要取決于以上部件的實(shí)際運(yùn)用狀況。為進(jìn)一步摸清自主化制動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到C5修后的實(shí)際狀況，本文運(yùn)用已經(jīng)達(dá)到C5修的制動(dòng)柜進(jìn)行常溫、低溫性能試驗(yàn)以及拆解檢查，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果以及拆解檢查情況進(jìn)行分析，提出制動(dòng)系統(tǒng)C5修檢修范圍以及技術(shù)要求建議，提升檢修后的制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)用質(zhì)量。

1 試驗(yàn)基本情況

本文選取4臺(tái)已進(jìn)入C5修周期的制動(dòng)柜在高低溫試驗(yàn)箱中開展制動(dòng)性能試驗(yàn)以及常溫、低溫泄漏試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束后對(duì)制動(dòng)柜進(jìn)行拆解檢查，觀察制動(dòng)柜內(nèi)主要部件橡膠件、氣路板以及管路、電氣部件的實(shí)際狀態(tài)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果及拆解檢查情況進(jìn)行分析。

2 制動(dòng)柜試驗(yàn)

2.1 外觀檢查

通過(guò)外觀檢查，發(fā)現(xiàn)已進(jìn)入C5修周期的制動(dòng)柜各零部件外表附有灰塵，制動(dòng)柜外觀正常，沒有發(fā)現(xiàn)明顯破損或者缺陷等問(wèn)題。

2.2 常溫、低溫漏泄及性能試驗(yàn)

將制動(dòng)柜放入高低溫試驗(yàn)箱，并通過(guò)相應(yīng)管路工裝與制動(dòng)柜對(duì)外接口板上的氣路接口進(jìn)行連接，顯示屏及制動(dòng)控制器置于高低溫箱外，通過(guò)線纜與高低溫箱中的制動(dòng)柜進(jìn)行連接。連接完成后根據(jù)試驗(yàn)大綱要求對(duì)制動(dòng)柜進(jìn)行常溫及低溫漏泄試驗(yàn)、常溫及低溫性能試驗(yàn)。

2.2.1 漏泄試驗(yàn)

根據(jù)試驗(yàn)大綱要求，分別對(duì)4個(gè)制動(dòng)柜進(jìn)行常溫、低溫漏泄試驗(yàn)，觀察制動(dòng)柜在常溫、低溫環(huán)境下各管系的漏泄值，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 漏泄試驗(yàn)結(jié)果

2.2.2 性能試驗(yàn)

根據(jù)TB/T3428-2015標(biāo)準(zhǔn)要求分別對(duì)4個(gè)制動(dòng)柜進(jìn)行常溫、低溫性能試驗(yàn)，檢查制動(dòng)柜在常溫、低溫環(huán)境下的制動(dòng)性能參數(shù)，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 常規(guī)性能試驗(yàn)結(jié)果

2.3 試驗(yàn)結(jié)果

4個(gè)制動(dòng)柜在常溫以及低溫下的漏泄試驗(yàn)結(jié)果表明，制動(dòng)柜達(dá)到C5修后的常溫漏泄性能滿足使用要求，但是低溫下各管系漏泄量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出制動(dòng)柜出廠試驗(yàn)以及標(biāo)準(zhǔn)要求，甚至1 min內(nèi)的泄漏量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)要求。

通過(guò)制動(dòng)柜的常溫、低溫下的性能試驗(yàn)結(jié)果表明，制動(dòng)柜達(dá)到C5修后整體制動(dòng)性能參數(shù)均滿足TB/T 3428-2015《微機(jī)控制的機(jī)車制動(dòng)控制系統(tǒng)》標(biāo)準(zhǔn)要求，說(shuō)明達(dá)到C5修的制動(dòng)柜性能能夠滿足使用要求，但是制動(dòng)柜內(nèi)部閥類部件的橡膠件已達(dá)到運(yùn)用極限，需要進(jìn)行更換。

3 制動(dòng)機(jī)拆解檢查

為進(jìn)一步查明漏泄量嚴(yán)重超標(biāo)原因，在試驗(yàn)結(jié)束后結(jié)合制動(dòng)柜的檢修對(duì)各部件進(jìn)行拆解檢查，并觀察制動(dòng)柜氣路板、管路、制動(dòng)控制器以及閥類部件內(nèi)部橡膠彈簧件的狀態(tài)。

3.1 制動(dòng)柜拆解檢查情況

通過(guò)4個(gè)制動(dòng)柜的拆解，發(fā)現(xiàn)制動(dòng)缸控制模塊、列車管控制模塊氣路板管路接口處存在油污，嚴(yán)重者可以明顯看見液態(tài)油污，解體拆解模塊閥類部件，發(fā)現(xiàn)閥類部件膜板類橡膠件出現(xiàn)龜裂甚至產(chǎn)生裂紋(見圖1)。有裂開情況，O型密封圈發(fā)生了明顯變形，且閥體內(nèi)部存在黑色油泥雜質(zhì)，清潔度不高。對(duì)制動(dòng)柜線纜、電子板卡進(jìn)行拆解檢查，發(fā)現(xiàn)1個(gè)母版插卡出現(xiàn)輕微磨損(見圖2)，需要更換。

圖1 橡膠件拆解情況

圖2 插孔磨損情況

3.2 拆解檢查小結(jié)

通過(guò)拆解發(fā)現(xiàn)氣路板存在油污、閥類部件橡膠件老化變形等情況。由于風(fēng)源質(zhì)量含油量長(zhǎng)期超標(biāo)，制動(dòng)柜閥類部件密封橡膠件長(zhǎng)時(shí)間處于含油超標(biāo)的環(huán)境中，容易導(dǎo)致橡膠件加速老化，失去橡膠彈性，可能會(huì)造成管系泄漏以及其他功能失效。同時(shí)管系泄漏將引發(fā)高速電磁閥頻繁動(dòng)作補(bǔ)風(fēng)，造成電磁閥動(dòng)作次數(shù)過(guò)多引發(fā)異常磨損，若不及時(shí)更換，將會(huì)造成系統(tǒng)各管系漏風(fēng)以及部分功能失效，引發(fā)制動(dòng)機(jī)頻繁故障；若繼續(xù)使用，橡膠件性能將繼續(xù)惡化，導(dǎo)致制動(dòng)柜故障率將會(huì)明顯上升，影響制動(dòng)機(jī)正常運(yùn)用。另外，結(jié)合拆解檢查發(fā)現(xiàn)，個(gè)別電子元器件插件存在磨蝕，需要及時(shí)更換，繼續(xù)使用將會(huì)對(duì)制動(dòng)控制造成影響，可能引發(fā)控制故障。

4 相關(guān)建議

此次結(jié)合檢修對(duì)運(yùn)用至6年的不同制動(dòng)柜密封性及性能進(jìn)行相關(guān)測(cè)試研究，發(fā)現(xiàn)自主化制動(dòng)系統(tǒng)常溫狀態(tài)下密封及性能基本合格，低溫情況下泄漏嚴(yán)重超標(biāo)，通過(guò)拆解檢查發(fā)現(xiàn)閥類部件橡膠件存在老化、破損等情況，同時(shí)在氣路檢查時(shí)還發(fā)現(xiàn)制動(dòng)柜內(nèi)部存在液態(tài)油污，說(shuō)明機(jī)車風(fēng)源含油超標(biāo)。因此，結(jié)合此次試驗(yàn)以及拆解檢查研究，為保障制動(dòng)系統(tǒng)在全壽命周期范圍內(nèi)可靠運(yùn)行，提高檢修后制動(dòng)系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量，針對(duì)自主化制動(dòng)系統(tǒng)檢修技術(shù)提出如下相關(guān)建議。

1)定期對(duì)機(jī)車風(fēng)源進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。制動(dòng)系統(tǒng)閥類部件均采用橡膠件進(jìn)行密封，若長(zhǎng)時(shí)間處于含油超標(biāo)環(huán)境，將加速制動(dòng)系統(tǒng)閥類部件橡膠件老化，導(dǎo)致制動(dòng)系統(tǒng)氣密性性能降低。

2)確保橡膠件更新周期，加強(qiáng)橡膠件耐油性能。考慮目前制動(dòng)系統(tǒng)風(fēng)源情況，建議結(jié)合C5修及時(shí)更換橡膠件，同時(shí)還須加強(qiáng)橡膠件耐油性能，確保制動(dòng)系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)用后性能正常。

3)檢修過(guò)程中加強(qiáng)板卡插件磨損情況檢查。根據(jù)此次拆解檢查情況，雖然制動(dòng)系統(tǒng)性能試驗(yàn)正常，但插件磨損嚴(yán)重，繼續(xù)使用可能會(huì)導(dǎo)致因插件接觸不良產(chǎn)生故障，因此建議檢修加強(qiáng)插件磨損情況檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理磨損異常情況。