鐵路貨車120型制動閥的故障判斷與處理方法

摘 要：國家能源集團鐵路是西煤東運的主要通道，具有運輸能力集中、需求高的特點。隨著鐵路貨車重載運輸需求的不斷增加，穩(wěn)定可靠的制動系統(tǒng)成為列車安全運行的關鍵。因此，提高鐵路貨車制動裝置的檢修質(zhì)量對于保障運輸安全至關重要。120型制動閥是鐵路貨車制動系統(tǒng)中的關鍵部件，其檢修質(zhì)量直接影響列車的制動性能，在確保列車安全運行中起著重要作用。120型制動閥檢修的重點和難點主要在于控制閥的故障判斷與處理。文章將結(jié)合實際檢修情況，詳細介紹120型制動閥在日常檢修中的故障判斷與處理方法，以提高其檢修質(zhì)量和效率。

關鍵詞：120型制動閥；檢修；常見故障；排除方法

Fault Diagnosis and Treatment of 120 Brake Valves of Railroad Wagons

Li Mingliang

（ Baotou Vehicle Maintenance Branch，National Energy Group Railway Equipment Company，Baotou，Inner Mongolia 014000）

Abstract：National Energy Group Railway is the main channel for west-east coal transportation，which is characterized by concentrated transportation capacity and high demand.With the increasing demand for heavy-duty transportation of railroad wagons，a stable and reliable braking system becomes the key to the safe operation of trains.Therefore，improving the overhaul quality of railroad wagon braking device is crucial to ensure transportation safety.120 brake valve is a key component in the railroad wagon braking system，its overhaul quality directly affects the braking performance of the train，and plays an important role in ensuring the safe operation of the train.120 brake valve overhaul focuses on the key points and difficulties mainly lies in the faults of the control valve to determine and deal with.This paper will combine the actual maintenance situation，and introduce 120 type brake valve in the daily maintenance of fault diagnosis and treatment methods，in order to improve its maintenance quality and efficiency.

Key words：120 brake valve；overhaul；common faults；troubleshooting methods

120型空氣制動機自20世紀90年代投入使用以來，成為我國鐵路貨車制動裝置的主力型號，其設計滿足了貨車在90km/h運行速度下緊急制動距離不超過800m的要求，為鐵路貨車在重載、高速運輸中的安全提供了可靠保障。這種制動機在鐵路運輸中發(fā)揮著重要作用，具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，能夠滿足長時間和大負荷運輸?shù)男枨蟆?20型空氣制動機通過空氣壓力控制制動，實現(xiàn)對列車速度的精確調(diào)節(jié)和制動距離的有效控制，確保列車在復雜環(huán)境下的安全運行。它廣泛應用于各類鐵路貨車，特別是在重載貨運列車中更為常見。盡管該制動機的控制閥在長期使用中，其檢修與維護所需的工裝設備和工藝要求已較為完善，但在實際檢修過程中仍存在一些難點。為提高120型制動閥的檢修質(zhì)量和效率，本文將通過分析空氣制動裝置的分類和作用原理，詳細介紹120型主閥在當前工裝及工藝條件下的常見故障及其判斷與處理方法。

1 120型控制閥結(jié)構特點

120型控制閥在設計制造過程中，結(jié)合103型分配閥的結(jié)構和性能優(yōu)勢及國外貨車空氣控制閥的優(yōu)點，以優(yōu)化其整體表現(xiàn)為目標設計了閥體的結(jié)構和性能。設計過程中，通過對103型分配閥的深入分析，保留了其在氣流分配上的高效性和穩(wěn)定性，同時引入國外先進技術，提升控制閥的響應速度和密封性能。這樣的設計不僅增強了120型控制閥的適應性和耐用性，還提高了其在各種工況下的可靠性，為我國鐵路貨車提供了更加安全、穩(wěn)定的制動系統(tǒng)保障。其主要特點包括：

1.1 二壓力結(jié)構

120型空氣控制閥仍然采用二壓力機構，繼承了這一傳統(tǒng)設計。

1.2 直接作用方式

120型控制閥采用直接作用的方式，有效解決了傳統(tǒng)控制閥無法適應不同直徑制動缸、制動力衰減以及無法在閥體內(nèi)設置空重車調(diào)整裝置等缺陷。為在惡劣環(huán)境下具有良好的連續(xù)性和較長的使用壽命，主控機構采用橡膠膜板和金屬滑閥結(jié)構，不僅提高整體的穩(wěn)定性，還將系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性提升到新高度，得到了廣泛的認可。

此外，該設計還具備自動防止異物侵入的功能。

1.3 加速緩解閥

加速緩解閥在整個結(jié)構中起著至關重要的作用，內(nèi)部精密部件的配合共同完成加速緩解的功能。其與加速緩解風缸聯(lián)合作用，提升了再充氣緩解和加速緩解的性能，有效延長設備的使用壽命，為車輛的穩(wěn)定行駛、高效運行提供了有力保障。

1.4 緊急閥和局減室

120型控制閥與103型分配閥相似，有緊急閥、局減室和局減閥，實現(xiàn)制動與緊急制動。由于緊急二段閥的存在，使列車在緊急制動的過程中，制動缸的壓力總是以先快后慢的兩個階段依次進行，以緩解列車的縱向動力作用。

1.5 緊急放風閥的先導閥結(jié)構

此結(jié)構提高了緊急制動時的波速，增強了制動反應的迅速性。

1.6 滑閥小孔

在滑閥上增加了一個φ0.2mm的小孔，以平衡主活塞兩側(cè)的壓力，從而適應壓力保持操縱的要求。

1.7 半自動緩解閥

與傳統(tǒng)的手動排風相比，操作更加簡單，有效降低了車輛駕駛員的操作難度，并且由于其內(nèi)部具有自鎖裝置，所以當需要進行緩解制動時只需拉動手柄，直至聽到排氣聲后即可松開手柄。整個過程簡潔、快速，滿足了工作室的實際要求，極大程度地提高了效率。

1.8 零件的通用性和互換性

通用性和互換性是120型控制閥的顯著優(yōu)點，這是有其自身的結(jié)構決定的，具有很好的經(jīng)濟效益，并且在實際工作中如果出現(xiàn)損壞，其可以與同類型的零件完成快速更換，即可繼續(xù)作業(yè)。此外，控制閥還配有防誤裝的銷釘和防盜竊的緊固裝置，有效降低了其重量。

這些特點使得120型控制閥在鐵路貨車制動系統(tǒng)中具有優(yōu)越的性能和可靠性。

2 120型控制閥構造及作用性能

2.1 120型控制閥構造

120閥由中間體、主閥、半自動緩解閥（以下簡稱緩解閥）和緊急閥等四部分組成。

2.1.1 中間體

中間體的主要功能是用來安裝主閥和緊急閥，并且在連接和分配氣流的過程中起著至關重要的作用。通過四個突耳上的φ22孔進行部件的連接，將閥安裝在車輛的底架上，為確保閥體穩(wěn)固連接使用螺栓連接。同時，中間體與各個氣路均有連接，起到氣流傳導和分配的關鍵作用。通過合理的氣路設計，中間體能夠有效協(xié)調(diào)各部件的工作，確保制動系統(tǒng)在各種工況下的靈敏響應和可靠運行，從而保障列車的安全制動和操作的穩(wěn)定性。確保整個制動系統(tǒng)的氣流通道順暢。

2.1.2 主閥

主閥被稱為控制閥的“心臟”，在整個制動系統(tǒng)中起著至關重要的作用。它根據(jù)制動管內(nèi)壓力的不同變化，精確控制制動系統(tǒng)實現(xiàn)充氣、緩解、制動、保壓等多項功能，以確保列車的平穩(wěn)運行和安全制動。主閥由五個主要部分組成，各部分在系統(tǒng)中分工明確、相互配合。作用部負責接收來自制動管的壓力信號，啟動制動或緩解操作，是整個系統(tǒng)的核心控制單元；減速部在制動過程中，通過調(diào)節(jié)氣流的減速作用來確保壓力平穩(wěn)下降，避免產(chǎn)生沖擊，從而實現(xiàn)平穩(wěn)制動；局減閥用于在特定條件下進行局部減壓，進一步精確控制制動過程中的壓力變化，增強系統(tǒng)的響應靈敏度；加速緩解閥在緩解過程中，幫助快速釋放制動缸內(nèi)的空氣，迅速解除制動狀態(tài)，恢復列車正常行駛；緊急二段閥在緊急情況下提供額外的制動壓力，通過兩級壓力變化，確保在危急時刻能迅速、有效地增加制動力，保障列車安全。

這些部分共同組成了主閥這一復雜且精密的控制單元，確保制動系統(tǒng)在各種運行條件下的穩(wěn)定性和可靠性。

2.1.3 半自動緩解閥

緩解閥的主要用途是通過人工拉動手柄來啟動制動系統(tǒng)的排氣過程。只要制動缸中的壓力空氣開始排出，手柄即可松開，系統(tǒng)會自動完成排氣，不需要進行其余復雜的操作，即可使制動器緩解。也可以持續(xù)拉動手柄，將整個制動系統(tǒng)的壓力空氣，全部排出。

2.1.4 緊急閥

緊急閥在緊急制動時發(fā)揮關鍵作用，其主要功能是加快列車管的排氣速度，即緊急局減作用，從而迅速降低制動管內(nèi)的壓力。這一過程不僅確保了緊急制動的可靠性，還顯著提高了制動系統(tǒng)的靈敏度。通過緊急閥的作用，制動波速得以提升，使得制動指令能夠更快地傳遞至整個列車的各個車廂，確保在緊急情況下，列車能夠迅速、同步進入制動狀態(tài)，最大限度減少制動距離，保障列車和乘客的安全。

2.2 120型控制閥的作用性能

120型控制閥具有五個主要作用位，每個作用位在列車運行中的不同情境下發(fā)揮不同的功能。

2.2.1 充氣緩解位

這種狀態(tài)通常發(fā)生在列車后部車輛，當列車制動主管的增壓速度較慢時。隨著機車向列車制動主管進行充氣增壓，前部車輛由于距離較近，增壓速度較快，而后部車輛的增壓速度相對較慢。在這種情況下，主活塞會開始向下移動，帶動節(jié)制閥和滑閥一起移動。

當滑閥向下移動并與減速彈簧套接觸時，由于壓力差較小，滑閥無法克服減速彈簧的彈力，導致滑閥無法繼續(xù)向下推動減速彈簧移動，從而使得減速彈簧保持在原位。這時，整個系統(tǒng)進入充氣緩解狀態(tài)（充氣緩解位），即制動緩解過程開始。充氣緩解位的形成意味著列車制動系統(tǒng)開始解除制動，車輛恢復正常運行。然而，由于后部車輛增壓較慢，這一過程相對滯后于前部車輛，使得后部車輛的充氣緩解位形成稍晚，可能影響整體列車的制動同步性。

2.2.2 減速充氣緩解位

這種狀態(tài)通常發(fā)生在列車前部車輛，當列車制動主管的增壓速度較快時，由于前部車輛距離機車較近，制動主管增壓速度變快，使前部車輛控制閥主活塞兩側(cè)增壓速度較快，使主活塞與帶動滑閥和節(jié)制閥一同下移，壓縮減速彈簧至滑閥達到其最下端的位置。在快速增壓的過程中，減速充氣緩解位通過調(diào)節(jié)制動壓力的變化速率，確保制動系統(tǒng)在前部車輛的壓力調(diào)整中保持平穩(wěn)。這樣可以防止由于壓力過快釋放引發(fā)的突然制動或制動失效，確保列車運行的平穩(wěn)性。通過有效地調(diào)節(jié)和緩解壓力，減速充氣緩解位幫助協(xié)調(diào)列車不同車廂之間的制動狀態(tài)，使得各車廂的制動反應更加一致。這種同步性是確保列車整體穩(wěn)定性的重要因素，特別是在長編組列車中，能有效避免由于不同車廂的制動不同步而導致的安全隱患。減速充氣緩解位的設置提升了制動系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免了因壓力不均而造成的制動波動，從而增強列車在復雜運行條件下的可靠性。在這個過程中，減速彈簧被進一步壓縮，使滑閥和節(jié)制閥保持在較低的位置，這一位置即為減速充氣緩解位。在該狀態(tài)下，前部車輛的制動系統(tǒng)進入緩解過程，但由于減速彈簧的壓縮作用，緩解過程得以逐步進行，從而避免了瞬時壓力變化引起的沖擊。

減速充氣緩解位的形成，確保了前部車輛在快速增壓時的平穩(wěn)緩解，避免因壓力過快釋放而導致的制動系統(tǒng)失控，同時保證列車在不同車廂間的制動同步性和穩(wěn)定性，從而保障列車的安全運營。

2.2.3 常用制動位

常用制動位通常用于日常運行中的標準制動需求，例如減速、調(diào)整速度或準備停車。它能夠提供足夠的制動力，以滿足常規(guī)的減速或停車需求，但不會像緊急制動那樣施加過大的制動力。在常用制動位，制動系統(tǒng)通過適度的減壓來平穩(wěn)地調(diào)節(jié)制動力度，確保列車的平穩(wěn)運行。它避免了過快或過劇烈的制動，減少對乘客的沖擊，提高乘坐舒適性。在常用制動位，司機通過控制制動管的壓力來調(diào)節(jié)制動力度。此時，制動管的壓力下降程度決定了制動缸的壓力，從而實現(xiàn)所需的制動效果。常用制動位包括在主閥、控制閥、節(jié)制閥等部件的配合下，通過一定的制動管壓力來實現(xiàn)對制動缸的有效控制。它確保列車的各個車廂之間的制動協(xié)調(diào)一致，保持列車的整體穩(wěn)定性。

列車運行中需要減速或停車時，通過制動主管減壓施行制動，控制閥主活塞兩側(cè)形成了壓力差，主活塞受到的力能夠克服其自身重量、節(jié)制閥的重量以及相關移動阻力，從而推動主活塞向上移動約6mm，進入第一階段的局部減壓狀態(tài)。這一階段的局部減壓，有效地將壓力差傳遞至制動缸，開始施加制動力。

隨著壓差的進一步增大，主活塞與節(jié)制閥和滑閥一同向上移動，直至滑閥和節(jié)制閥到達制動位。這時，制動系統(tǒng)進入常用制動狀態(tài)，完成制動過程。常用制動狀態(tài)下，隨著制動缸內(nèi)壓力的增加，使列車具備制動力，確保列車能夠平穩(wěn)地減速或?？?。這個多階段的制動過程設計，確保制動的平穩(wěn)性和有效性，避免突然制動帶來的沖擊和不適感，保障乘客的舒適度和列車的安全性。

2.2.4 制動保壓位

制動保壓位是列車制動系統(tǒng)中的一種狀態(tài)，用于在制動過程中維持一定的壓力水平，以確保制動效果的穩(wěn)定和可靠。當司機將自動制動閥手柄移至保壓位時，制動系統(tǒng)會保持當前制動缸的壓力不變。這個狀態(tài)用于在制動過程中確保制動效果的持續(xù)，防止制動壓力因氣體泄漏或其他因素而降低。

在保壓位，系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)閥門和壓力平衡機制，防止因輕微漏氣或系統(tǒng)不穩(wěn)定而導致的再制動或再緩解。有助于避免制動系統(tǒng)的頻繁調(diào)整，提升列車的運行穩(wěn)定性。

保壓位的設置保證了制動壓力的穩(wěn)定，尤其在列車停穩(wěn)或需要在一定壓力下維持制動狀態(tài)時非常重要。它確保了列車在長時間停車或站臺等待期間，制動系統(tǒng)能夠保持足夠的制動力以防止意外滑動。

當制動管壓力和副風缸壓力之間達到平衡時，主活塞會在穩(wěn)定彈簧的作用下進行微調(diào)，確保壓力維持在設定水平。這種平衡幫助系統(tǒng)在保壓狀態(tài)下維持穩(wěn)定的制動效果。

制動管停止減壓后，主活塞、滑閥和節(jié)制閥會保持在制動位，副風缸的壓力會持續(xù)下降，直至副風缸與上側(cè)的制動管壓力相等。在穩(wěn)定彈簧的作用下，主活塞會下移6mm，從而實現(xiàn)壓力的平衡。

這一過程確保了制動缸內(nèi)的壓力維持在所設定的水平，防止因輕微的漏氣或其他原因?qū)е碌脑僦苿踊蛟倬徑狻Ｖ骰钊倪@種微調(diào)機制可幫助穩(wěn)定系統(tǒng)的壓力，避免不必要的制動調(diào)整，保證列車在保壓狀態(tài)下的平穩(wěn)運行和安全性。

2.2.5 緊急制動位

緊急制動位是列車制動系統(tǒng)中用于處理緊急情況的制動狀態(tài)。在緊急情況下，司機通過將自動制動閥手柄移至緊急制動位，迅速施加最大制動力，以保證列車的安全。

在緊急制動位，制動系統(tǒng)會施加最大制動力，以便在最短時間內(nèi)顯著減慢列車速度。這種最大制動力是為了盡可能減少制動距離，避免事故或降低事故的損失。當緊急制動位被激活時，制動管的壓力會急劇減壓，主閥迅速釋放氣體，通過緊急二段閥、加速緩解閥、滑閥等排氣裝置，將制動缸內(nèi)的壓力迅速排向大氣。這種急劇的壓力降低能夠迅速引發(fā)強制制動。

這種設計確保了緊急制動能夠在最短的時間內(nèi)施加最大制動力，從而縮短列車的制動距離，最大限度地提高列車的安全性和應急處理能力。在緊急情況下，這種迅速的反應能夠有效避免事故或減輕事故的嚴重性。

3 制動閥在檢修過程中常見故障的判斷與處理方法

在制動閥的檢修過程中，常見故障的判斷與處理方法是確保制動系統(tǒng)正常運行的重要環(huán)節(jié)。以下是針對120制動位和緩解位的一些常見故障及其處理方法。

3.1 120制動位常見故障的判斷處理

3.1.1 主閥前蓋局減呼吸孔漏泄

產(chǎn)生原因：局減閥鎖緊螺母未擰緊；局減閥桿上的兩個φ16的密封圈錯裝或破損。

處理方法：檢修或更換局減閥。

3.1.2 主閥排氣口與局減閥排氣口漏泄

產(chǎn)生原因：研磨不良。

處理方法：重新研磨主閥排氣口與局減閥排氣口。

3.1.3 副風缸與工作風缸漏泄

在副風缸與工作風缸漏泄量相同的情況下：先檢查結(jié)合部和局減呼吸孔是否漏泄。如果結(jié)合部和局減呼吸孔沒有漏泄，則更換半自動緩解閥。

如果僅工作風缸漏泄：檢查制動保壓位時工作風缸是否存在漏泄，如有漏泄，則是由于研磨不良造成的，需要重新研磨。

3.1.4 緩解閥上蓋呼吸孔漏泄

產(chǎn)生原因：緩解閥活塞桿上的鎖緊螺母松動。

處理方法：檢修或重新緊固緩解閥活塞桿上的鎖緊螺母。

3.1.5 解鎖壓力問題

在確定列車管不存在漏泄的情況下，檢查以下部位：

在緩解位試驗時，檢查制動管壓力是否存在漏泄，如有漏泄，需檢查主活塞膜板處的φ25密封圈是否破損或漏裝。

檢查半自動緩解閥呼吸孔是否被堵塞。

檢查半自動緩解閥彈簧是否撓度不足，如有問題，需更換彈簧。

3.1.6 緩解閥手柄操作問題

故障表現(xiàn)：拉動緩解閥手柄時，副風缸壓力下降比加速緩解風缸壓力下降快，導致加速緩解功能失效。

產(chǎn)生原因：半自動手柄座、手柄座套生銹；手柄彈簧及半自動頂桿座自由高度不符合規(guī)定。

處理方法：應更換相關生銹或不符合規(guī)定的部件。

3.2 緩解位故障判斷與處理

故障表現(xiàn)：在緩解位時，當制動缸壓力為0時，如果主閥排氣口和局減排氣口存在漏泄，則可能是由于研磨不良，閥體和相關部件的制造或維修過程中，如果研磨不良，可能導致閥體接觸面不平整或密封不良。這種情況會導致氣體在排氣口處漏泄，使得制動缸無法完全排氣，影響系統(tǒng)的正常工作。

處理方法：應重新研磨主閥排氣口和局減排氣口，以排除漏泄問題。

這些處理方法能有效確保120型控制閥在不同操作位上的正常運行，減少制動系統(tǒng)故障的發(fā)生。

3.3 常用制動保壓位常見故障判斷與處理

3.3.1 制動缸管路壓力變化值超過10kPa/10s

故障原因：節(jié)制閥及節(jié)制閥座可能存在漏泄。

處理方法：首先檢查節(jié)制閥及其底座，重新研磨。如果研磨后漏泄問題仍然超標，且僅此項試驗不合格，則需要更換滑閥。

3.3.2 加速緩解風缸管路壓降超過7kPa/10s

故障表現(xiàn)：此故障常伴隨著制動位加速緩解管路的漏泄。

處理方法：首先檢查半自動緩解閥φ16夾心閥的壓痕是否均勻。如果不均勻，則更換夾心閥。如果更換夾心閥后問題仍未解決，則需要更換整個半自動緩解閥。

3.4 局減開放、關閉壓力不合格

局減閥開放、關閉壓力不合格可能是由于以下兩點原因：局減閥安裝座內(nèi)的8個小孔被堵塞；滑閥上的局減孔被堵塞。

處理方法：清理或疏通局減閥安裝座內(nèi)的8個小孔和滑閥上的局減孔，確保氣路通暢。

3.5 加速緩解無躍升

加速緩解無躍升可能由以下三個方面的原因?qū)е拢杭铀倬徑忾y上的密封圈破損或夾心閥安裝方向錯誤；減速部38夾心閥安裝方向錯誤；加速緩解閥閥座上的兩個小孔被堵塞。

處理方法：檢查并更換密封圈或正確安裝夾心閥；檢查減速部38夾心閥的安裝方向，并糾正錯誤；清理加速緩解閥閥座上的兩個小孔，確保無堵塞。

3.6 半自動緩解閥不緩解的處理方法

3.6.1 檢查半自動緩解閥膜板

故障原因：半自動緩解閥膜板可能破損或穿孔。

處理方法：檢查膜板的完整性，如果破損或穿孔，則更換膜板。

3.6.2 檢查半自動活塞桿上的排風閥

故障原因：排風閥可能存在破損或開膠現(xiàn)象。

處理方法：檢查并更換排風閥，確保其完好無損。

3.6.3 檢查半自動緩解閥體內(nèi)的通路

故障原因：半自動緩解閥體內(nèi)的通路可能被堵塞。

處理方法：清理緩解閥體內(nèi)的通路，確保氣路暢通。

這些故障的診斷與處理步驟能夠有效地保障120型控制閥在不同工作條件下的正常運作，并確保列車制動系統(tǒng)的安全與可靠性。

4 結(jié)論

文章基于理論知識并結(jié)合實際工作中的經(jīng)驗，整理出了一些關于120型控制閥在故障判斷及處理方法，以便能夠不斷提升在120閥檢修和故障處理方面的能力和水平。

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（責任編輯 孫 慧）