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空重车自动调整装置故障的分析及建议

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《客车技术与研究》2017年第5期

摘要:简要概述了空重车调整装置的情况,通过对装用空重车调整装置货车车辆临修时发现的故障进行调查,找到了三类故障原因并进行分析,提出了故障危害以及改进建议,希望可以对铁路货运发展贡献微薄之力。

关键词:抑制盘;传感阀;调整阀;建议

1空重车调整装置基本情况概述

重载与快速是中国铁路货运发展的新要求。重载货物列车运行中急须解决的主要问题是如何有效地改善车辆的制动性能和列车纵向冲击力。其中为防止空车制动力过大和重车制动力不足的问题,因此货车都必须安装空重车调整装置。中国在这方面的研究已达半个多世纪,从50年代开始使用手动方式实现空重车调整,80年代又开始自动空重车调整装置的研究。手动空重车调整装置操作的方式容易造成错调、漏调,因而不符合现代车辆发展的要求。目前中国货车车辆上采用的空重车自动调整装置的主要类型有KZW-4G型,KZW-A型和TWG-1系列三种,其中使用面最为广泛的为KZW-A型。该装置安装在货车上取代手动空重车转换机构,根据车辆载重在一定范围内自动、无极地调整制动缸的压力,明显缩小车辆从空车至重车的不同载重状态下的制动率变化,从而有效地改善车辆的制动性能和列车纵向冲击力。车辆由于载重的不同会引起枕簧挠度发生变化,而枕簧挠度的变化直接改变车体与侧架之间的垂向距离,KZW系列空重车自动调整装置就是通过抑制盘、横跨梁和传感阀组成来测量车体与侧架之间距离的变化,确定车辆载重的状态,控制调整阀动作,获得相匹配的制动缸压力。在车辆空车时,将抑制盘触头与横跨梁触板调整至规定间隙,并用开口销固定,调整后传感阀触杆上防尘罩与抑制盘间距约为6mm。此时横跨梁支承在转向架侧架上,与轨面的高度不变,与载重大小无关。车辆载重后,枕簧受压变形,传感阀随车体下移,当抑制盘触头与横跨梁接触之后,抑制盘的高度位置不再改变,传感阀触杆与抑制盘的距离将随载重的增加而增大。

2现状调查

近期通过对太原北车辆段榆次站修检修的临修车故障统计发现,由于空重车自动调整装置故障而扣修的车辆占扣修关门车总量的20%,其中造成轮对踏面擦伤的车辆占故障车辆的60%。故障的种类主要有三种。1)由于车型设计导致抑制盘与上心盘座接触后不能完全座落在支架导管顶端,主要原因是上心盘座与传感阀安装座距离过大,造成抑制盘安装后与上心盘座卡滞,抑制盘触头与横跨梁垫板间隙符合规定,而实际抑制盘控制传感阀触杆向上移动的间隙增加,从而造成制动时空车制动缸压力升高40~60kPa,最终达到半重车的压力。如:GQ70型罐车此类故障较多,而敞车、棚车等通用车型未发现此类故障。2)由于车辆运用中抑制盘触杆锈蚀和抑制盘座内进入杂物造成抑制盘卡滞。该故障在平车当中较多,主要是由于抑制盘支架组成大部分暴露于木地板之下,当遇有雨、雪天时,雨、雪水顺着地板缝隙流在支架组成上,再加上地板浸湿后干燥缓慢,其下部空间狭小潮湿,因此易造成支架组成锈蚀,这种情况在雨季尤为凸显。由于锈蚀,抑制盘导杆在支架内孔中不能自由移动,导致测重不准或测重失效,给行车安全埋下隐患。

2.1.2抑制盘触头与横跨梁之间间隙不符合规定

在空车状态下,抑制盘下平面座落在支架导管的顶端时,抑制盘触头与横跨梁之间间隙规定:传感阀测重行程21的,间隙为3±1mm;传感阀测重行程27的,间隙为6±1mm。触头与抑制盘螺杆间用开口销锁定。但在工作中发现,抑制盘触头与横跨梁间隙调整好后,部分车辆在运行一段时间后,间隙会发生改变,甚至压死,致使传感阀触杆与抑制盘的距离在空车状态下已发生变化。调查发现,这种情况较多,发生的概率在70%左右。经过对调查的车辆分析发现,问题的主要原因出在常接触弹性旁承、心盘磨耗盘及转向架减震弹簧上。由于我们检修的车辆全部为空车,落车时受到常接触弹性旁承支撑不能完全将心盘磨耗盘压实,稍微运行后,因震动原因,心盘磨耗盘被完全压下,致使车体下降,从而导致触头与横跨梁间隙变小,通常变化量在3~4mm左右。还有一种情况是摇枕、斜楔与侧架之间由于二级减震弹簧作用,使摇枕没有完全坐落到摇枕弹簧上,在运行中完成一次装、卸货后,使车体落实,抑制盘触头随车体下移,这种情况会导致间隙变化量在5mm以上,使间隙减小,传感阀触杆与抑制盘间隙发生变化,如不能及时发现处理后,会影响制动力与车辆装载情况的匹配。

2.13调整阀通大气呼吸孔堵塞故障

通过对故障阀的调查发现,堵塞调整阀通大气呼吸孔的原因主要有以下几种情况:一是装车货物泄漏,如堵塞物为水泥、煤炭等装车货物;二是车辆检修时防护不当造成,堵塞物为油漆;三是由于调整阀外部无任何防护措施,车辆在运行中或装卸货物时,灰尘日积月累造成堵塞。

2.2防尘罩丢失原因

本次共调查临修货车300辆,其中防尘帽丢失27辆,占调查总数的9%。防尘罩丢失的主要原因主要是:防尘罩与触杆的装配不紧密,夹紧力不足。车辆经翻车机作业后,造成自然脱落;定期检修或新造时漏装。主要是部分工作者对防尘罩影响制动缸压力的危害认识不到位,主观以为其仅仅是防尘的,加之KZW-4型等早期产品没有这一配件也照样作用良好,盲目认为装不装防尘罩对自动调整装置的作用影响不大,没有把防尘罩当做故障、问题。

3造成的危害

上述故障较为直接的表现是造成空车制动时制动缸压力增加(见表1)。现场对一辆车单车试验时,分别模拟抑制盘卡滞及调整阀通大气呼吸孔堵塞几种情况,进行制动缸压力数据对比。经过数据比较,当车辆为空车或半重状态时,制动时制动缸压力上升约为50~80kPa。极易引起擦轮故障的发生。

4建议

针对上述情况,特提出以下建议:1)建议对传感阀座距上心盘座的尺寸进行规范,同时在新造及检修时加强对该部位的检查,防止出现抑制盘与上心盘座接触后不正位的情况。2)建议加强对抑制盘触头与横跨梁之间间隙不符合规定故障危害的重视。建议车辆定期检修时在单车试验前全数进行车辆配重,确保车辆车体在完全落实的情况下进行抑制盘触头间隙的调整;二是运用中发现抑制盘触头与横跨梁间隙不符规定时要及时调整。3)建议在定期检修时加强对调整阀呼吸孔的检查及修理,同时要做好信息的横向反馈。如在厂、段修遇有该故障时要及时反馈至轮对检修车间,对车轮踏面要重点检查。4)建议在定期检修时,对调整阀加装防护装置,防止车辆在运用中发生呼吸孔堵塞的故障。

作者:白刚 单位:太原铁路安全监督管理办公室驻太原北车辆段验收室

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