货车120阀膜板破损的表象分析

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  [摘 要]120阀是铁路货车制动机的“心脏”,也是车辆制动机一切动作的控制机构。在长期运行后,120阀内部的橡胶膜板偶尔会出现穿孔等破损故障,严重影响车辆制动机的动作和运行安全。本文重点分析橡胶膜板破损后制动机的表象,从而确认膜板破损故障,提出处理建议。
  [关键词]120阀;橡胶膜板;破损;表象;处理
  中图分类号:U279.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)35-0016-01
  目前,我国铁路货车普遍采用120(120-1)型制动机,以适应铁路货物运输提速和重载的要求。
  120阀是货车制动机的“心脏”,也是车辆制动机一切动作的控制机构,主要由中间体、主阀、半自动缓解阀和紧急阀等四部分组成。主阀是120阀的核心,安装在中间体上,主要包括作用部、减速部、局减阀、加速缓解阀和紧急二段阀五部分;紧急阀安装在中间体上,在紧急制动时能加快列车管的排气,使紧急制动的作用可靠,提高紧急制动灵敏度,从而提高紧急制动波速。半自动缓解阀安装在主阀上,能半自动排出制动缸的压力空气,使车辆缓解;也能将整个制动系统(包括制动缸、副风缸、加速缓解风缸、列车管)的压力空气排尽。中间体除了为主阀和紧急阀提供安装面外,也能使列车管、副风缸、加速缓解风缸、制动缸、紧急室、局减室分别与主阀、紧急阀内各对应的气路相连通。
  在120阀的主控结构中,采用了橡胶膜板和金属滑阀结构。此外,紧急活塞、局减阀活塞、加速缓解阀活塞也均采用了橡胶膜板结构。在车辆运用过程中,由于橡胶膜板材质及恶劣的运行环境等因素,偶尔会出现膜板穿孔等破损故障,严重影响车辆制动机的动作和运行安全。120阀出现膜板破损故障后,其表象很容易与制动机其他故障混淆,从而为故障的判断和确认带来方向上的错误。本文的旨在分析橡胶膜板破损后制动机的表象,确定判断方向,从而确认膜板破损故障,提出处理建议。
  一、主活塞膜板破损的表象分析
  120阀采用两压力机构,即主活塞及膜板上下分别连接列车管与副风缸的压力空气。当司机实施列车缓解、制动动作时,列车管分别产生进排气,从而在主活塞两侧形成压力差,主活塞分别产生向下、向上运动的动作,使车辆制动机相应到达缓解、制动位置。
  当主活塞膜板破损较大时,列车管与副风缸的压力空气直接联通。此时,无论司机实施缓解还是制动动作,主活塞的上下均无法形成压差,主活塞也无法动作,货车制动机的表象为无缓解、无制动,空重车调整阀的传感阀无动作,制动缸排气口无排气声。
  当主活塞膜板出现局部穿孔等较小破损时,列车管与副风缸的压力空气部分联通。当司机实施制动时,由于列车管减压速度较快,车辆制动机会出现制动动作,但作用较慢;当司机实施缓解时,制动机表象为不缓解,主阀排气口无排气声,车辆抱闸。该故障一般多发生在列车后部车辆上。而在采用调车机车进行试验时,由于调车机车大闸的充、排风速度较快,车辆制动机副风缸的压力空气来不及从穿孔处逆流,主活塞两侧能够产生20 KPa的压差,车辆可以发生局减制动或缓解,制动机的表象往往都是良好的。
  二、紧急活塞膜板破损的表象分析
  紧急活塞及膜板上下分别联通的是紧急室和列车管的压力空气,在正常情况下,两者通过限制孔Ⅳ、Ⅲ联通。当列车实施紧急制动时,由于列车管的急剧减压,紧急室的压力空气从限制孔Ⅳ、Ⅲ来不及逆流,在紧急活塞上下形成较大压差,紧急阀产生紧急动作。
  当紧急活塞膜板破损时,紧急室和列车管的压力空气直接联通。列车实施正常制动、缓解时,紧急阀作用正常,车辆制动机表象为制动、缓解正常;当列车实施紧急制动时,紧急室的压力空气从膜板的穿孔、破损处快速向列车管逆流,紧急活塞上下无法形成较大压差,紧急活塞不动作,先导阀和放风阀均无法开启,车辆制动机表象为有常用制动,但无紧急制动。
  三、局减活塞膜板破损的表象分析
  局减活塞及膜板内侧联通制动缸,外侧局减弹簧室通过主阀前盖Φ3孔与大气联通,以便在第二阶段局减结束时消除局减活塞向外移动的背压,在正常情况下,局减活塞膜板的内外间无通路。
  当列车实施制动时,120阀要分别产生第一阶段局减和第二阶段局减、制动动作。第二阶段局部减压和制动过程中,列车管的压力将通过局减阀进入制动缸,以提高制动波速,副风缸压力空气进入制动缸完成制动出闸。若局减活塞膜板穿孔,列车管及副风缸流入制动缸的压力空气将通过穿孔从主阀前盖Φ3孔排入大气,制动波速将受到影响而降低。制动机表象为制动作用缓慢,主阀前盖Φ3孔在制动过程中有排气声,制动缸压力空气排除后,车辆制动机最终将恢复缓解状态。
  四、加速缓解活塞膜板破损的表象分析
  在列車进行充气缓解时,制动缸压力空气通过加速缓解活塞外侧气室经缩孔Ⅱ排大气,由于缩孔Ⅱ较小,制动缸压力空气来不及排出,使加速缓解活塞外侧气室压力上升,推动活塞内移,打开加速缓解阀。加速缓解风缸的压力空气引入列车管,对列车管起到局部增压的作用,从而提高缓解波速。
  若加速缓解活塞膜板穿孔,加速缓解活塞外侧气室的制动缸压力空气将通过穿孔进入内侧,再通过限孔排入大气,这样势必会增加活塞移动背压,造成加速缓解活塞移动减慢,加速缓解阀开启减慢,加速缓解作用也将随之减慢。发生该故障后,车辆制动机的表象为制动、紧急制动正常,但缓解作用较慢。
  货车120阀出现膜板穿孔、破损后,严重影响车辆制动的功能和行车安全。在车辆运用过程中,列检作业场的检车员应根据相关规定对故障车辆进行关门或扣修;有条件及要求(禁止关门)的作业场应进行换阀处理,以保证铁路运输的安全。
  参考文献
  [1] 120阀主阀膜板易破原因再探.张选民,张振清,铁道车辆,2001年.
  [2] 120型制动机的检修及试验.肖贵,科技经济市场,2010年.
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