JZ-7單獨(dú)制動(dòng)閥的制動(dòng)與緩解及故障處理

王國偉 上海鐵路局杭州機(jī)務(wù)段

制動(dòng)機(jī)是列車運(yùn)行速度的控制機(jī)構(gòu)之一，其性能直接影響著鐵路運(yùn)輸安全，尤其是調(diào)車作業(yè)安全，已成為近年來影響鐵路運(yùn)輸安全的重要因素之一，因此，分析制動(dòng)機(jī)常見故障原因并提出解決措施，對(duì)確保調(diào)車作業(yè)安全具有重要意義。

1 故障情況

杭州機(jī)務(wù)段配屬了DF7C、DF5機(jī)車擔(dān)當(dāng)調(diào)車作業(yè)，機(jī)車裝用JZ-7型制動(dòng)機(jī)。在使用過程中發(fā)現(xiàn)：單閥制動(dòng)以后制動(dòng)缸不能緩解到零；單閥制動(dòng)時(shí)，單閥排氣口排風(fēng)不止且制動(dòng)缸不能達(dá)到應(yīng)有的壓力；單閥制動(dòng)后作用閥排風(fēng)不止，以致總風(fēng)壓力迅速下降，風(fēng)泵工作不止；變向閥故障使作用管漏風(fēng)，制動(dòng)缸壓力不穩(wěn)定。這些故障都是調(diào)車作業(yè)安全的隱患。

2 機(jī)車JZ-7型制動(dòng)與緩解作用原理

JZ-7單獨(dú)制動(dòng)閥（以下簡稱"單閥"）是自動(dòng)保壓式可操縱機(jī)車進(jìn)行階段制動(dòng)和階段緩解及大閘對(duì) 機(jī)車制動(dòng)后的單獨(dú)緩解作用。

單閥設(shè)有緩解位、運(yùn)轉(zhuǎn)位、全制動(dòng)位。從運(yùn)轉(zhuǎn)位到全制動(dòng)位之間為制動(dòng)區(qū)。

單閥主要有手柄、凸輪盒、調(diào)整部、單緩柱塞及定位柱塞等組成。

單閥的制動(dòng)與緩解主要是通過單獨(dú)作用管、變向閥、作用管和作用閥以及制動(dòng)缸管和制動(dòng)缸來完成的。

單閥的制動(dòng)原理：單閥手柄由運(yùn)轉(zhuǎn)位移至制動(dòng)區(qū)時(shí)，單閥調(diào)整閥凸輪推動(dòng)調(diào)整閥柱塞向左移動(dòng)，壓閉調(diào)整閥膜板上的排氣閥（常開），隨后打開調(diào)整閥的供氣閥（常閉），總風(fēng)通過供氣閥進(jìn)入單獨(dú)作用管，并經(jīng)閥體上的縮口風(fēng)堵的小孔進(jìn)入調(diào)整閥膜板的右側(cè)，推動(dòng)調(diào)整閥膜板鞲鞴左移壓縮調(diào)整閥膜板鞲鞴左側(cè)的調(diào)整彈簧。調(diào)整閥膜板鞲鞴的左移使調(diào)整閥的供氣閥在柱塞彈簧的作用下也隨之左移，直至關(guān)閉調(diào)整閥中的供氣閥閥口并使調(diào)整膜板鞲鞴左右平衡，單作用管得到一個(gè)與單閥手柄在制動(dòng)區(qū)所對(duì)應(yīng)位置的一個(gè)壓力，并處于保壓狀態(tài)。

單獨(dú)作用管內(nèi)的壓力空氣經(jīng)1、2變向閥進(jìn)入作用管并到達(dá)作用閥膜板鞲鞴的下方，并推動(dòng)膜板鞲鞴和空心閥桿向移動(dòng)，空心閥桿頂開作用閥供氣閥的平衡閥，平衡閥和導(dǎo)向柱塞在空心閥桿的作用下向上移動(dòng)離開供氣閥閥座，使作用閥的總風(fēng)經(jīng)閥座與空心閥桿的間隙進(jìn)入制動(dòng)缸管并進(jìn)入制動(dòng)缸，使機(jī)車呈制動(dòng)狀態(tài)。同時(shí)總風(fēng)的一部分經(jīng)作用閥閥體上的縮孔進(jìn)入作用閥膜板鞲鞴的上方，當(dāng)膜板上方的壓力逐漸升高與膜板下方作用管的壓力平衡時(shí)，膜板和空心閥桿在自重和供氣閥彈簧以及緩解彈簧的作用下向下移動(dòng)。于此同時(shí)總風(fēng)經(jīng)作用閥閥體上的暗孔進(jìn)入作用閥上蓋的導(dǎo)向柱塞的上方，得到一個(gè)與制動(dòng)缸相等的壓力，當(dāng)作用膜板鞲鞴上下壓力平衡時(shí)與供氣閥彈簧一起推動(dòng)導(dǎo)向柱塞和平衡閥下移關(guān)閉供氣閥，并且使空心閥桿與平衡閥密封，處于平衡狀態(tài)，使機(jī)車實(shí)現(xiàn)定壓制動(dòng)和制動(dòng)后的保壓作用。

單閥的緩解原理：單閥手柄由制動(dòng)區(qū)移至運(yùn)轉(zhuǎn)位時(shí)，單閥調(diào)整凸輪降程，單閥調(diào)整柱塞在作用管內(nèi)壓力空氣和緩解彈簧的作用下向右移動(dòng)，供氣閥隨之右移，排氣閥在排氣閥彈簧的作用下也隨之右移，排氣口被打開。單獨(dú)作用管內(nèi)壓力空氣與膜板右側(cè)的壓力空氣經(jīng)排氣口排向大氣。

作用閥膜板下方的壓力空氣經(jīng)作用管第二和第一變向閥再經(jīng)單獨(dú)作用管由排氣口排向大氣。作用閥膜板在制動(dòng)缸壓力和緩解彈簧以及其自重的作用下向下移動(dòng)至極端位置，空心閥桿隨之下移離開平衡閥不與平衡閥密封，開啟了排氣口。同時(shí)平衡閥在供氣閥彈簧的作用下繼續(xù)與供氣閥閥座密封。所以制動(dòng)缸的壓力空氣經(jīng)空心閥桿的中心孔再經(jīng)閥桿上的4個(gè)小孔由排氣口排向大氣。機(jī)車呈制動(dòng)后的緩解狀態(tài)。

3 原因分析及故障排查

3.1 單閥制動(dòng)以后制動(dòng)缸不能緩解到零

故障分析：單閥制動(dòng)后，單閥手柄回到運(yùn)轉(zhuǎn)位，制動(dòng)缸壓力不能緩解到零的原因是多方面的。其一就是單閥的供氣閥關(guān)閉不嚴(yán)，使總風(fēng)不斷向單獨(dú)作用管供風(fēng)，同時(shí)單閥排氣口也排風(fēng)不止，以致作用閥下方的風(fēng)不能排盡，始終存在一定的壓力空氣，因此制動(dòng)缸也相對(duì)應(yīng)的存在一定的壓力空氣，制動(dòng)缸不能回零，閘瓦與輪緣始終接觸，長時(shí)間將會(huì)使輪箍松動(dòng)，釀成事故。其二是作用閥緩解不良，作用閥的空心閥桿作用不靈活，不能排盡作用管的壓力空氣。DF4D-3075機(jī)車就是因?yàn)楣忾y犯卡導(dǎo)致總風(fēng)不斷進(jìn)入作用管使作用閥鞲鞴和空心閥桿不能下移至下極端位。作用管的壓力空氣無法排盡。因此制動(dòng)缸不能緩解到零。

處理方法：如果是應(yīng)急處理可以松開第一變向閥接頭，使作用管的壓力空氣迅速排出，使制動(dòng)缸緩解到零。再制動(dòng)時(shí)改用制動(dòng)自動(dòng)閥操縱，不會(huì)影響機(jī)車的制動(dòng)與緩解。如果有條件的話可以關(guān)閉總風(fēng)塞門，拆檢單閥供氣閥，清除異物，使供氣閥保持良好的工作狀態(tài)。然后開啟總風(fēng)塞門，確保制動(dòng)機(jī)有良好的工作性能。

3.2 單閥制動(dòng)時(shí)，單閥排氣口排風(fēng)不止且制動(dòng)缸不能達(dá)到應(yīng)有的壓力

故障分析：根據(jù)單閥的制動(dòng)原理，單閥手柄在制動(dòng)區(qū)，由于調(diào)整柱塞右移開啟供氣閥，使總風(fēng)進(jìn)入單獨(dú)作用管，當(dāng)單獨(dú)作用管達(dá)到與之相對(duì)應(yīng)的壓力空氣應(yīng)停止供氣并保壓。排氣閥不泄漏不排風(fēng)。如果排氣閥排風(fēng)不止，導(dǎo)致單獨(dú)作用管壓力達(dá)不到要求，說明排氣閥接觸不良或排氣閥根部斷開。

處理方法：如果是應(yīng)急處理可以用驗(yàn)收錘擊打單閥調(diào)整彈簧盒，使排風(fēng)量減少或停止排風(fēng)并調(diào)整手輪達(dá)到應(yīng)有的制動(dòng)壓力。有條件可以更換排氣閥或?qū)ε艢忾y進(jìn)行研磨使之符合要求。

3.3 單閥制動(dòng)后作用閥排風(fēng)不止，以致總風(fēng)壓力迅速下降，風(fēng)泵工作不止

故障分析：單閥制動(dòng)以后，制動(dòng)缸達(dá)到應(yīng)有的壓力，作用閥的供氣閥應(yīng)停止供氣并使制動(dòng)缸保壓。作用閥排氣口不會(huì)排風(fēng)。如果作用閥排氣口排風(fēng)不止，而且排風(fēng)量較大，肯定是平衡閥關(guān)閉不嚴(yán)，使總風(fēng)直接通過平衡閥與閥口的間隙再經(jīng)空心閥桿由作用閥的排氣口排向大氣。因此總風(fēng)壓力也迅速下降，風(fēng)泵不停泵風(fēng)。我段DF5-1983機(jī)車就發(fā)生了此事。導(dǎo)致作用閥排氣不止的原因是因?yàn)閷?dǎo)向柱塞犯卡，使平衡閥不能正常關(guān)閉。大量的總風(fēng)由此經(jīng)作用閥排氣口排出。導(dǎo)致導(dǎo)向柱塞犯卡的原因有：（1）作用閥彈簧斷裂；(2)導(dǎo)向柱塞與作用閥上蓋孔的間隙過小或過大。平衡閥膠面破損也會(huì)使平衡閥不能正常關(guān)閉。

處理方法：關(guān)閉總風(fēng)塞門，排盡作用管和制動(dòng)缸的壓力空氣，拆下作用閥上蓋并取出導(dǎo)向柱塞和平衡閥。檢查測量作用閥彈簧的長度是否在44±3 mm，檢查并測量導(dǎo)向柱塞與上蓋孔的間隙 (原形是0.020-0.086 mm，中修限度是0.15 mm。)。間隙過小可以進(jìn)行打磨使之符合限度要求，間隙過大則更換導(dǎo)向柱塞。如果有異物則清除導(dǎo)向柱塞上的異物。如果是平衡閥破損則更換平衡閥。然后重新組裝好再打開總風(fēng)塞門就可以繼續(xù)使用了。

3.4 變向閥故障使作用管漏風(fēng)，制動(dòng)缸壓力不穩(wěn)定

故障分析：變向閥故障有外部接頭松動(dòng)導(dǎo)致作用管漏風(fēng)，也有變向閥內(nèi)部柱塞犯卡或柱塞"O"圈破損導(dǎo)致作用管漏風(fēng)。因此作用管不保壓則制動(dòng)缸也不保壓，因?yàn)镴Z-7單閥是自動(dòng)保壓式的，所以制動(dòng)缸壓力下降到一定值制動(dòng)缸會(huì)自動(dòng)補(bǔ)充道定壓。第一變向閥內(nèi)部不良則操作1室單閥制動(dòng)時(shí)2室單閥排氣口會(huì)排風(fēng)，第二變向閥不良則自閥制動(dòng)時(shí)單閥排氣口會(huì)排風(fēng)。

處理方法：如果是變向閥外部接頭松動(dòng)只要緊固接頭就可以消除故障。如果是內(nèi)部故障必須分解變向閥清除異味，更換不良"O"圈再組裝好變向閥就可以消除故障。

4 處理措施

根據(jù)上述的故障，我們可以得到一個(gè)結(jié)論，造成制動(dòng)機(jī)故障的根本原因有3個(gè)。

（1）風(fēng)源質(zhì)量差，有異味進(jìn)入制動(dòng)機(jī)內(nèi)部，影響制動(dòng)機(jī)是性能。因此我們必須做好風(fēng)源的凈化工作，為制動(dòng)機(jī)提供優(yōu)質(zhì)風(fēng)源以確保制動(dòng)機(jī)的良好性能。

（2）配件尺寸不符合限度要求，因此在使用中容易犯卡。使用我們要嚴(yán)格按工藝修車，確保各部件尺寸符合限度要求。

（3）材料本身有缺陷，以致在試用期內(nèi)出現(xiàn)這樣和那樣的故障。因此我們要把好材料關(guān)，爭取在周期內(nèi)不發(fā)生因材質(zhì)而發(fā)生的質(zhì)量問題，為鐵路運(yùn)輸提供高質(zhì)量的機(jī)車。