DF4型機車閘缸不緩解原因分析及改造方案

陳海峰（南寧鐵路局南寧機務段，工程師，廣西　玉林　537001）

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DF4型機車閘缸不緩解原因分析及改造方案

陳海峰
（南寧鐵路局南寧機務段，工程師，廣西玉林537001）

摘要：針對DF4型內燃機車二、五位閘缸不緩解故障進行分析，認為手制動鋼絲繩犯卡是主要原因，同時分析認為手制動鋼絲繩犯卡的主要原因是連接鐵環掉落矩形槽中。最后，提出取消連接鐵環及封堵部分矩形槽的2個改造方案，以杜絕該機型機車二、五位閘缸不緩解故障的發生。

關鍵詞：DF4內燃機車；閘缸不緩解；手制動機鋼絲繩；連接鐵環；基礎制動裝置

10.13572/j.cnki.tdyy.2015.02.004

南寧機務段配屬有DF4B、DF4C、DF4D型內燃機車共204臺，根據乘務員反映，DF4型機車在運用中易出現第二、五位閘缸不緩解故障。據統計，2012年南寧機務段共發生此故障16件，2013年上半年共發生9件。經調查發現，機車發生第二、五位閘缸不緩解故障有2個特點：一是經機車撂閘制動或手制動后，再緩解時發生；二是通過撥動手制動鋼絲繩，故障往往可以得到消除并不易再次發生。

機車閘缸不緩解故障屬于機車走行部（制動機）故障，是鐵路運輸安全生產的高壓線，閘缸不緩解故障會造成機車抱閘運行，處理不當時會帶來嚴重的鐵路運輸安全事故隱患，為此需想法徹底解決此問題，以絕后患。

1　機車制動裝置及制動緩解過程簡介

根據第二、五位閘缸不緩解故障的2個特點，要分析其不緩解的原因，首先要了解機車手制動裝置結構和機車手制動、撂閘制動及其緩解過程。

1.1機車手制動裝置結構簡介DF4型機車Ⅰ端、Ⅱ端司機室各設置1臺手制動裝置，可以通過手制動裝置調整裝置（以下簡稱調整裝置）、手制動裝置平衡桿（以下簡稱平衡桿）、手制動裝置鋼絲繩（以下簡稱鋼絲繩）分別控制機車第二位2個閘缸以及第五位2個閘缸，即左2、右2、左5、右5共4個閘缸，由于此4個閘缸的控制裝置結構是一樣的，為更方便敘述，下文及圖均以左2閘缸為例進行論述。

1.2機車手制動及緩解過程按照鐵路機車防溜安全的規定，機車在整備場或整備點時，停車停機后需上手制動裝置防止機車失控溜動。

DF4型機車Ⅰ端司機室手制動裝置手輪通過調整裝置帶動平衡桿，平衡桿拉動鋼絲繩，鋼絲繩拉動左2基礎制動裝置的豎桿（以下簡稱豎桿）向箭頭方向移動（見圖1），從而使基礎制動裝置的閘瓦托（閘瓦）向機車輪對踏面移動，閘瓦抱緊輪對踏面，機車制動（俗稱機車手制動）并防溜。與此同時，豎桿同時帶動基礎手制動裝置叉桿（以下簡稱叉桿）、基礎手制動裝置橫桿（以下簡稱橫桿），拉動左2閘缸鞲鞴，左2閘缸顯示一定的鞲鞴行程。

圖1　手制動鋼絲繩與基礎制動裝置豎桿連接圖

機車運用前，乘務員手動緩解手制動裝置，裝置良好情況下，鋼絲繩在手制動裝置手輪、調整裝置、平衡桿的帶動下卷起，并帶動機車基礎制動裝置、制動缸鞲鞴恢復緩解位置。

1.3機車撂閘制動及緩解過程機車撂閘制動時，機車各制動缸獲得制動壓力，在壓力推動下各制動缸鞲鞴伸出，通過橫桿、叉桿，推動豎桿向圖1箭頭方向移動，從而使基礎制動裝置的閘瓦托（閘瓦）向機車輪對踏面移動，閘瓦抱緊輪對踏面，機車制動。

撂閘緩解時，機車各制動缸失去制動壓力，制動缸內部的彈簧復原壓力帶動鞲鞴回縮，鞲鞴通過基礎制動裝置的橫桿、叉桿，拉動豎桿按圖1箭頭的反方向移動，帶動閘瓦脫離輪對踏面，機車緩解。

2　故障原因分析

由上可見，不管是機車手制動還是撂閘制動，左2豎桿均會帶動鋼絲繩向圖1箭頭方向移動；不管是手制動緩解還是撂閘制動緩解，左2豎桿也均會帶動鋼絲繩向圖1箭頭的反方向移動。

通過檢查多臺左2閘缸不緩解的故障機車發現：當故障機車緩解時，是鋼絲繩發生犯卡故障，與之連接的左2豎桿無法向緩解位置移動，叉桿、橫桿也不能動作，左2閘缸鞲鞴不能回縮，即左2閘缸不緩解；同時，也無法帶動左2閘瓦脫離左2輪對踏面。因此，機車手制動鋼絲繩犯卡是造成機車二、五位閘缸不緩解的主要原因。

機車手制動裝置鋼絲繩犯卡的主要原因是鐵環掉落矩形槽中造成卡滯所致。DF4型機車手制動鋼絲繩由鋼絲繩和手制動鋼絲繩連接鐵環組成（見圖1所示）。圖1中箭頭方向是閘缸制動時豎桿在矩形槽內的移動方向，反之是閘缸緩解時豎桿在矩形槽內的移動方向。

圖1所示是機車緩解狀態，可以看到這時2個鐵環中的1個已經掉落矩形槽中。從而造成機車制動時，豎桿向鐵環方向移動，就有可能把鐵環擠壓在豎桿與矩形槽長邊之間，使豎桿卡滯，使得機車緩解時豎桿無法移動，導致閘缸不緩解輪對抱閘；另一方面，鐵環掉落矩形槽后，還有可能會自身打橫，卡滯在矩形槽兩個長邊之間，同樣會使得機車緩解時，豎桿無法移動，導致閘缸不緩解輪對抱閘。

有經驗的乘務員，在遇到此故障時，用鐵錘或棍子之類的東西敲擊或捅鐵環，使之脫離卡滯狀態，就可以處理好閘缸不緩解故障。

3　改造方案探討

經過研究、測量、分析認為：機車原廠設計缺陷造成的鋼絲繩犯卡故障隱患是可以通過技術改造加以消除的。經多番試驗，找到以下2個方法。

3.1拆除鐵環拆除鐵環直接把鋼絲繩套在U形環上面（參見圖1、圖2）。取消了鐵環，就不存在鐵環掉落矩形槽中造成卡滯的問題。此方法適合在機車大中修時進行改造。

圖2　拆除手制動鋼絲繩連接鐵環效果圖

3.2加焊一塊鋼板封堵部分矩形槽機車小輔修時，由于被機車旁承、側擋等部件擋住的原因，空間有限，很難拆除鐵環。但經測量、試驗，發現采用加焊一塊鋼板封堵部分矩形槽（見圖3所示），減少矩形槽的長邊長度的方法，同樣也可以使鐵環無法掉落矩形槽中。

需要注意的是：封堵矩形槽長度要合適，使其既能防止鐵環掉落槽中，又要防止豎桿被加焊的鋼板頂住導致不能完全制動。

圖3　封堵部分基礎制動裝置豎桿活動矩形槽圖

4　結束語

南寧機務段在完成DF4型機車手制動鋼絲繩防卡滯的技術改造后，自2013年8月份后至今沒有再發生該機型機車二、五位閘缸不緩解故障。

文章編號：1006-8686（2015）0010-02

文獻標識碼：B

中圖分類號：U263.6