淺談單元制動器不緩解原因及對策

郝建毅（北京鐵路局石家莊職工培訓基地職培科,石家莊 050061）

淺談單元制動器不緩解原因及對策

郝建毅
（北京鐵路局石家莊職工培訓基地職培科,石家莊 050061）

在機車運行中，經常發生單元制動器不緩解，影響機車正常運用的事情。本文針對SS4G電力機車單元制動器不緩解的原因進行分析，并對此類事故的發生提出應對措施和對策，避免事故的發生，保證機車的正常運用，更好地為運輸服務。

單元制動器；不緩解；對策

在機車運行中，為了提高機車運行安全性,使機車處于最佳制動狀態,就必須經常調整其閘瓦與車輪踏面間的間隙,而SS4G電力機車通過單元制動器來實現自動調整閘瓦間隙。但是在單元制動器使用過程中經常發生單缸抱閘，造成動輪遲緩，嚴重影響著機車的正常運用，威脅著安全生產。針對這個問題，下面對單元制動器及發生故障的原因做一分析，且做出解決問題的對策。

1 單元制動器的介紹（附圖一）

1.1 單元制動器結構和工作原理

SS4G型機車基礎制動裝置采用獨立箱式單元制動器，每臺轉向架第一根軸后、第二根軸前左右兩側車輪處設置一個制動器。該制動器采用2.85×7英寸，每個轉向架設置四個，當機車制動缸壓力為450KPa時，每塊閘瓦的壓力為25.56KN，制動率為22.22%。

（1）單元制動器的組成，SS4G電力機車的單元制動器主要由制動缸、傳動杠桿、閘瓦間隙自動調整器、閘瓦托和閘瓦等部件組成。其特點是將制動單元各部件分別安裝在制動器箱體內外，其內安裝制動缸、制動傳動裝置和閘瓦間隙調整裝置，其外安裝閘瓦托和閘瓦托吊桿。

（2）制動器作用原理：當制動缸充風時，活塞帶動活塞桿左移（活塞同時壓縮圓錐緩解彈簧），推制動杠桿下端并以上螺銷為支點向左擺動，制動杠桿帶動與它相連的滑套，使傳動螺母與傳動螺桿推動閘瓦托，使閘瓦壓在車輪踏面上實現制動作用。

當制動缸排風時，活塞和活塞桿在緩解彈簧的推動下，使上述各傳動部件作反向運動，閘瓦離開踏面而緩解。

（3）閘瓦間隙自動調整。閘瓦與車輪踏面設計正常間隙尺寸為6-9mm。在運用過程中，由于閘瓦磨耗等原因，閘瓦與車輪踏面之間的間隙越來越大。閘瓦間隙過大，或各閘瓦之間的間隙不均勻，將直接影響制動力的正常發揮。為了消除增大了的間隙，保證制動力的正常發揮，在基礎制動裝置中設置了閘瓦間隙自動調整器。當閘瓦間隙過大，閘瓦間隙調整器將自動減小過大的閘瓦間隙。

當實施制動，制動杠桿繞上軸銷擺動時，通過焊在制動杠桿上端的關節肘銷使棘鉤也隨之擺動相同角度。棘鉤在水平方向移動時，其鉤尖不會落到棘輪齒槽外邊，棘鉤向下移動量的大小與杠桿角有關，擺角越大，向下移動量也越大，杠桿的擺角隨閘瓦的間隙而變。若閘瓦間隙大于正常值時，杠桿的擺動幅度將使鉤尖下移動的距離等于或大于棘輪齒的一個齒距。待緩解時，棘鉤隨杠桿回擺上移，同時鉤住新達到位置的一個棘輪齒，使棘輪轉動一個角度，與棘輪緊固在一起的傳動螺母隨之轉動。傳動螺母的轉動使具有左旋螺紋的傳動螺桿作直線移動而外伸，由此即可達到調整閘瓦間隙的目的。

在設計時，使傳動螺母轉動一圈，傳動螺桿外伸6mm，SS4改型機車棘輪共30個齒輪，齒高4mm，故每轉動一齒可調整閘瓦間隙為6/30＝0.2mm。為了防止棘鉤與棘輪齒面脫離，用條簧壓緊棘鉤。需要手動調大閘瓦間隙或更換閘瓦時，應拉動（或推動）設置在箱體上的脫鉤桿，使棘鉤齒尖脫離棘輪輪齒，然后逆時針方向旋轉手輪，使閘瓦與車輪踏面之間的間隙增大。當需要減小閘瓦間隙時，直接順時針方向旋轉手輪，間隙即可變小。為了使閘瓦上、下端與車輪踏面之間間隙均勻，可通過調整閘瓦定位裝置的調整螺栓來實現。

1.2 軸箱拉桿的結構和工作原理

1.2.1 軸箱拉桿的結構（附圖二）

SS4型電力機車軸箱拉桿采用雙扭動式彈性拉桿定位裝置。軸箱拉桿由連桿體、長拉桿、短拉桿、橡膠圈、端蓋、橡膠端墊等組成。連桿體為ZG230-450鑄鋼件，成雙筒形，中間連接部分呈工字形，兩筒中心距為260mm。長、短桿為45號鍛鋼，拉桿中間為圓柱形，兩端呈八字形，八字形凸面與軸箱體和構架拉桿座凹八字形面相配合，并用螺栓緊固。橡膠圈為橡膠元件，長拉桿處兩個，短拉桿處一個，組合后的軸箱拉桿形成一個整體彈性元件，它承受傳遞各種負荷（牽引力、制動力、沖擊力和橫向力），緩和衰減各種振動，改善機車運行性能。但橡膠件缺點是本身容易老化，老化后擠壓變形量增加，彈性緩沖作用下降，所以在運用一段時間后應對其進行外觀和性能檢查，不合格的原件應及時更換。

1.2.2 軸箱拉桿的工作原理

當機車牽引或使用電阻制動時，列車車輛對機車的車鉤產生一個拉或推的作用力，該作用力使機車轉向架的構架相對輪對產生一個向后或向前的位移，該位移使軸箱拉桿內的橡膠套變形，吸收列車沖動產生的勢能，同時該位移也使機車的閘瓦間隙發生變化，為單缸抱閘埋下了隱患。

下面對造成單元制動器發生故障的幾個原因做分析。

2 單元制動器故障原因分析

2.1 套間隙過大

2.2 內部臟

在實際檢修中，對單元制動器內部清洗不徹底，使單元制動器內部太臟，造成各銷套動作時不靈活；運用機車日常保養差，單元制動器觀察蓋經常不鎖閉、防塵膠皮護套破損，致使塵土及油泥大量附著在各動作部件內部，動作時造成卡滯，引發單元制動器不緩解。

2.3 傳動間隙大

按技術要求，閘瓦托與閘瓦背不得有1mm的間隙，但在實際測量中，往往間隙多在2mm以上，再加上閘瓦托轉動軸與套的間隙，夾板與滑套的間隙等等，將這些量加在一起，最大可達5mm左右，而閘瓦間隙規定6～9mm，由于自調機構的作用，造成閘瓦實際間隙只有1～4mm，只要制動系統其它地方稍有不良，就會出現閘瓦在緩解狀態時上閘。

2.4 軸箱拉桿橡膠套破損

由于橡膠套的變形，將在軸箱拉桿兩端夾板留下明顯的擠壓變形痕跡，橡膠套在一定的擠壓變形范圍內屬于正常狀態，當該變形痕跡接近2mm時，橡膠套出現一定的破損，發生貼輪的概率在增加；當軸箱拉桿擠壓痕跡大于2mm，接近2.5mm時，發生貼輪的概率急劇上升。

SS4G機車采用拉桿式軸箱定位，該定位方式縱橫剛度由拉桿兩端的橡膠關節剛度、拉桿結構和彈簧的橫向剛度所決定的。當軸箱受到縱向力時，拉桿兩端的銷軸中心間距 將增大或縮短，拉桿兩端的橡膠套徑向受壓，關節兩端的橡膠墊受到剪切作用。當軸箱受到垂向力時，軸向拉桿相對銷軸產生位移，此時橡膠套受到彎曲、軸向剪切作用，關節兩端橡膠墊受到壓縮、彎曲和剪切。使用過程中軸箱拉桿內的橡膠件一旦老化失效，會造成機車輪對定位不好，容易引起閘瓦間隙自調系統誤動作，使機車在緩解狀態下閘瓦緊貼車輪，不能緩解。

2.5 緩解彈簧折斷

機車單元制動器是排風緩解的，當制動缸排風時，單缸制動缸活塞在塔形彈簧的彈力作用下使閘瓦離開車輪踏面。由于彈簧折斷使制動缸活塞失去了回到緩解位的作用力，閘瓦不能完全離開車輪踏面，就會出現單元制動器不緩解的現象。

2.6 單元制動器內外傳動缺油，偏磨、卡滯

在緩解時，使得活塞桿、制動杠桿不能很好帶動滑套、傳動螺母移動，也就不能帶動閘瓦托使閘瓦離開車輪踏面。

針對以上原因，下面給出控制和消除單元制動器發生故障的措施。

3 對策與方法

（1）嚴格按中修工藝范圍的要求測量銷套間隙，發現銷套間隙不符合規定標準，一律更換。

（2）加強中修單元制動器的清潔工作，徹底清掃單缸內部，達到規定要求，使用潔凈的潤滑油脂潤滑部件。加強運用機車的保養，單元制動器內部清潔工作結束后，要及時將側蓋蓋嚴，防塵套改用帶帆布絲的制品，確保制動器內部的潔凈。

（3）對于傳動間隙大的問題，主要應從閘瓦的進料著手解決，規范鑄鐵閘瓦的外形尺寸，再有就是要嚴格控制銷套間隙。

（4）嚴格執行中修作業范圍，軸箱拉桿內的橡膠套在中修修程中全部更換新品，嚴把機車交、驗關，對安裝上車的軸箱拉桿橡膠套，進行嚴格的壓力檢測，不符合要求的禁止裝車。

加強檢修作業的卡控力度，嚴格執行檢修工藝，落實工藝范圍和技術標準；嚴格執行記名修制度等，發現橡膠套變形嚴重的及時更換。

（5）單元制動器解體后，對塔簧的自由高、壓縮高要認真測量，不符合技術要求的一律更換。

（6）在日常的檢查和定期保養時，對各傳動部件及時給油，單元制動器內部部件認真檢查，組裝后要試驗其性能，消除偏磨、卡滯現象。

4 結語

總之，引起單元制動器不緩解原因是多方面的，只要我們了解了它的結構和工作原理，知道了造成它發生故障的一些原因，加強日常檢查，嚴把檢修關，做好防護措施和應對措施，防止和減少因單元制動器不緩解所造成的故障，來確保機車的運行安全。

[1]張有送.朱龍駒主編.SS4型電力機車[Z].

[2]鐵路職業教育規劃教材[Z].電力機車總體及走行部.

[3]李益民,陽東主編.電力機車制動機[Z].

郝建毅(1963-)，男，河北藁城人，本科，工程師，研究方向：職工培訓。