鐵路客車空氣彈簧漏風(fēng)故障分析研究

李振海

摘 ?要：近期鐵路運(yùn)用客車空氣彈簧暴露出的漏風(fēng)質(zhì)量問題進(jìn)行深入分析，查找故障規(guī)律、故障特征，分析原因，提出可行的合理化建議，提高客車空氣彈簧檢修質(zhì)量，確保提速客車運(yùn)行質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：空調(diào)客車;空氣彈簧;漏風(fēng)故障;故障分析

【Digest】Recent railway exposed by the use of bus air spring air leakage quality problem analysis，find the failure laws，failure characteristics，analysis the reason，put forward feasible rationalization proposal，improve the quality of bus air spring maintenance，to ensure the quality of speed passenger car running.

空氣彈簧漏風(fēng)在運(yùn)用過程中，由于氣候條件、線路狀況以及空氣彈簧系統(tǒng)部件和空氣彈簧本身質(zhì)量等綜合因素影響，空氣彈簧可能出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象。新型空調(diào)客車投入新疆鐵路運(yùn)用以來，在運(yùn)行途中及入庫檢修時(shí)，空氣彈簧漏風(fēng)故障時(shí)有發(fā)生，尤其冬季較為嚴(yán)重，造成客車途中限速運(yùn)行及庫內(nèi)頻繁換掛，不但給日常檢修帶來諸多麻煩，而且打亂了正常的客運(yùn)秩序。

1、故障分析

南疆客運(yùn)車間統(tǒng)計(jì)，每天進(jìn)出客車達(dá)到十列，2016年6月至2016年12月期間客車在庫內(nèi)檢修及乘務(wù)檢查空氣彈簧漏風(fēng)故障達(dá)到19件，列車運(yùn)用中因空簧漏風(fēng)限速9起，，空簧漏風(fēng)故障主要發(fā)生在膠囊與壓蓋結(jié)合部。多數(shù)空簧膠囊與上蓋間的漏風(fēng)能夠通過反復(fù)充排風(fēng)排除故障;個(gè)別轉(zhuǎn)向架型號(hào)空簧漏風(fēng)故障發(fā)生頻率較高。

2、故障原因分析

2.1、上蓋、下座密封部脫膠漏風(fēng)

生產(chǎn)中，上蓋或下座密封部為一層硫化橡膠，上蓋金屬骨架與橡膠硫化時(shí)，硫化面清潔度不夠或黏接劑的連接工藝不均勻，使此處橡膠粘結(jié)強(qiáng)度降低，在運(yùn)用一段時(shí)間尤其是惡略氣候條件影響，出現(xiàn)脫膠和膠層變形，產(chǎn)生漏風(fēng)現(xiàn)象。山區(qū)溫度很低，客車盥洗室下部排水噴濺到空氣彈簧膠囊，水及污物在膠囊與上蓋之間結(jié)冰，嚴(yán)重時(shí)將膠囊擠壓變形，密貼部位產(chǎn)生縫隙，更容易出現(xiàn)漏風(fēng)故障。如圖1-1、圖1-2所示：

2.2、膠囊在惡劣環(huán)境或意外破損引起漏風(fēng)

膠囊故障空氣彈簧在南疆運(yùn)用約一段時(shí)間后，由于膠囊長期暴露在空氣中，受到日光暴曬、雨雪、風(fēng)沙的作用，以及檢修過程中，酸、堿、油漆等有機(jī)溶劑對膠囊的腐蝕，使膠囊外層橡膠表面會(huì)出現(xiàn)均勻、細(xì)微的裂紋（龜裂）。表面裂紋一般僅局限在外層橡膠，其內(nèi)層密封橡膠層也不會(huì)受到損壞。但也有少量膠囊制造過程中局部簾線密度不均勻，簾線密度小處膠囊經(jīng)過一定的疲勞后產(chǎn)生較大的徑向裂紋，裂紋會(huì)擴(kuò)展至中間簾線層。一般當(dāng)膠囊表面裂紋延申且裂寬較大時(shí)，或龜裂處出現(xiàn)較密的孔狀脫落時(shí)，裂紋已擴(kuò)展到外層簾線層。

此外，檢修過程中防護(hù)措施不當(dāng)，造成空簧受損。空簧在搬運(yùn)和堆放時(shí)，膠囊與帶棱角的物體接觸，極易造成膠囊表面損傷。空簧下部橡膠堆與底座配合時(shí)，應(yīng)使用手錘和膠木棒對密封部進(jìn)行均勻敲擊組裝，造成膠囊表面毛刺損傷。

修車車間使用小車把空簧從檢修區(qū)送到臺(tái)車組裝場地，空簧膠囊與小車角鐵有磨碰現(xiàn)象。臺(tái)車涂裝中，空簧沒有進(jìn)行良好覆蓋，被涂刷了油漆，會(huì)加速空簧的老化龜裂。

2.3、節(jié)流閥生銹和脫落

客車車輛的制動(dòng)系統(tǒng)冬季凝結(jié)水，總風(fēng)管壓力減小，管路水逆流總風(fēng)管，或者干燥器出問題，空簧內(nèi)部易形成積水，節(jié)流閥雖采取了防銹處理，但長時(shí)間浸水，出現(xiàn)生銹甚至銹死。部分節(jié)流閥采用螺釘緊固，振動(dòng)過程中螺釘松動(dòng)，閥座與套松脫，使節(jié)流閥脫落，損傷空氣彈簧。

2.4、上蓋與膠囊錯(cuò)位，造成漏風(fēng)

新疆鐵路途經(jīng)區(qū)段線路復(fù)雜，既有小半徑曲線區(qū)段，又有線路坡道各異的路況，客車車體采用旁承承重，運(yùn)行中摩擦阻力較大，車輛通過曲線時(shí)，搖枕移位后不能立即復(fù)位。組裝作業(yè)時(shí)，搖枕與側(cè)架間隙超限。運(yùn)用時(shí)，橫向緩沖檔脫落，造成搖枕與側(cè)架間隙超限，使上蓋與膠囊錯(cuò)位，造成漏風(fēng)。轉(zhuǎn)向架組裝過程中或運(yùn)用檢修時(shí)，因安裝、緊固、調(diào)整縱向牽引拉桿，使得空氣彈簧定位發(fā)生偏斜，產(chǎn)生漏泄。

3、建議采取措施

3.1、加強(qiáng)風(fēng)管壓力試驗(yàn)

嚴(yán)格500kPa風(fēng)壓或氣密性試驗(yàn)，保壓15min，漏泄量不超過10kPa。氣密性試驗(yàn)時(shí)保壓3min，不得有氣泡出現(xiàn)，合格后方可裝車使用。對冰結(jié)現(xiàn)象，改造上蓋形狀，形狀坡狀，不積水，減少冰塞現(xiàn)象。杜絕膠囊擠壓變形，密貼部位產(chǎn)生縫隙。

3.2、嚴(yán)格組裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

空簧上蓋變形或有異狀時(shí)，應(yīng)立即分解，及時(shí)更換不良配件。分解和組裝過程按照作業(yè)指導(dǎo)書要求在專用工作臺(tái)上進(jìn)行。應(yīng)按照生產(chǎn)廠家工藝，檢查有無缺膠、夾雜、損傷等缺陷和壽命管理。零部件入庫驗(yàn)收加大驗(yàn)收力度，更換超高分子聚乙烯材質(zhì)旁承摩擦塊。

3.3、提高膠囊簾線層粘結(jié)耐磨質(zhì)量

在車輛運(yùn)用中，空氣彈簧在正常充氣狀態(tài)下，對于表面鼓泡、裂紋超限、出現(xiàn)較密的針孔狀脫落的膠囊，及時(shí)更換;對于簾線損傷或外露的膠囊，應(yīng)將其更換。在運(yùn)用中，膠囊與上蓋和下座接觸部位會(huì)產(chǎn)生較大滑動(dòng)摩擦，使膠囊表面出現(xiàn)磨損，嚴(yán)重時(shí)磨損至膠囊簾線層。尤其是橫向擺動(dòng)較大的轉(zhuǎn)向架，膠囊與上蓋或下座邊緣接觸部分會(huì)出現(xiàn)磨損，應(yīng)注意檢查。膠囊表面允許有局部的輕微擦傷和磨損，若磨損至簾線層，應(yīng)更換新品。

經(jīng)過開展空氣彈簧專項(xiàng)整治，技術(shù)改造、工裝配置，檢修質(zhì)量提高，作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)，運(yùn)用客車空簧漏風(fēng)故障較之前有了大幅度降低。僅2017年1月至2018年4月期間客車在列車運(yùn)行途中因空簧漏風(fēng)限速故障僅為3件。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉興民.淺析25K型客車空氣彈簧漏風(fēng)的原因[J].軌道交通裝備與技術(shù)，2002（5）：15-15.

Xing-min liu.The 25 k type of bus air spring air leakage of shallow reason [J].Journal of rail transportation equipment and technology，2002（5）：15-15

[2] 軒書華.SW—160型轉(zhuǎn)向架空氣彈簧故障分析[J].鐵道車輛，2007，45（10）：35-36.

Xuan hua book.SW - 160 type bogie air spring failure analysis [J].Journal of railway vehicle，2007，45（10）：35 and 36.

[3] 《5K型客車使用說明書》 ?四方車輛廠.長春客車廠.

"5 k type passenger train operation instruction handbook" sifang overlook.Changchun bus.