鐵路貨車脫軌自動制動裝置在運用中的故障分析及處理對策

趙文斌

摘 要：列檢在日常檢修中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鐵路貨車車輛脫軌自動制動裝置球閥手把關閉、拉環(huán)變形、拉環(huán)丟失、頂梁變形等故障，影響車輛運行安全。本文通過分析脫軌自動制動裝置故障原因以及判斷車輛是否曾脫軌，提出處理方法及改進建議。

關鍵詞：列檢;脫軌自動制動裝置;故障原因;處理方法

中圖分類號：U260.35 文獻標識碼：A

列車運行中一旦發(fā)生車輛脫軌將造成較為嚴重的鐵路交通事故，如不能及時發(fā)現(xiàn)，車輛仍在機車牽引下繼續(xù)行駛，引發(fā)更多車輛相繼脫軌或傾覆，從而使脫軌事故擴大，造成鐵路車輛、貨物、軌枕、路基及軌旁設備嚴重損壞，甚至形成重大事故。為了有效地降低車輛脫軌后造成的損失，鐵道部組織研制了貨車脫軌自動制動裝置，該裝置在車輛脫軌時使列車主管壓力空氣立即自動排向大氣，列車產(chǎn)生緊急制動作用而自動停車，減少了車輛脫軌的損失及中斷線路運行的時間。現(xiàn)在70 t、80 t級鐵路貨車已全部安裝了脫軌自動制動裝置，確保脫軌自動制動裝置技術狀態(tài)良好，對防范列車脫軌事故的擴大起關鍵作用。

1 脫軌自動制動裝置結構

脫軌制動裝置由鐵路貨車脫軌自動制動閥（以下簡稱脫軌制動閥）、球閥、三通和管路等組成。每根車軸處安裝一套脫軌制動閥，在制動主管與脫軌制動閥的連接管路中安裝了一個不銹鋼球閥，車輛脫軌或脫軌制動閥發(fā)生故障時可關閉球閥截斷脫軌制動裝置支路。

脫軌制動閥由拉環(huán)、頂梁、調節(jié)桿、作用桿、鎖緊螺母、彈片、制動閥桿（即作用元件）和閥體等組成。制動閥桿端頭穿入作用桿孔中，作用桿由上、下對稱放置的兩個彈片支承在閥體上并通過鎖緊螺母預緊，作用桿、鎖緊螺母與調節(jié)桿采用銷接，調節(jié)桿與頂梁采用焊接，頂梁組成與拉環(huán)采用圓銷連接 。制動閥桿采用兩級安全保護，消除了制動閥桿疲勞斷裂而意外緊急停車的可能，保證安全可靠性。第一級保護：在正常情況時拉環(huán)、頂梁組成和作用桿的重量和動載荷不作用于制動閥桿上，由上、下對稱安裝的兩個彈片支承;第二級保護：制動閥桿橫向安裝，正常情況下制動閥桿與作用桿不接觸，其與作用桿孔上、下各有2 mm±0.5 mm的間隙。

2 脫軌自動制動裝置作用原理

脫軌制動裝置利用脫軌時車體與輪對的相對位移，在空車脫軌時，脫軌輪對處的車軸瞬間下降撞擊拉環(huán)下水平桿，通過頂梁拉調節(jié)桿，調節(jié)桿下移拉斷制動閥桿;在重車脫軌時，脫軌轉向架中未脫軌輪對的車軸上翹，頂梁頂調節(jié)桿，調節(jié)桿上移頂斷制動閥桿。制動閥桿折斷后，溝通主風管與大氣的通路，引起列車發(fā)生緊急制動作用，實現(xiàn)緊急停車作用。

3 列檢運用檢修中檢查發(fā)現(xiàn)脫軌自動制動裝置的主要故障

（1）球閥手把關閉。TFDS動態(tài)檢查、現(xiàn)場人工檢查均清晰可見。一般情況為脫軌自動制動裝置所屬管系安裝不正位、存在別勁造成漏泄或脫軌制動閥故障，列檢無法處理或為保證車輛運行安全而關閉球閥。

處理方法：TFDS動態(tài)檢查提報該故障，并錄入系統(tǒng)。現(xiàn)場人工檢查還要重點檢查拉環(huán)、頂梁是否變形、制動閥桿是否斷裂，排除車輛脫軌的可能。

（2）拉環(huán)圓銷或圓銷鎖丟失及拉環(huán)脫落、丟失。部分拉環(huán)圓銷或圓銷鎖丟失是脫軌制動閥最常見故障。一般情況為脫軌自動制動裝置拉環(huán)圓銷鎖質量差或定檢時未按標準、工藝安裝，列車運行中車輛振動部分拉環(huán)圓銷鎖、圓銷脫出丟失，如未及時發(fā)現(xiàn)或處理就造成拉環(huán)脫落、丟失。

處理方法：列檢現(xiàn)場作業(yè)發(fā)現(xiàn)部分拉環(huán)圓銷鎖、圓銷脫出丟失故障，列檢無圓銷鎖可以臨時裝用開口銷（或用鐵絲捆綁）、拉環(huán)圓銷丟失可用鐵絲將拉環(huán)與頂梁上的限位筒捆綁牢固等應急處理措施，至站修所徹底修復該故障。對于拉環(huán)脫落、丟失，TFDS動態(tài)檢查發(fā)現(xiàn)提報該故障，并錄入系統(tǒng)。現(xiàn)場人工檢查還要重點檢查頂梁、彈片是否變形、制動閥桿是否斷裂，排除車輛脫軌的可能。

（3）拉環(huán)、頂梁組成變形。1）拉環(huán)、頂梁組成變形主要原因：一是在裝卸線路使用螺旋卸車機或裝載機對車輛進行裝卸作業(yè)時，設備操縱人員操作不當，螺旋或鏟斗升降觸碰、抬升貨車車體，帶動拉環(huán)、頂梁組成隨車體一起上移并與車軸接觸，造成拉環(huán)或頂梁組成變形。二是由于運行中的翻車機系統(tǒng)故障，導致車輛在翻車機翻卸過程中滑落脫軌或車輛在牽入、牽出翻車機時由于翻車機平臺鋼軌與牽入、牽出線鋼軌橫向錯位或高度不一致，造成輪對掉落軌面脫軌，拉環(huán)觸碰車軸變形，有時受力過大聯(lián)動頂梁組成變形或斷裂。三是列車在貨物線（尤其在專用煤炭裝卸線）上進行裝卸作業(yè)，由于鐵路線路維護不到位，造成煤渣或煤塵局部堆積與鋼軌頂面齊平或超過鋼軌頂面，調車作業(yè)推進、牽出車輛，容易造成車輛脫軌，引起拉環(huán)、頂梁變形。2）列車經(jīng)裝、翻卸作業(yè)重新編組始發(fā)作業(yè)時，負責檢修的列檢人員如發(fā)現(xiàn)車輛脫軌自動制動裝置拉環(huán)、頂梁組成變形，應重點檢查球閥、制動閥桿狀態(tài)，輪對、側架底部、交叉支撐裝置外觀是否正常。發(fā)現(xiàn)脫軌自動制動裝置制動閥桿斷裂，球閥關閉，輪對、側架底部、交叉支撐裝置等部位有明顯刮擦、磕碰的新痕，說明該車輛近期發(fā)生脫軌，應進行扣車，同時報車輛主管部門調查處理。3）駐電廠裝卸檢修人員或列檢現(xiàn)場始發(fā)作業(yè)曾發(fā)現(xiàn)車輛脫軌自動制動裝置制動閥桿完好，球閥未關閉，但拉環(huán)變形、頂梁組成變形或斷裂，輪對、側架底部、交叉支撐裝置等部位有明顯刮擦、磕碰的新痕，疑似車輛發(fā)生脫軌，及時進行了扣車處理。經(jīng)車輛主管部門會同鐵路相關單位共同調查，確認電廠翻車機翻卸過程或卸空后牽出車輛過程中，由于翻車機系統(tǒng)故障或操作失誤造成車輛脫軌，電廠或負責翻車機管理的車間（部門）擔心承擔責任，隱瞞不報，并自行組織人員對車輛進行了起復。該脫軌車輛的脫軌自動制動裝置制動閥桿未被拉斷，主要原因：一是脫軌制動閥裝配不符合標準，車軸與拉環(huán)下側垂向距離過大（超過規(guī)定限度），脫軌輪對車軸撞擊拉環(huán)的力只造成拉環(huán)局部變形，未能拉斷制動閥桿;二是制動閥桿強度不符合規(guī)定（制動閥桿壁厚超過規(guī)定）或材質不符合規(guī)定，制動閥桿拉斷力和頂斷力超過規(guī)定，脫軌輪對車軸撞擊力傳導至調節(jié)桿不能拉斷制動閥桿，只造成拉環(huán)變形、頂梁組成變形或斷裂。

處理方法：發(fā)現(xiàn)拉環(huán)、頂梁組成變形，關閉球閥，拉環(huán)變形嚴重與車軸間隙小拆除拉環(huán)，頂梁組成斷裂用鐵絲捆綁牢固，至站修所更換拉環(huán)、頂梁。

（4）彈片變形或斷裂。主要原因：一是由于拉環(huán)、頂梁與車軸的間隙未調至不符合規(guī)定值，車輛運行中出現(xiàn)極限工況時，拉環(huán)或頂梁與車軸意外接觸時，拉環(huán)或頂梁受到的外力首先傳遞并作用到彈片（正常情況下2個彈片承擔著拉環(huán)、頂梁組成和作用桿的重量和動載荷），造成脫軌自動制動閥彈片變形或斷裂。二是車輛進行頂升或起吊作業(yè)時，未拆卸脫軌自動制動裝置拉環(huán)，使拉環(huán)與車軸接觸，造成彈片變形或斷裂。處理方法：列檢發(fā)現(xiàn)脫軌自動制動閥彈片變形或斷裂，及時關閉球閥或扣車回送站修所施修。

4 改進建議及措施

（1）車輛TFDS動態(tài)檢查作業(yè)對脫軌自動制動裝置拉環(huán)、頂梁部位加強對比及放大檢查，及時發(fā)現(xiàn)提報拉環(huán)、頂梁變形故障，并提示前方人工檢查作業(yè)的列檢進行現(xiàn)場鑒定，防止脫軌車輛上線運行。（2）負責人工檢查作業(yè)的列檢作業(yè)場配備脫軌自動制動裝置量規(guī)、止規(guī)，列檢檢查作業(yè)發(fā)現(xiàn)車軸與脫軌自動制動裝置拉環(huán)、頂梁間隙不正常的，及時進行測量。經(jīng)檢測不合格的車輛，扣臨修進行調修。（3）車輛部門定期組織站修所對運用中的脫軌自動制動裝置存在故障的車輛進行修復，保證車輛脫軌自動制動裝置恢復正常技術狀態(tài)。或為列檢作業(yè)場配備脫軌自動制動裝置拉環(huán)、圓銷鎖、圓銷及相關維修工器具，可實現(xiàn)在列車檢修中完成脫軌自動制動裝置有關故障修復，減少車輛摘車臨修。（4）廠、段修嚴格卡控脫軌自動制動閥及附屬配件質量，確保符合標準。定檢按檢修工藝對脫軌自動制動裝置進行檢修及試驗，加強“三檢一驗”，確保脫軌自動制動裝置檢修質量符合規(guī)定。（5）車輛部門對翻車機等裝卸機械設備作業(yè)進行監(jiān)督檢查，加強與裝卸車單位的聯(lián)系溝通，督促其按規(guī)定檢修、維護裝卸機械設備，裝卸車單位損壞車輛隱瞞不報或未及時報告，按有關規(guī)定對責任單位進行處罰。

參考文獻：

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