貨車脫軌自動制動裝置故障分析及其對策研究

趙威

摘要：通過對脫軌制動裝置故障的調(diào)查，分析了影響脫軌制動裝置質(zhì)量的問題，并提出了提高脫軌制動裝置質(zhì)量的具體措施，如提高源頭維修質(zhì)量和維修質(zhì)量。充分利用維修質(zhì)量，以改進(jìn)脫軌制動裝置大修的源頭質(zhì)量確保了對脫軌事故的有效控制。

關(guān)鍵詞：脫軌自動制動裝置;故障原因;處理方法

當(dāng)列車脫軌導(dǎo)致更嚴(yán)重的交通事故時，如果沒有及時制動，車輛仍在列車車頭的動力牽引下繼續(xù)運(yùn)行，則將會導(dǎo)致列車事故擴(kuò)大，造成更加嚴(yán)重的車輛事故或者損壞更多的鐵路基礎(chǔ)設(shè)施。為有效減少車輛脫軌造成的損害，鐵道部研制出用于貨車脫軌的自動制動裝置，使列車脫軌時列車上安裝的傳感器自動判斷發(fā)生故障，列車自動產(chǎn)生緊急制動效果，自動停車，減少車輛脫軌損失。截止到現(xiàn)在70噸以及80噸貨車全部都配備了脫軌自動制動裝置。

一、貨車脫軌自動制動裝置及其原理

1結(jié)構(gòu)

脫軌制動裝置是在車輛原空氣制動系統(tǒng)主管上增加兩個支路（見圖1），并通過主管三通、球閥、支管三通和支管等連接到脫軌制動閥上（見圖2）。兩軸轉(zhuǎn)向架每根車軸處安裝一套脫軌制動閥，在主管通向脫軌制動閥的支管間安裝一個球閥。車輛脫軌或脫軌制動閥發(fā)生故障時可關(guān)閉球閥截?cái)嗝撥壷苿友b置支路，以便于將脫軌車輛起復(fù)后運(yùn)到車輛段檢修。

脫軌制動閥由拉環(huán)、頂梁、調(diào)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（見圖3）。

頂梁組成包括頂梁、限位筒及調(diào)節(jié)桿。根據(jù)頂梁限位筒與拉環(huán)銷孔方向的不同，頂梁組成（見圖4）、拉環(huán)（見圖5）分為一一對應(yīng)的三種規(guī)格型式，以防止拉環(huán)誤裝。頂梁組成以型號標(biāo)記來區(qū)分，拉環(huán)以顏色及型號標(biāo)記來區(qū)分（見表1）。

2.作用及原理

鐵道貨車脫軌后，通常司機(jī)很難及時發(fā)現(xiàn)。列車脫軌是鐵道車輛運(yùn)行中的重大行車事故。車輛脫軌后由于列車工作人員沒能及時發(fā)現(xiàn)，車輛仍在機(jī)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(kuò)大，造成車輛、貨物、軌枕、路基及道旁設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。脫軌制動裝置可在車輛脫軌時迅速使主風(fēng)管連通大氣，從而使列車自動、及時地產(chǎn)生緊急制動，可避免脫軌事故擴(kuò)大。

該裝置在車輛脫軌或其他異常情況時通過車體與車軸的相對位移，使脫軌自動制動閥閥桿被迫斷開導(dǎo)致列車主管與大氣連通，迫使列車發(fā)生緊急制動停車。運(yùn)行途中該裝置發(fā)生故障產(chǎn)生動作時，可通過關(guān)閉球閥截?cái)嗝撥壸詣又苿友b置支路，停止其作用。

二、脫軌自動制動裝置的主要故障及其分析

1 配件丟失

1.1 故障分析

丟失的配件主要為圓銷鎖、開口銷、圓銷和拉環(huán)。圓銷鎖丟失的主要原因是裝車時鎖閉不到位，出現(xiàn)假鎖閉現(xiàn)象，運(yùn)用中車輛振動使鎖頭脫出，圓銷鎖丟失后，因振動使圓銷丟失。拉環(huán)丟失多為人為偷盜造成。

1.2 故障處理

若圓銷丟失發(fā)生在車輛運(yùn)行時，作為應(yīng)急處理措施，可用開口銷替代圓銷，車輛繼續(xù)運(yùn)行，至站修所后用不銹鋼鉚釘代替圓銷鎖、開口銷鉚在圓銷上，提高其連接可靠性，從而防止圓銷和拉環(huán)的丟失。

2 頂梁組成、拉環(huán)變形

2.1 故障分析

拉環(huán)、頂梁組成變形（圖21）主要原因是由于與翻車機(jī)的推車臂干涉造成。原翻車機(jī)的推車臂是推車軸來移動車輛。

拉環(huán)、頂梁組成變形另一個原因是由于作業(yè)人員操作不當(dāng)造成。裝有脫軌制動閥的車輛在起吊車輛時必須拆除先拆除拉環(huán)，否則未拆除就進(jìn)行吊車或頂車操作極易使拉環(huán)、頂梁組成因與車軸接觸而變形。

2.2 故障處理

若此類故障發(fā)生在車輛運(yùn)行時，作為應(yīng)急處理措施，可將球閥手把置于垂直關(guān)閉位后車輛繼續(xù)運(yùn)行，至站修所后再行處理。

3 制動閥桿或彈片意外斷裂

3.1 故障分析

造成此類故障（圖22）主要原因是制動閥桿、彈片受外力作用所致。外力作用的產(chǎn)生有三個方面，一是由于拉環(huán)、頂梁與車軸的間隙未調(diào)至規(guī)定，在運(yùn)用中出現(xiàn)極限工況時，拉環(huán)或頂梁與車軸意外接觸;二是未拆拉環(huán)即進(jìn)行起吊車體的作業(yè);三是人為破壞。

3.2 故障處理

若此類故障發(fā)生在車輛運(yùn)行時，作為應(yīng)急處理措施，可將球閥關(guān)閉后車輛繼續(xù)運(yùn)行，至站修所后再行處理。

4. 脫軌制動裝置管系漏泄

4.1 故障分析

脫軌制動裝置管系漏泄主要是由于管系安裝不正位，存在別勁造成。

4.2 故障處理

若此類故障發(fā)生在車輛運(yùn)行時，作為應(yīng)急處理措施，可將球閥手把置于垂直關(guān)閉位后車輛繼續(xù)運(yùn)行，至站修所后再行處理。

三、改進(jìn)的對策及措施

1提高維護(hù)的質(zhì)量

提高支管維護(hù)的源質(zhì)量：更換有缺陷的支管。嚴(yán)格執(zhí)行工藝標(biāo)準(zhǔn)，仔細(xì)檢查管路系統(tǒng)各部位是否有破損，碰撞變形，腐蝕穿孔，接頭是否錯位等情況，并及時更換過度腐蝕和變形的支管，以確保維修質(zhì)量。

規(guī)范制動支管的檢漏順序：按照制動閥的順序控制支管的充氣，圖形化地制定支管的檢漏程序，以確保對制動支管的檢漏。管道系統(tǒng)是在管道中充滿空氣的條件下進(jìn)行的，以防止不充氣，發(fā)生漏風(fēng)檢測。

提高業(yè)務(wù)能力：加強(qiáng)員工業(yè)務(wù)培訓(xùn)和現(xiàn)場監(jiān)督，改善管道系統(tǒng)的安裝和頂梁焊接，并降低故障的可能性。

提高臨時維修質(zhì)量：實(shí)行配件集中維修。由車站維修部門更換的脫軌制動閥零件應(yīng)由車輛修理廠進(jìn)行維修和測試，以確保維修零件的質(zhì)量。

配備必要的檢查模板：按照車站維修標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的要求，提供相應(yīng)的檢查模板，以確保脫軌制動裝置的安裝符合技術(shù)要求。

2提高保養(yǎng)質(zhì)量

加強(qiáng)落實(shí)列車檢查運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，及時發(fā)現(xiàn)故障：一是加強(qiáng)空氣測試質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)管路系統(tǒng)泄漏故障。其次，加強(qiáng)目視檢查，并使用TFDS等檢查方法來查找拉環(huán)的變形以及頂梁的變形和腐蝕。

加強(qiáng)對故障車輛的排除和修理工作，消除隱患：對發(fā)生脫軌制動裝置故障的空車，應(yīng)當(dāng)予以扣留;有故障的重型車輛應(yīng)關(guān)閉球閥，并在卸貨后及時進(jìn)行維修。

四、脫軌自動制動裝備故障發(fā)生后處理措施

以下為上鐵輛〔2014〕229號：上海鐵路局關(guān)于公布《鐵路貨車脫軌自動制動裝置故障處置辦法》的通知規(guī)定，各車站、車務(wù)段、機(jī)務(wù)段、貨車車輛段須嚴(yán)格執(zhí)行：

貨物列車運(yùn)行途中發(fā)生非正常停車，經(jīng)檢查確認(rèn)是脫軌自動制動裝置故障動作造成的，按以下規(guī)定處置。

1、脫軌自動制動裝置安裝處所和動作原理

標(biāo)記載重70t及以上的鐵路貨車安裝有4套脫軌自動制動裝置，對應(yīng)每條車軸各裝有1套。該裝置在車輛脫軌或其他異常情況時通過車體與車軸的相對位移，使脫軌自動制動閥閥桿被迫斷開導(dǎo)致列車主管與大氣連通，迫使列車發(fā)生緊急制動停車。運(yùn)行途中該裝置發(fā)生故障產(chǎn)生動作時，可通過關(guān)閉球閥截?cái)嗝撥壸詣又苿友b置支路，停止其作用。

2、脫軌自動制動裝置故障處置辦法

貨物列車運(yùn)行途中發(fā)生非正常緊急制動停車，排除機(jī)車原因后列車仍不能充至定壓時，區(qū)間由機(jī)車乘務(wù)員（單班單司機(jī)值乘的按路局有關(guān)規(guī)定執(zhí)行）、站內(nèi)由機(jī)車乘務(wù)員、車站人員（有列檢的車站由列檢人員）檢查貨車脫軌自動制動裝置是否動作。經(jīng)檢查脫軌自動制動裝置漏風(fēng)或配件折斷、脫落，可確認(rèn)是脫軌自動制動裝置動作造成列車非正常緊急制動停車。列車停于站內(nèi)時，甩車處理;停于區(qū)間時，須關(guān)閉貨車脫軌自動制動裝置球閥，運(yùn)行至前方站甩車處理。

3、信息報(bào)告流程

對脫軌自動制動裝置故障動作造成列車非正常停車的，機(jī)車乘務(wù)員應(yīng)將車次、故障車輛的車號、處理情況等報(bào)告車站值班員，車站值班員轉(zhuǎn)報(bào)列車調(diào)度員，由列車調(diào)度員通知車輛調(diào)度員安排相關(guān)車輛段列檢檢查、處置。

五、結(jié)束語

脫軌制動裝置是貨運(yùn)列車脫軌后的補(bǔ)救裝置，對于維護(hù)鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩椭刃蛑陵P(guān)重要。脫軌制動裝置的質(zhì)量涉及車輛維護(hù)和操作的兩個方面。必須保證產(chǎn)品源頭的質(zhì)量，并在操作過程中保持脫軌制動裝置的基本工作狀態(tài)，以使脫軌制動裝置能夠有效地控制安全事故。

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上海鐵路局徐州機(jī)務(wù)段 221000