JZ-7型空气制动机工作风缸充气慢故障的判断与处理

2011-07-13黄志高彭禹生

铁路技术创新 2011年4期

■ 黄志高彭禹生

黄志高：武汉铁路职业技术学院，助教，湖北武汉，430205

彭禹生：武汉铁路局江岸机务段，技术员，湖北武汉，430012

JZ-7型空气制动机中，通过工作风缸与列车管压力比较，控制作用风缸的充气、排气，实现机车制动缸的充气、排气，即机车的制动、缓解。在某机务段配属的内燃机车中，工作风缸充气缓慢已成为JZ-7型制动机的典型故障之一。由于工作风缸充气不足导致机车制动时制动缸压力偏低甚至不产生制动缸压力，威胁列车运行安全。对这一故障发生的原因进行分析，并提出相应的故障判断及处理方法。

1 故障现象

当自动制动阀手柄置于运转位，均衡风缸、列车管在规定时间内充气至定压500 kPa（或600 kPa）后，JZ-7型空气制动机工作风缸充气慢有3种常见故障现象：

（1）工作风缸压力从开始就增长缓慢；

（2）工作风缸在0～200 kPa时充气速度正常，200 kPa时出现短暂停顿，而后继续以缓慢速率增压，工作风缸充气至480 kPa（或580 kPa）的时间超过5 min，完全充气至定压500 kPa（或600 kPa）则需更长时间；

（3）当自动制动阀手柄置于运转位，均衡风缸、列车管在规定时间内充气至定压500 kPa（或600 kPa）后，工作风缸在0～450 kPa充气速度正常，工作风缸压强达到450 kPa后，工作风缸压力增长缓慢。

在空气制动机工作风缸压强达到定压500 kPa（或600 kPa）前，自动制动阀手柄由运转位移至制动区时，制动缸压力与列车管减压量不成比例或完全不起制动作用。

2 工作风缸充气原理

在列车管初充气或再充气时，2#列车管压力空气经F-7型分配阀阀座上的管道滤尘器过滤后供给主阀部、副阀部及紧急部等各部用风，并分2条支路向工作风缸充气。

其中一条支路见图1，在列车管初充气或再充气初期向工作风缸充气。

当作用风缸压力低于或等于24 kPa时，副阀部充气阀模板活塞在其上方弹簧力的作用下处于下端位（缓解位）。此时，充气柱塞上中部小半径形成的凹槽将2 h与23a连通，即列车管与工作风缸连通，形成工作风缸充气的另一条支路（见图2），实现工作风缸后期充气。

当列车管压力空气经过充气阀、副阀部尾端凹槽向工作风缸充气时，还经副阀部阀体暗道26b、26c向降压风缸充气，同时还经26a向副阀部模板降压风缸侧充气。

3 故障原因分析及判断

根据工作风缸充气原理可知，列车缓解后，工作风缸由2条支路分别充气，并同时连通降压风缸。因此，出现工作风缸充气缓慢的原因可从充气和泄露2个方面考虑。

列车缓解后，不管是工作风缸还是降压风缸发生泄露，由于此时列车管压强高于工作风缸或降压风缸，只能向阀体外泄露。这种泄漏有明显排风声，容易判断。主要就充气方面进行分析。

图1 工作风缸充气支路一

图2 工作风缸充气支路二

（1）列车管滤尘器堵塞。

工作风缸充气风源是经由分配阀座内列车管滤尘器堵塞而来的列车管压力空气，列车管滤尘器通畅与否对工作风缸的充气速度非常重要。如有堵塞，则造成压缩空气流量不足，影响工作风缸充气速度。装配JZ-7型制动机的内燃机车中，分配阀的安装有分配阀座和集成风路板2种不同形式，配置的列车管滤尘装置也有所不同。

采用分配阀座的制动机，在其阀座内配置金属滤网作为空气过滤装置，压缩空气杂质及空气管道内锈蚀剥离物随压缩空气流动至滤尘装置并沉积附着在装置内，堵塞滤尘装置，造成压缩空气流通不畅，工作风缸充气速度从开始就很缓慢。

采用集成风路板的制动机，其列车管滤尘装置采用卧式管道滤尘器，该滤尘器端面与滤尘器芯体采用螺纹连接，在压缩空气的反复作用下，端面有松脱现象发生。一旦发生松脱，该端面就脱离芯体，在压缩空气作用下，紧贴滤芯座，阻塞压缩空气。由于该端面在外力（即气流推力）作用下才贴向滤芯座，因此，工作风缸有一个正常的压强上升过程，在端面对气流形成阻塞后才出现工作风缸压力缓慢上升现象。即工作风缸在0～200 kPa充气速度正常，200 kPa时出现短暂停顿，而后继续以缓慢速率增压。

（2）主阀部工作风缸充气止回阀弹簧刚度大。

工作风缸充气初期经过主阀部工作风缸充气止回阀实现，当工作风缸压强接近列车管压强时，充气止回阀在弹簧作用下关闭，切断列车管经由此向工作风缸的充气通路。因此，工作风缸后期充气完全由列车管经副阀部一次缓解逆流止回阀下缩孔、充气阀完成。当主阀部工作风缸充气时，止回阀弹簧刚度过大，造成止回阀过早关闭，工作风缸后期充气通路过早独立承担工作风缸充气任务，而由于副阀部一次缓解逆流止回阀下缩孔限制了充气速度，造成工作风缸后期充气速度过慢。这一现象一般发生在工作风缸正常充气至450 kPa后。

（3）副阀部一次缓解逆流止回阀下缩孔堵塞。

工作风缸后期充气依靠副阀部一次缓解逆流止回阀经充气阀实现，压缩空气中的杂质一旦粘附或堵塞该缩孔，即造成工作风缸后期充气缓慢，即480 kPa（或580 kPa）后充气缓慢。