摘要：JZ-7型空气制动机是在我国铁路内燃机车中被广泛使用。它主要由自动制动阀、单独制动阀、分配阀、中继阀、各风缸和仪表、作用阀组成。其中分配阀由主阀部、副阀部、紧急部和管座组成，主阀采用三压力结构而副阀采用二压力结构。各阀内部结构均采用鞲鞴膜板、柱塞阀和橡胶密封圈等结构形式。通过膜板上下的压力差来带动柱塞移动，从而开启不同的空气通路，控制作用阀使制动缸充气或排气，也就是机车制动、缓解或保压。
在以往的售后服务工作中，经常遇到段内机车工作风缸充风时间过长的问题。在使常用制动时，如若工作风缸内压力不足，就会导致制动缸压力达不到标定值，甚至于不产生制动，此故障会对列车的运行安全产生严重的威胁。本文对这一故障进行分析，并提出解决方案。
1.工作风缸的充气通路
当列车管充风时，列车管内的压力空气通过分配阀管座内的滤尘网分别给分配阀主阀部、副阀部和紧急部供风。工作风缸及工作风缸管路内的压力空气通过两条通路，由列车管来提供。
通路一：
在主阀部，列车管内的压缩空气首先经过分配阀管座中的滤尘器，然后流向主阀，列车管的压力顶开主阀部上的工作风缸充气止回阀，通过主阀部的阀体暗道后分两个方向，一条流向主阀部大膜板下方，另一条通向工作风缸，实现前期对工作风缸的充风。如图1通路所示。
图1
通路二：
在副阀部，当作用风缸内的压力小于24kPa时，副阀部充气阀膜板下方空气对膜板的压力小于其上方弹簧的压力，所以膜板活塞下移至缓解位，此时充气阀柱塞上下凹槽连通。列车管内的压缩空气经过分配阀管座中的滤尘器流向副阀部，而后经过一次缓解逆流止回阀下端的缩孔，通过副阀部阀体暗道流向充气阀柱塞凹槽，再通过副阀部柱塞尾端凹槽流向工作风缸，实现工作风缸后期的充风。此时工作风缸和降压风缸通过副阀部柱塞尾端连通，工作风缸向减压风缸充风。如图2通路所示。
图2
2.故障现象
当自动制动阀手柄置于运转位，均衡风缸和列车管均获得调定压力500kPa后，工作风缸充气缓慢，具体表现为以下三种现象：
现象一：工作风缸从一开始就充气缓慢，直至获得调定压力500kPa。
现象二：工作风缸压力从0升至480kPa的充风时间正常，480kPa以后充风缓慢。
现象三：工作风缸压力在0升至450kPa左右时充风时间正常，压力超过450kPa后充风缓慢。
3.故障分析
工作风缸充风时间过长，可分为两方面来分析：充风和泄漏。
根据图2可知，此时降压风缸和工作风缸是连通的，由于缓解时列车管压力大于工作风缸压力，所以不论工作风缸、降压风缸或者相关管路发生泄漏，均属于外泄，此种情况比较容易被发现，可通过泄漏的声音进行判断，故不做过多讨论。
从充风方面来说，根据故障现象，有以下三种分析：
①列车管通风不畅
列车管中的空气经由阀座上的暗道、滤尘器流向分配阀各部。当列车管内的压力进入主阀后，会顶开工作风缸充气止回阀的充气口为工作风缸充风，也就是说工作风缸内的压缩空气来源于列车管。若列车管通风不畅，则会影响管中空气的流量，因而会造成工作风缸充风时间过长。所以列车管是否通畅决定工作风缸的充风时间。由于管路内压缩空气含有水分，会对管路内壁造成锈蚀。剥落的锈蚀层或者管路中的其他杂质会随着气流方向流向滤尘器，附着在滤尘网上，久而久之就造成一定的堵塞，使列车管通风不畅，单位时间内的流量减小，从而导致工作风缸的充风速度慢，且是工作风缸从0升至调定压力500kPa的整个过程中都慢。
②工作风缸充气止回阀弹簧刚度过大
在工作风缸充风前期，列车管顶开主阀部的工作风缸充气止回阀为工作风缸充风。当工作风缸压力接近列车管压力时，在工作风缸充气止回阀上方的弹簧作用下，充气止回阀阀口关闭，切断了主阀内列车向工作风缸充风的通路。此后列车管内的压缩空气通过第二条通路（副阀部一次缓解逆流止回阀下端缩孔→充气阀上下凹槽→副阀柱塞尾端→工作风缸）向工作风缸充风。若工作风缸充气止回阀弹簧刚度过大，在工作风缸充风初期，压力还没有接近列车管压力时，就会出现充气止回阀阀口提前关闭的情况。一旦充气阀口关闭，则工作风缸只经由第二种通路充风。而一次缓解逆流止回阀下方缩孔很小，所以列车管经此缩孔的流量有限，且此时工作风缸同时向降压风缸充风，所以在工作风缸充气止回阀口关闭的情况下，工作风缸的充风速度极慢。工作风缸充气止回阀弹簧刚度可能有一定误差，但此误差不会太大，所以该现象一般发生在工作风缸正常充风达到450kPa以后。
③工作风缸充风前期，列车管压力经由工作风缸逆流止回阀流入工作风缸内，在工作风缸压力接近列车管压力时，工作风缸逆流止回阀阀口关闭，单由第二条通路为工作风缸充风。此时工作风缸的压力应接近于列车管的压力，即在480kPa左右。若工作风缸压力在480kPa以后充风缓慢，可判断为第二条通路供风不畅。其中一次缓解逆流止回阀下方缩孔较小，很易被空气中的杂质堵塞；此外若副阀部充气阀活塞杆卡滞，导致上下缩孔处于半连通状态，也会造成通风不畅的现象。
4.解决方案
①及时清洗分配阀管座中滤尘器的滤网，必要时更换。制定维保方案，保证对分配阀进行定期的维护保养。
②检修主阀部时要保证弹簧在±10%范围内，并对该批次进行适当取值，必要时进行更换。
③检修副阀部时，对一次缓解逆流止回阀下方缩孔进行着重清洗。检查充气阀膜板活塞，清洗异物，研磨锈蚀，保证活塞杆移动时无阻力。
参考文献
[1]迟卓刚，张贵良.内燃机车制动机.北京：中国铁道出版社
[2]饶忠.列车制动[M].北京：中国铁道出版社，1998
[3]罗跃中.JZ-7型空气制动机常见故障原因与处理[J].设备管理与维修，2008，11：26-27.
论文作者:王鹤群
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/27
标签：工作论文; 压力论文; 止回阀论文; 分配阀论文; 缩孔论文; 车管论文; 逆流论文; 《电力设备》2018年第23期论文;