JZ-7单独制动阀的制动与缓解及故障处理

2011-04-14王国伟上海铁路局杭州机务段

上海铁道增刊 2011年4期

王国伟上海铁路局杭州机务段

制动机是列车运行速度的控制机构之一，其性能直接影响着铁路运输安全，尤其是调车作业安全，已成为近年来影响铁路运输安全的重要因素之一，因此，分析制动机常见故障原因并提出解决措施，对确保调车作业安全具有重要意义。

1 故障情况

杭州机务段配属了DF7C、DF5机车担当调车作业，机车装用JZ-7型制动机。在使用过程中发现：单阀制动以后制动缸不能缓解到零；单阀制动时，单阀排气口排风不止且制动缸不能达到应有的压力；单阀制动后作用阀排风不止，以致总风压力迅速下降，风泵工作不止；变向阀故障使作用管漏风，制动缸压力不稳定。这些故障都是调车作业安全的隐患。

2 机车JZ-7型制动与缓解作用原理

JZ-7单独制动阀（以下简称"单阀"）是自动保压式可操纵机车进行阶段制动和阶段缓解及大闸对机车制动后的单独缓解作用。

单阀设有缓解位、运转位、全制动位。从运转位到全制动位之间为制动区。

单阀主要有手柄、凸轮盒、调整部、单缓柱塞及定位柱塞等组成。

单阀的制动与缓解主要是通过单独作用管、变向阀、作用管和作用阀以及制动缸管和制动缸来完成的。

单阀的制动原理：单阀手柄由运转位移至制动区时，单阀调整阀凸轮推动调整阀柱塞向左移动，压闭调整阀膜板上的排气阀（常开），随后打开调整阀的供气阀（常闭），总风通过供气阀进入单独作用管，并经阀体上的缩口风堵的小孔进入调整阀膜板的右侧，推动调整阀膜板鞲鞴左移压缩调整阀膜板鞲鞴左侧的调整弹簧。调整阀膜板鞲鞴的左移使调整阀的供气阀在柱塞弹簧的作用下也随之左移，直至关闭调整阀中的供气阀阀口并使调整膜板鞲鞴左右平衡，单作用管得到一个与单阀手柄在制动区所对应位置的一个压力，并处于保压状态。

单独作用管内的压力空气经1、2变向阀进入作用管并到达作用阀膜板鞲鞴的下方，并推动膜板鞲鞴和空心阀杆向移动，空心阀杆顶开作用阀供气阀的平衡阀，平衡阀和导向柱塞在空心阀杆的作用下向上移动离开供气阀阀座，使作用阀的总风经阀座与空心阀杆的间隙进入制动缸管并进入制动缸，使机车呈制动状态。同时总风的一部分经作用阀阀体上的缩孔进入作用阀膜板鞲鞴的上方，当膜板上方的压力逐渐升高与膜板下方作用管的压力平衡时，膜板和空心阀杆在自重和供气阀弹簧以及缓解弹簧的作用下向下移动。于此同时总风经作用阀阀体上的暗孔进入作用阀上盖的导向柱塞的上方，得到一个与制动缸相等的压力，当作用膜板鞲鞴上下压力平衡时与供气阀弹簧一起推动导向柱塞和平衡阀下移关闭供气阀，并且使空心阀杆与平衡阀密封，处于平衡状态，使机车实现定压制动和制动后的保压作用。

单阀的缓解原理：单阀手柄由制动区移至运转位时，单阀调整凸轮降程，单阀调整柱塞在作用管内压力空气和缓解弹簧的作用下向右移动，供气阀随之右移，排气阀在排气阀弹簧的作用下也随之右移，排气口被打开。单独作用管内压力空气与膜板右侧的压力空气经排气口排向大气。

作用阀膜板下方的压力空气经作用管第二和第一变向阀再经单独作用管由排气口排向大气。作用阀膜板在制动缸压力和缓解弹簧以及其自重的作用下向下移动至极端位置，空心阀杆随之下移离开平衡阀不与平衡阀密封，开启了排气口。同时平衡阀在供气阀弹簧的作用下继续与供气阀阀座密封。所以制动缸的压力空气经空心阀杆的中心孔再经阀杆上的4个小孔由排气口排向大气。机车呈制动后的缓解状态。

3 原因分析及故障排查

3.1 单阀制动以后制动缸不能缓解到零

故障分析：单阀制动后，单阀手柄回到运转位，制动缸压力不能缓解到零的原因是多方面的。其一就是单阀的供气阀关闭不严，使总风不断向单独作用管供风，同时单阀排气口也排风不止，以致作用阀下方的风不能排尽，始终存在一定的压力空气，因此制动缸也相对应的存在一定的压力空气，制动缸不能回零，闸瓦与轮缘始终接触，长时间将会使轮箍松动，酿成事故。其二是作用阀缓解不良，作用阀的空心阀杆作用不灵活，不能排尽作用管的压力空气。DF4D-3075机车就是因为供气阀犯卡导致总风不断进入作用管使作用阀鞲鞴和空心阀杆不能下移至下极端位。作用管的压力空气无法排尽。因此制动缸不能缓解到零。

处理方法：如果是应急处理可以松开第一变向阀接头，使作用管的压力空气迅速排出，使制动缸缓解到零。再制动时改用制动自动阀操纵，不会影响机车的制动与缓解。如果有条件的话可以关闭总风塞门，拆检单阀供气阀，清除异物，使供气阀保持良好的工作状态。然后开启总风塞门，确保制动机有良好的工作性能。

3.2 单阀制动时，单阀排气口排风不止且制动缸不能达到应有的压力

故障分析：根据单阀的制动原理，单阀手柄在制动区，由于调整柱塞右移开启供气阀，使总风进入单独作用管，当单独作用管达到与之相对应的压力空气应停止供气并保压。排气阀不泄漏不排风。如果排气阀排风不止，导致单独作用管压力达不到要求，说明排气阀接触不良或排气阀根部断开。

处理方法：如果是应急处理可以用验收锤击打单阀调整弹簧盒，使排风量减少或停止排风并调整手轮达到应有的制动压力。有条件可以更换排气阀或对排气阀进行研磨使之符合要求。

3.3 单阀制动后作用阀排风不止，以致总风压力迅速下降，风泵工作不止

故障分析：单阀制动以后，制动缸达到应有的压力，作用阀的供气阀应停止供气并使制动缸保压。作用阀排气口不会排风。如果作用阀排气口排风不止，而且排风量较大，肯定是平衡阀关闭不严，使总风直接通过平衡阀与阀口的间隙再经空心阀杆由作用阀的排气口排向大气。因此总风压力也迅速下降，风泵不停泵风。我段DF5-1983机车就发生了此事。导致作用阀排气不止的原因是因为导向柱塞犯卡，使平衡阀不能正常关闭。大量的总风由此经作用阀排气口排出。导致导向柱塞犯卡的原因有：（1）作用阀弹簧断裂；(2)导向柱塞与作用阀上盖孔的间隙过小或过大。平衡阀胶面破损也会使平衡阀不能正常关闭。

处理方法：关闭总风塞门，排尽作用管和制动缸的压力空气，拆下作用阀上盖并取出导向柱塞和平衡阀。检查测量作用阀弹簧的长度是否在44±3 mm，检查并测量导向柱塞与上盖孔的间隙 (原形是0.020-0.086 mm，中修限度是0.15 mm。)。间隙过小可以进行打磨使之符合限度要求，间隙过大则更换导向柱塞。如果有异物则清除导向柱塞上的异物。如果是平衡阀破损则更换平衡阀。然后重新组装好再打开总风塞门就可以继续使用了。

3.4 变向阀故障使作用管漏风，制动缸压力不稳定

故障分析：变向阀故障有外部接头松动导致作用管漏风，也有变向阀内部柱塞犯卡或柱塞"O"圈破损导致作用管漏风。因此作用管不保压则制动缸也不保压，因为JZ-7单阀是自动保压式的，所以制动缸压力下降到一定值制动缸会自动补充道定压。第一变向阀内部不良则操作1室单阀制动时2室单阀排气口会排风，第二变向阀不良则自阀制动时单阀排气口会排风。

处理方法：如果是变向阀外部接头松动只要紧固接头就可以消除故障。如果是内部故障必须分解变向阀清除异味，更换不良"O"圈再组装好变向阀就可以消除故障。