探索铁路客车制动缸管系漏泄的检测办法

黄林成

（1 中国铁道科学研究院 研究生部，北京100081；2 济南铁路局 车辆处，山东济南250001）

探索铁路客车制动缸管系漏泄的检测办法

黄林成1，2

（1 中国铁道科学研究院 研究生部，北京100081；2 济南铁路局 车辆处，山东济南250001）

针对铁路客车车辆制动缸管系轻微漏泄很难及时发现的问题，提出增加一次检测客车车辆制动缸管系漏泄的试验方法，以解决客车车辆制动缸管系初期轻微漏泄的问题，彻底查处漏泄源，消除安全隐患。

制动缸；管系；漏泄；检测

104型制动机作为目前我国铁路客车车辆主型制动机，自上世纪70代开始装用铁路客车以来，一直使用至今。从全路历年发生的铁路客车车辆设备故障情况分析来看，每年发生的客车车辆制动系统故障占全部车辆设备故障的60%以上，因此对铁路客车车辆制动系统存在问题进行系统的分析，查找真正原因，采取相应措施，对降低铁路客车车辆设备故障、保证铁路正常运输秩序有着重要意义。

1 问题的提出

铁路客车制动机单车试验是检验客车车辆制动系统性能好坏的主要手段，客车段修（A2、A3修）、辅修（A1修）、空气制动故障临修后均需实施微机控制客车制动机单车试验，检验客车车辆制动系统性能。但实际上铁路客车制动机单车试验过程上还存在不足，如铁路客车制动机单车试验项目“制动管漏泄试验”、“全车漏泄试验”可以检测到104型分配阀之前制动管系的漏泄；“制动安定试验”可以检测到104型分配阀之后制动缸及制动支管系的漏泄。铁路客车车辆制动系统漏泄检测方面的试验标准设置的比较全面，理论上可以检测104型分配阀之后的制动缸和制动支管系（以下简称制动缸管系）的漏泄。但由于104型分配阀具有制动缸管系制动后自动补风功能（如制动缸管系有漏泄时，副风缸可自动给制动缸补风），事实上“制动安定试验”在短时间内难以发现制动缸管系初期的轻微漏泄问题。这就需要我们在完善现有铁路客车车辆制动系统漏泄试验过程的基础上，寻找一种可靠高效的漏泄查找方法。

2 运用检修现状

今年以来全路运用客车共发生车辆制动系统故障82件，占全路客车车辆设备故障总数的57%。其中制动缸管系漏泄故障38件，接近车辆故障总数的一半，显然制动缸管系漏泄故障已成为当前影响铁路客车运行安全的突出问题。我们分析发现铁路客车车辆制动缸管系在段修和运用维修中主要存在以下几方面问题，造成制动缸管系漏泄问题得不到及时发现。

2.1 漏泄故障隐蔽性较强

目前铁路客车车辆制动缸管系段修和运用维修中仅要求进行状态检修，对制动缸管系橡胶密封件也没有明确的使用寿命要求，部分活接橡胶密封垫使用时间长达一个修厂周期（5～8年），使用时间已久的橡胶密封垫运用中出现老化现象，容易引起车辆制动系统轻微漏泄，但这种轻微漏泄是不容易被发现的。这种问题在冬季尤其明显，长交路的铁路客车经过温差较大的地区，车辆制动管系活接橡胶密封垫本身材质出现了物理变化，导致车辆制动系统漏风的问题较多，运用中很难发现处理。

2.2 作业方式不便于故障查找

现在铁路客车车辆制动缸管系漏泄检查主要还是沿用涂抹肥皂水检查活接的方法，由于现在盘形制动客车车辆制动缸管系复杂，每辆车约有上百个接头，全部涂抹肥皂水检查工作量很大，因此工作人员往往做不到全数涂抹、全数确认，多数情况还是以通风试验为检查基础，漏泄量超标时才进行涂抹肥皂水全面检查，这样就造成客车车辆制动缸管系轻微漏泄问题可能得不到及早的发现处理。

2.3 漏泄故障检测方式存不足

因为104型分配阀具有自动补风功能，所以“制动安定试验”时，通常情况下的客车车辆制动缸管系漏泄检测短时间内（1 min）是难以发现问题的。104型分配阀自动补风功能简单地说就是：在客车车辆制动保压状态下，利用中间体容积室内压力与制动缸压力的平衡控制均衡阀的开闭。当制动缸发生漏泄时，均衡活塞及均衡活塞杆在下方容积室压力的推动下上移，均衡活塞杆顶开均衡阀，打开副风缸与制动缸的通路，副风缸向制动缸补风。当制动缸压力上升与容积室压力平衡时，均衡活塞及杆下移，关闭均衡阀，再次进入制动保压状态。由于104型分配阀自动补风功能的存在，制动缸管系发生轻微漏泄时，副风缸会自动补给，短时间内制动缸压力基本上不会出现变化，所以“制动安定试验”起不到及早发现制动缸管系轻微漏泄的作用。列车试验存在同样的问题，加上库检作业时为了方便检查踏面和制动盘的状态，通常在列车处于缓解状态时进行检车作业，使得不易人工听到漏泄声音，容易造成制动缸管系轻微漏泄故障长期漏检，逐步变大，影响行车安全。

3 探索解决方法

我们经过现场实践和研究分析，确定解决铁路客车车辆制动缸管系轻微漏泄问题的关键还是从客车制动机单车试验的检测方式上入手，利用104型分配阀的工作原理，提出了一种新的检测方法，在正常客车制动机单车试验程序外，增加一次检测制动缸管系漏泄的试验（以下称附加试验），即：直接手动实施制动安定试验并在缓解前，使用截断塞门或丝堵封堵104型分配阀均衡部排气口，保持1 min，观察微控单车试验器显示的制动缸压力变化，下降不得超过10 k Pa。附加试验工作原理介绍如下：

3.1 制动安定试验作用原理

根据104型分配阀的结构性能特点，制动安定保压试验制动管（列车管）停止减压时，，而压力风缸（工作风缸）因仍在向容积室供风而继续减压，当滑阀室（通压力风缸）与制动管压力接近平衡时，在稳定弹簧及主活塞1自重的作用下，主活塞1带动节制阀2下移，切断了压力风缸向容积室供风的通路，容积室停止升压，主活塞1下部即形成保压，而副风缸仍继续向制动缸供风，当均衡活塞4上部的制动缸压力与均衡活塞4下部的容积室压力接近平衡时，均衡阀弹簧压均衡阀5，推均衡活塞杆下移，使用均衡阀5与均衡阀座及均衡活塞杆顶端密贴，关闭了副风缸向制动缸供风的通路，形成密闭空间。当制动缸管系出现漏泄时，均衡活塞4在容积室压力作用下上移，推动均衡活塞杆顶开均衡阀5，打开副风缸向制动缸管系供风通路，短时间内制动缸压力会出现上升，直至容积室风压与制动缸风压持平，均衡活塞4及杆下移，关闭副风缸向制动缸管系供风通路，副风缸停止供风。如图1。

图1 制动安定试验作用原理图

3.2 制动缸缓解作用原理

根据104型分配阀的结构性能特点，在完成制动安定试验后进行充风缓解时，制动管（列车管）充风，制动管压缩空气进入主活塞1上部，推动主活塞1（带动节制阀2、滑阀3）下移，到达充气缓解位。制动管压缩空气经滑阀3的充气孔向压力风缸（工作风缸）充风。同时进入充气膜板6下部，推动充气膜板6和充气活塞7上移，充气活塞7上的顶杆推开充气阀8，使制动管压缩空气经充气部向副风缸充风。同时，容积室经滑阀3通路与大气相通，容积室压力下降后，均衡活塞4被制动缸压力推向下移，制动缸压缩空气经均衡活塞4杆上的通路排入大气，制动缸形成缓解状态。如图2。

图2 制动缸缓解作用原理图

3.3 附加试验作用原理

根据104型分配阀的结构性能特点，如果在制动安定试验后充风缓解前，将均衡部排风口堵住，则形成了：制动缸管系压力空气→中间体制动缸管接口→主阀安装面→主阀体内的暗道→均衡活塞上腔→均衡活塞杆轴向中心孔和径向孔的整个封闭的压缩空气系统。此时再充风制动缸不能缓解，制动缸管系的压缩空气与均衡部排风口处的压缩空气处于连通状态，同时由于均衡活塞上部的压力等于制动缸压力，均衡活塞下部压力为零，均衡活塞处于缓解位，均衡阀在自身重力、均衡弹簧压力、上部背压（制动缸压力）的作用下，处于关闭位置，副风缸向制动缸补风的通路被切断。如果此时制动缸管系发生漏泄，制动缸的压力会发生变化，通过读取制动缸压力的变化就能测量出制动缸管系的漏泄量。

3.4 验证试验方法

我们现场对CA25G892357（装用铸铁制动缸）进行微控单车试验时，制动缸传感器接在制动缸后盖丝堵处，制动安定保压试验1 min，微控单车显示“制动缸管系漏泄1 k Pa，制动缸压力由411 k Pa下降到410 k Pa”。我们人为的将制动缸传感器接头处松动，造成明显的漏泄，进行制动安定保压试验1 min，微控单车显示“制动缸管系漏泄3 k Pa，制动缸压力由417 k Pa上升到了429 k Pa，保压5 min时还维持在429 k Pa”。由于104型分配阀有自动补风作用，我们在单车试验时难以发现制动缸管系的漏泄。接下来我们将104分配阀均衡部排风嘴卸下，安装一个带塞门的管接头，在做制动安定保压试验后充风缓解前，将塞门关闭，保压1 min，微控单车显示“制动缸管系漏泄81 k Pa，制动缸压力由408 k Pa下降到327 k Pa”。

可见增加此附加试验后，客车制动机单车试验能够较准确的检测车辆制动缸管系的初期轻微漏泄问题，而且操作方法简单，利于现场职工掌握，且对客车制动机单车试验和列车试验均适用。对带有制动缸管路传感器的微控单车试验器，只需缓解前堵住均衡部排风口即可实现此试验方法。

4 结 论

我们自从开始在铁路客车制动机单车试验实施制动缸管系漏泄检测附加试验后，并控制段修车辆制动漏泄量在5 k Pa以内，发现了大量制动缸管系初期轻微漏泄问题，有效的预防了铁路客车运用中因制动缸管系漏泄而导致车辆设备故障或事故的发生，消除了故障隐患，确保了行车安全。

［1］ 饶 忠，张开文.列车制动［M］.北京：中国铁道出版社，1998.

［2］ 中国铁路总公司.铁路客车空气制动装置检修规则［M］.北京：中国铁道出版社，2014.

［3］ 中国铁路总公司.铁路客车运用维修规程［M］.北京：中国铁道出版社，2015.

Exploration of Detection Method for Railway Passenger Car’s Brake Cylinder Piping System Leakage

HUANG Lincheng
（1 Postgraduate Department，China Academy of Railway Sciences，Beijing 100081，China；2 Rolling Stock Section，Jinan Railway Bureau，Jinan 250001 Shandong，China）

Aiming that railway passenger car’s brake cylinder piping system exists the slight leakage difficult to be discovered in time，this paper puts forward a test method for testing the leakage of brake cylinder piping system，which can resolve the slight leakage problem of passenger car＇s brake cylinder piping system，and can eliminate safety hidden trouble.

brake cylinder；piping system；leakage；test

U279.3＋31

A

10.3969／j.issn.1008－7842.2016.06.21

1008－7842（2016）06－0083－03

9—）男，高级工程师（

2016－08－01）