GW70型罐车旋压密封式制动缸积水故障及对策

韦如松

（南宁铁路局 南宁南车辆段，工程师 广西 南宁 530003）

GW70型罐车旋压密封式制动缸在运用中发生积水故障，致使车辆空气制动系统作用不良并危及行车安全。本文联系故障实例作原因及对策分析。

1 故障实例

2016年12月，南宁铁路局南宁南车辆段承揽中粮油脂（钦州）公司GW70型自备罐车段修，使用WQL-JS-D型集控单车试验装置对该车辆空气制动系统进行缓解感度性能试验，单车试验装置移2位充气，制动缸压力在45 s时为100 kPa，压力值不符合《铁路货车制动装置检修规则》规定“30 kPa以下”要求，判定车辆缓解作用不良。分解制动缸，发现内部有大量积水，缓解弹簧及前盖严重锈蚀，润滑油脂乳化变质，皮碗工作面有明显磨损。进一步调查得知，该公司所有80辆GW70型自备罐车，制动缸内部均不同程度存在积水故障，属批量性质量问题。制动缸内部故障见图1、图2所示。

图1严重锈蚀图

2油脂乳化变质

2 原因排查

2.1 调查制动缸制动缸为305×254 A型旋压密封式，由缸体组成、活塞组成、缸座组成、缓解弹簧及前盖组成等零配件构成。缸体采用碳素钢一次旋压加工成型，密封性、耐磨性优良。外观检查制动缸，零配件齐全良好，前盖安装紧固无泄漏。

2.2 排查制动管系逐段排查车辆120型制动机各管路及储气室，分解检查远心集尘器下体、120阀中间体、各储气室排水堵、制动缸后盖连通管，均未发现有积水。排除了制动缸内部积水经制动管路进入的可能性。

2.3 检查罐体结构GW70型罐车由中车西安车辆有限公司为装运食用油而设计和生产。罐体外侧设有半包型加温套，罐体与枕梁鞍座采用焊接装配固定，罐体中部的上鞍与中梁的下鞍使用40颗8.8级M 24连接螺栓固定。上鞍与罐体组焊区域，加温套板与罐体设有收口，收口断面夹角90°位于车辆制动缸正上方。如图3所示。

图3 车辆局部结构图

2.4 模拟降雨试验清除故障车辆制动缸内积水，重新组装。将车辆送至降雨试验装置，模拟中等降雨试验。试验水喷淋罐体外部，水沿加温套外壁滑落至加温套板与罐体收口处，收口断面形成雨檐效应，中断试验水继续滑落，大量滴淋在制动缸体、前盖及活塞杆体上，如图4所示。降雨试验持续过程中对车辆进行制动、缓解试验。试验5 min停止，重新分解制动缸前盖，发现缸内有明显积水。

调查试验确定，制动缸内部积水是雨水从前盖活塞杆孔倒流进入，特别是在车辆缓解时，制动缸活塞向内移动，其外侧区域形成负压，极易大量吸入雨水。当制动缸内部积水液面与前盖滤尘器孔平齐后，多余积水从滤尘器孔溢出缸外。

3 故障成因及危害

3.1 故障成因制动缸内部有大量积水，长时间浸泡。一方面使涂抹在制动缸体内壁、活塞、皮碗上的89 D型润滑脂乳化变质，丧失润滑功能。车辆反复制动、缓解过程中，皮碗与制动缸内壁等摩擦副长时间处在干摩擦状态，引发皮碗破损、制动缸内壁拉伤，制动缸出现“串风”故障；另一方面，积水形成电解液，使活塞组成、缓解弹簧、制动缸内壁发生电蚀，降低了零配件可靠性，增大缓解阻力，导致车辆缓解不良。

3.2 故障危害车辆制动时，制动缸出现“串风”故障，制动缸内压力空气压强降低，导致制动力不足，延长了列车制动距离，严重时危及行车安全。车辆缓解时，制动缸缓解不良，轮对被抱死踏面发生擦伤故障，轻则降低车辆运行品质，重则引发车辆脱轨事故。

4 改进建议

4.1 加装挡雨檐在半包型加温套顶端焊装挡雨檐，阻断雨水沿加温套外壁从上向底部滑落，从源头上防止雨水直接滴淋在制动缸上。挡雨檐材质为Q 25 A，长度为2 m，厚度为4 mm，机械冲压成型120°夹角，边长40×40 mm。焊接工艺：采用CO 2气体保护焊接，焊丝选用ER 56-1型，直径1.0 mm，CO 2保护气体流量18～21 L/min，焊接电流控制在140～160 A之间。挡雨檐与加温套顶部平面满焊，检查焊缝无虚焊、气孔缺陷，焊后人工涂刷防锈底漆，等干燥后（以不粘手为准），涂刷与罐体颜色一致的面漆。雨檐焊装见图5所示。

图4 挡雨檐安装图

4.2 增强制动缸前盖防水功能在车辆段修时，分解取下制动缸前盖，在前盖根部正下方机械钻孔Φ7 mm，攻丝M 9内螺纹，取用120阀半自动缓解阀上盖的粉末冶金杯形滤尘缩堵Φ2.0，装入孔内安装拧紧，如图5所示。既可排水，又可防尘。在极端恶劣天气下，制动缸内部形成积水时，滤尘缩堵可及时排除，彻底消除积水故障隐患。

图5 滤尘缩堵加装图

4.3 加强检修控制GW70型罐车段修、站修时，加强对制动缸外观检查及缓解性能试验，发现缓解作用不良时，须分解检修。擦净制动缸体内壁、活塞、皮碗上的油脂，更换皮碗、前衬垫、前盖滤尘套组成（须在50℃的89 M脂中浸润透）、滤尘器组成。制动缸体内壁有少量锈蚀时，使用100～120目的砂纸人工磨除，圆滑过渡。制动缸组装时，制动缸体内壁、活塞、皮碗涂抹89 D型制动缸脂。制动缸须经单车试验，制动、缓解性能须合格。

5 结束语

在GW70型罐车加温套上加焊挡雨檐，增强制动缸前盖防水功能，可有效防止制动缸内部发生积水故障，对消除类似故障具有借钱和推广作用。