动车组用防滑阀常见故障分析

姜常尊

中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东青岛 266111

本文以动车组制动系统用防滑阀为研究对象；先对防滑阀的功能机理进行了分析，进而阐述防滑阀的常见故障现象，分析出故障的可能原因；结合对故障阀的分解检测，我们推断出导致阀故障的直接原因为静铁芯内存在残余胶和金属杂质。本文还重点对胶和杂质的来源进行了分析研究，并提出一些降低保证防滑阀正常运用的措施，以供参考。

1 防滑阀功能机理

防滑阀有三个组成部分：保持阀、排气阀、集成阀体，其中保持阀和排气阀均为电磁阀。防滑阀有三个位置状态，分别为：制动位置（也称供给），重叠位置（也称保持），缓解位置（也称排气）。位置状态的作用：（1）制动位置在非滑行时，滑行检测器的信号为OFF，保持阀，排气阀同为OFF状态（消磁状态），防滑阀处于制动位置。此时，BC压力空气通过IN口流入时，从IN口经排气阀侧的电磁线圈活门，流入排气阀侧膜片的背压室d。引起排气阀侧膜片关闭，这时a室的压力空气，依靠自身的压力将保持阀侧膜片推开，流入OUT口。这样BC压力空气就从IN口传输到OUT口，进而供给制动缸，施加制动作用。（2）重叠位置根据保持指令，保持阀励磁，排气阀仍处于消磁状态，防滑阀处于重叠状态。此时，IN口的压力空气流入保持阀侧膜片的背压室b，保持阀侧膜片关闭；经排气阀侧电磁线圈活门，同时IN口的压力空气，流入排气阀侧膜片的背压室d，排气阀侧膜片关闭。这样制动缸侧的压力空气能够保持重叠状态。（3）缓解位置根据缓解指令，保持阀、排气阀共同被励磁，进入缓解位置。此时，IN口的压力空气流入保持阀侧膜片的背压室b，保持阀侧膜片关闭。另外，排气阀侧侧膜片的背压室d的压力空气，经由电磁线圈活门从Ex口流出。C室的压力空气、依靠自身的压力将排气阀侧膜片推开，流出到Ex口。这样制动缸侧的压力空气，从OUT口经c室流出到大气中，进入缓解状态[1]。

2 受力平衡原理分析

从动铁芯的受力平衡进行分析，动铁芯主要受电磁力、复位弹簧力、摩擦力（阻力）等作用力影响。常见故障及机理分析防滑阀在运用过程中，曾出现一些故障，主要表现为：膜板端盖处泄漏；防滑阀在防滑自检时长排气，制动不缓解；防滑阀在防滑自检时不排气，制动不缓解。泄漏一般比较轻微，由膜板有损坏或老化导致，不会对制动或列车运行造成影响；故障发生频率很低，通过高级修程的检修更换易损易耗件，可以有效降低故障发生率。2）防滑阀在防滑自检时长排气，制动不缓解该故障可能是由于防滑阀在接到缓解指令时，保持阀动作，但由于保持阀（HV）中动铁芯卡滞，保持阀膜板上侧先导气压未建立，膜板未关闭；而排气阀（RV）动作正常；由于保持阀的不能正常工作，导致防滑阀在排气缓解时，前端BC压力会持续输出到OUT侧，使得制动缸压力不能完全排出，处于持续排气状态，从而导致制动缓解不掉。3）防滑阀在防滑自检时不排气，制动不缓解该故障可能是由于防滑阀在接到缓解指令时，排气阀（RV）中铁芯卡滞，排气阀膜板上侧的先导气压不能排出，导致膜板座着在阀口上，制动缸压力无法排出，从而导致夹钳不动作。以上两种情况导致的制动不缓解均使得防滑阀在需要防滑时功能降级，甚至失效，导致擦轮的后果，影响较大。

3 故障原因调查

对制动不缓解的故障防滑阀进行例行试验时，有几套故障阀的故障现象再现，对故障再现的阀分解发现：有的防滑阀出现保持阀、排气阀动铁芯复位弹簧仍旧处于压缩状态的现象；有的铁芯复位弹簧状态正常。

3.1 残留胶

对复位弹簧处于压缩状态的阀进一步处理，动、静铁芯分离后，观察发现，配合部位存在明显胶状异物，胶状物使得静铁芯和动铁芯粘接固联在一起。经进一步调查发现，胶状物来源于生产静铁芯时涂抹的一种厌氧性胶，由于胶的涂抹量超出规定值，同时后期装配时未清理，导致胶残留在静铁芯内壁。该胶为厌氧性，在有氧气的情况下胶为液态，当动铁芯与静铁芯之间相对运动很少时，在其接触处会逐渐出现隔绝空气的区域，该区域内胶逐渐固化，使得静铁芯和动铁芯粘接固联，当粘接力大于电磁力时，动铁芯将不能动作，就像被卡住一样。

3.2 金属杂质

在铁芯复位弹簧状态正常的阀内，未发现胶状物，但在动铁芯和静铁芯相接部发现有金属碎屑存在。动、静铁芯之间存在的金属颗粒，阻碍了动铁芯的动作，造成动铁芯无法动作或动作不到位[2]。金属杂质存在与保持阀内时，使得在需要防滑时保持阀关闭不严，导致防滑阀在防滑自检时长排气，制动不缓解；金属杂质存在于排气阀内时，使得排气阀不能正常开启排气，导致防滑阀在防滑自检时不排气，制动不缓解。

3.3 气路板的内部管气路

制动控制装置在组装前，会对气路板进行吹尘处理；空气从风缸进入气路板之前需要经过60目的过滤器，类似块状金属屑不可能进入到气路板中。另外，目前该类型的金属屑，在其他阀类没有出现，可以判断出不是来自气路板的内部管气路。

4 结语

防滑阀是动车组制动系统的一关键部件，也是安全制动的最后一道防线，应采取措施降低防滑阀的故障率。通过以上对防滑阀的功能机理及常见故障分析可知，为保证防滑阀的正常运用，应从以下方面入手：1）严格控制防滑阀的生产工艺，尤其在静铁芯生产时，严格控制胶的用量，同时做到及时清理残余胶；2）主机厂在生产和装配车体管路时，要保证管路的清洁；3）定期对防滑阀进行防滑自检，发现异常时及时更换备品。