浅析大秦铁路货车煤灰污染制动阀的原因及危害

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:陈建军
[导读] 摘要:通过分析大秦线铁路C80型系列货车因环境运输条件下产生煤灰,结合120-1型制动阀作用原理,研究煤灰污染给铁路货车制动阀造成的影响,提出有效防控措施,保障货车重载运输安全稳定的运行。
        大秦铁路股份有限公司湖东车辆段  山西大同  037000
        摘要:通过分析大秦线铁路C80型系列货车因环境运输条件下产生煤灰,结合120-1型制动阀作用原理,研究煤灰污染给铁路货车制动阀造成的影响,提出有效防控措施,保障货车重载运输安全稳定的运行。
        关键词:大秦线;C80系列货车;120-1型制动阀;防控措施
        0概述:近年来,随着重载技术的不断应用,为持续推进大秦线重载安全技术保障措施落实,对大秦线C80B(H)型敞车装用的120-1型制动阀进行了分解检查,对原车装用制动缸、传感阀内部清洁度进行了调研;并根据调研发现的120-1型制动阀排气口、缓解通路、滑阀副等部位有煤灰,旋压密封式制动缸内有煤泥等现象,对大秦线配属C80B(H)型敞车在运用工况下,120-1型制动阀阀、传感阀内进入煤灰的原因进行了分析,具体情况如下:
        1调查情况
        1.1.  120-1型制动阀排风堵外围有煤泥
        一是120-1型制动阀排风堵外围普遍有“煤泥”。分解前外观检查188套120-1型制动阀(其中装用内迷宫式排风堵制动阀92套,装用外密封式排风堵制动阀96套),有103套制动阀排风堵外周围聚集“油泥”较多,占比54.79%;二是装用内迷宫式排风堵聚集煤泥比例小于外排风堵。92套装用内迷宫式排风堵制动阀,排风堵聚集煤泥较多的有42套,占比45.65%;96套装用外密封式排风堵制动阀,排风堵聚集煤泥较多的有61套,占比63.54%。
        1.2.  120-1型制动阀排风通路内有煤泥
        分解120-1型制动阀排风堵,并对制动阀排风通路进行检查,188套120-1型制动阀,有63套制动阀的排气通路内有煤泥或煤灰,占比33.5%。
        1.3.   120-1型制动阀滑阀底面缓解槽存在煤灰
        分解120-1型制动阀,并对滑阀副进行全数检查,发现188套120-1型制动阀,有102套制动阀的滑阀缓解联络槽存在煤灰,占比54.3%。
        1.4.   C80B(H)型敞车装用旋压密封式制动缸内有煤泥
        随机抽取了2辆C80B型敞车,对原车装用时间接近3年、5年的305×305旋压密封式制动缸,进行了分解检查。发现制动缸内均不同程度的存在煤泥和煤粉。同时发现装用时间长的制动缸内皮碗压型部位聚集的煤灰较多。
        1.5.   集尘器内有煤粉
        抽取188辆C80B型敞车,共计发现5辆车的集尘器下体内,存在煤灰或颗粒状煤粉,对应的中间体滤尘套上也粘有煤粉,发生比例2.68%。
        1.6.   传感阀内部有煤泥
        对在检修的传感阀内部清洁度进行调查,共调查传感阀50个,内部黑色油泥的有50个,占比100%。


        2原因分析
        2.1.   120-1型制动阀缓解时硅油排出排气口沾染煤灰
        制动阀在组装过程中需要注入一定量的硅油,有部分硅油在缓解过程中通过排气口喷溢到制动阀下盖排风部位,从而粘附一些空气中的煤灰。随着制动阀装用时间的延长,排风口部位的硅油逐步减少直至没有,此部位粘附的煤灰开始脱落,但部分煤灰已经进入制动通路内部。
        2.2.   隧道内煤灰通过排气口、制动缸呼吸孔和传感阀进入制动阀
        由于大秦铁路地处山区,运用工况复杂,据统计,全线共计经过454个桥梁、52个隧道,有时一列车同时穿过隧道、曲线、坡道。如:延庆站至下庄站间线路长47公里,有20座隧道,合计隧道长度21.7公里,线路坡度大。又因大秦线重载列车开行频度大,隧道内的煤尘一直处于悬浮状态,当列车在通过隧道时,会在隧道内形成“活塞风”,使列车周围空气压力升高。从120-1型制动阀制动、缓解的作用原理分析,车辆在隧道内运行时,煤灰会通过以下三种方式进入制动阀内。一是在制动阀缓解作用结束时,隧道内高压空气中的煤灰,通过制动阀排风通路进入制动阀内部通路和滑阀底面。二是在制动缸缓解时,制动缸内部压力空气经过制动阀滑阀底面的缓解联络槽排向大气,造成滑阀缓解联络槽粘附煤灰的现象;同时由于制动阀在缓解状态时制动阀排风口与滑阀底面缓解联络槽一直处于沟通状态,部分带有煤尘的空气进入滑阀缓解联络槽处。三是在制动缸缓解状态,传感阀内腔通过触杆径向孔、轴向孔与外部联通,在车辆进入隧道或其他煤尘较多的区域时,外部煤灰进入传感阀上腔。
        当空车位列车管充气缓解时,降压风缸的压力空气将通过传感阀与制动缸的压力空气一起经调整阀和120型制动阀排向大气。在此过程中传感阀内部的污物进入制动阀内部。
        3危害性分析
        根据以上统计、分析,在大秦线运用工况下,我段配属的C80(H)型敞车上装用的120-1型制动阀,排风堵外围有煤泥占比54.79%、排气通路内有煤泥或煤灰占比33.5%、滑阀缓解联络槽存在煤灰占比54.3%,原车装用的旋压密封式制动缸内均不同程度的存在煤灰油泥。
        结合近年来发生的C80型系列车辆运用制动故障,我们认为120-1型制动阀内进入煤灰,煤灰质地较硬时有可能会造成滑阀配合面“划痕”;煤灰进入量大时会加快滑阀与滑阀座配合面硅油的消耗,当油脂消耗殆尽后,制动阀发生制动缓解作用时,滑阀与滑阀座、节制阀会“干磨”产生铜制粉末,滑阀副会产生煤泥与铜制粉末混合物,造成滑阀副配合面粘黏、卡滞,引发车辆缓解不到位、鞲鞴外露等故障。
        4防控措施
        1.大秦线工务部门定期对大秦线长大隧道内的煤灰进行清洁。
        2.对大秦线C80型敞车装用的120-1型制动阀、传感阀和旋压密封式制动缸加装防尘装置。
        3.对大秦线重载车辆,在运用工况下制动阀内进入煤灰,影响行车安全的课题进行立项攻关,确保重载安全。
        5结束语
        重载车辆在运行过程中发生故障,严重危及行车安全,而货车制动阀作用状态直接关系到重载车辆运用安全,所以有针对性的对制动阀进行重点改进,保证制动阀运行质量。除此之外,也需要相关部门配合,改善大秦线运输环境,齐心协力共同努力减少货车运用故障的产生,确保重载货车安全、高效、稳定的运行。
        参考文献:
        (1)张旺狮,车辆制动装置【M】 北京:中国铁道出版社,2000.
        (2)韩向东,铁道车辆制动机自然制动故障分析与处理【J】,中国校外教育(理论),2008
        (3)《铁路货车制动装置检修规则》北京:中国铁道出版社,2008
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