客车制动供风系统故障分析及优化

客车制动供风系统故障分析及优化

牛继业 胡永林

中国铁路呼和浩特局集团有限公司 包头车辆段包头乘务车间， 内蒙 包头 014000

摘要：制动系统故障是影响旅客列车安全的主要故障之一。本文将围绕客车常见的三个典型的故障进行分析，希望能够对读者提供一些借鉴和参考。

关键词：客车；故障；解决措施

1 前言

列车在运行过程中，行车安全是直观重要的。我们要对常见的列车故障进行针对性的研究，采取有效的预防和控制措施降低故障发生，提高列车的安全运行效率。

2 制动供风系统故障

2.1原因分析

2.1.1 防尘设计不合理

在目前的客车制动供气系统的防尘设计状态下，104型分配阀在中间体与火车管之间的连接处以及分配阀与辅助气缸之间仅装有一个滤尘杯。在工作气缸和制动缸之间没有连接。来自除尘设备，管道和气缸的杂质很容易进入分配阀，主阀作用部分和均压部分的排气口具有正常的弯头结构，杂质和灰尘很容易由此进入制动系统。防滑排气阀的灰尘过滤器结构不能有效地防止灰尘。异物和杂质容易进入分配阀的滑阀表面和电子防滑装置的防滑阀表面，导致104型分配阀的滑阀座变形，并导致防滑阀座和可动芯堵塞，可能导致异常排气或漏气。

2.1.2 防水设计不合理

当前的乘用车制动供气系统没有完全考虑防水设计。杯型单元制动缸的呼吸装置为直行式，因此很容易进入雨雪天气。总线制动系统的管道系统的总体设计未考虑每个阀门的安装位置，我们不能保证每个阀门在本地管道中的位置相对较低。因此，风力的结露水积存在分配阀和防滑阀上而结冰，外部的雨雪进入杯形单元制动缸而积水而结冰。在大雨和大雪中，分配阀的出口会挡住冰和雪，造成刹车故障。

2.1.3 集成度不高

用于乘用车的制动供气系统通常具有起落架管道系统，存在许多松动和泄漏的故障点，并且点缀着起落架阀，但未得到有效保护。它很容易撞到异物，并可能导致漏气。

2.1.4 部分部件设计结构不合理

乘用车制动供气系统的某些设计结构是荒谬的。例如，润滑不足会在104型分配阀中的滑阀的次级工作表面上引起干摩擦和泄漏。可动铁芯和SAB电子防滑装置的阀很容易堵塞，膜片弹簧也很容易倾斜。垫片没有明确的技术要求，使用的垫片在低温环境下容易收缩，导致带电连接松动和泄漏。

2.1.5 研磨工艺不规范

磨削滑阀是104型分配阀的关键过程。然而，由于每个仓库的研磨设备和人员的不同，滑阀对的研磨质量还不够稳定，并且不能有效地控制研磨质量。

2.2 解决方案

2.2.1 对客车制动系统整体结构进行设计优化

制动系统各个管路和设备的集成设计。集成设计方法是在气动控制箱中使用集成安装板模式。除气缸和制动缸外，其他阀门，塞子，收缩孔（节流孔）等，或安装在设计上的安装板或集成板上，也减少了管道的长度和接头的数量。集成安装板由高性能铝合金制成，管接头橡胶垫圈使用硅胶或经过认证的垫圈，以最大程度地减少由于不规则的管道安装而引起的腐蚀，阻力和泄漏，并提供故障定位。在管道设计中，请避免阀门设备位于管道系统中相对较低的位置，以免积水和冻结。管接头应位于方便的位置以进行维护和故障排除。使用更可靠的管道系统连接方法，例如卡套接头或球形活动接头^[1]。

2.2.2 对104型分配阀进行改进设计

在分配阀与辅助气缸，工作气缸和制动缸之间的连接处安装了灰尘过滤器，以改善作用部分和均压部分的排气口的结构。由于其内部和外部的防尘效果，通过在工作气缸和火车管道中增加回流孔，104型分配阀具有保压功能并提高了工作可靠性。为滑阀辅助磨削人员组织磨削过程培训，以标准化104型分配阀滑阀对的磨削技术和标准。可以尽可能地进行粗磨，也可以使用手动磨进行细磨。考虑为滑阀增加自润滑功能，以改善滑阀对的摩擦性能并防止由于润滑不良而引起的干摩擦。考虑滑阀对的匹配特性，并考虑延长其使用寿命。考虑滑阀对使用的润滑脂技术，研究参数和剂量以改善其润滑性能。

2.2.3 防滑器优化改进

大修电子防滑设备时，请勿使用不匹配的配件。组装防滑阀之前，请确保将清洗过的零件吹干，吹干或吹干，不允许残留清洁液。优化SAB电子防滑装置的阀座和活动芯的尺寸，优化弹簧的材料，改进粉尘过滤器，提高粉尘过滤器的性能。

3 动力连接器座烧损

3.1 故障描述

K690次旅客列车运行至襄渝线达州站时，YZ25G343248车3位下AC380V动力连接器座烧损引起客车火灾。经分解调查发现:U、V、W、N相线端子波纹橡胶护套过热碳化，V相接线端子根部接线已断开，有约2/3熔断痕迹并含有金属熔结物，接线端子固定螺母被电弧烧损约1/3；U相固定螺母有明显电弧烧痕；N相接线端子根部有电弧烧痕。动力连接器座密封胶垫良好，端子紧固螺母符合扭矩要求^[2]。分解该车其他动力连接器座，发现相线与端子压接质量存在缺陷，即相线在端子根部存在断股损伤现象且电缆裸线进入端子压接长度不足。

3.2 原因分析

动力连接器座烧损的直接原因为电缆与接线端子间接触电阻过大，电缆温度升高引起发热烧损。接触电阻是指导体间呈现的电阻，由收缩电阻和表面膜电阻两部分组成，受接触压力、

接触形式、接触面积、接触表面光洁度、温度、材料性质等因素影响，接触电阻越大，导电性能越差，线缆温度上升越快。接线端子外露裸线过长(超过3mm)，不符合TB/T1507-1993的相关规定，部分端子热缩管厂修时未取下，直接加装新热缩管。上述因素均会导致接触电阻增大，车辆在运行中电流通过时线缆与端子间温度逐渐升高，造成接线连接处过热、变色直至引起动力连接器座烧损。

3.3 解决方案

客车厂修后首次段修时，检修部门人员一是要将接线端子和隐蔽部位配线重点检查，检查端子与电缆是否匹配、端子压接是否牢固，确保接线端子外露裸线长度不大于3mm;二是要严格按照《铁路客车电气装置检修规则》要求测试接触电阻，保证阻值不大于0．0002Ω。车底配线检修时通过各部观察口对可见配线进行全面检查，确认配线护套齐全有效、配线线路排列绑扎整齐并安装牢固，同时要保证各部配线的余量适中，防止卡滞、叠压、抗磨等问题发生，对绝缘层老化、烧损设备要全部更换。

4 车下分线箱配线烧损

4.1 故障描述

K1366次许昌站开车后发电车Ⅱ路无法供电，经检查发现YZ25A339539车二位分线箱内V、W相间烧损短路，进一步检查发现，V相与W相接线端子热缩管处紧贴，W相线接线端子处压接不规范。

4.2 原因分析

经现车检查分析，造成YZ25A339539车主干线烧损的原因为:段修时更换接线端子作业过程中使用的压线钳压块规格不符合规定，压接W相端子过程中压出了锋利的飞边，同时换完端子接线时分线箱内接线排列位置不当，V相接线端子与W相接线端子交叉密贴，致使V相与W相线端子仅靠热缩管绝缘，绝缘值较低且W相线端子压接处有飞边，车体运行中振动将热缩管磨破，V相、W相线产生瞬间击穿短路引起烧损。

4.3 解决方案

车下分线箱按照接线端子布局方式共分为线端25运用检修子交叉抗磨、线端子交叉不抗磨、线端子与线交叉、不交叉不抗磨4种形式。分线箱内接线端子长度一般为90mm，不同相线之间在距离端子末端90mm范围内出现交叉，均有可能导致端子之间的热缩管磨破，引起短路故障发生。因此，客车段修时尽量保证分线箱内不同相线接线端子间不交叉不抗磨，对存在端子交叉抗磨及端子与接线柱抗磨的，对接线角度进行调整，保证安全距离。遇有接线端子交叉抗磨却无调整空间时，要保证不同相线接线端子间的距离保持在10mm以上，个别车无法调整时须用耐压5kV、厚度为2mm的绝缘胶垫进行防护。

5 结语

本文针对铁路客车运用过程中发生的3件典型故障进行原因分析，根据故障原因提出解决方案并通过运用效果验证了方案的可行性，为今后客车检修提供一些借鉴。

参考文献：

[1]蔡杰,陈湘,李自然,黄庆,高峻.新型动力集中动车组DC600V列车供电装置[J].机车电传动,2017(05):44-47.

[2]铁路客车空气制动装置检修规则[M]．北京：中国铁道出版社，2018