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    科學技術論文

    鐵路安監故障分析及建議

    時間:2020年02月28日 所屬分類:科學技術論文 點擊次數:

    摘要:隨著鐵路貨車技術發展,制動系統故障成為當前主要的運用故障。制動系統漏泄故障,尤其是低溫漏泄故障,已嚴重困擾鐵路運輸安全。本文通過對2018年全路安監報制動故障梳理分析,結合冬季低溫漏泄調研情況,對制動漏泄故障進行了分析,提出解決制動系統

      摘要:隨著鐵路貨車技術發展,制動系統故障成為當前主要的運用故障。制動系統漏泄故障,尤其是低溫漏泄故障,已嚴重困擾鐵路運輸安全。本文通過對2018年全路安監報制動故障梳理分析,結合冬季低溫漏泄調研情況,對制動漏泄故障進行了分析,提出解決制動系統漏泄故障的建議。

      關鍵詞:鐵路貨車;制動系統;漏泄故障;分析

    高速鐵路技術

      1概述

      隨著鐵路貨車技術發展,提速改造的完成,鐵路貨車走行部故障明顯下降,制動系統故障相應凸顯出來,比例也明顯提高。2018年度全路貨車行車設備故障1452件,其中制動系統故障714件,占比49.17%。制動故障中車輛漏泄故障211件,占故障總數的14.53%,占制動故障的29.69%,主要形式包括法蘭漏泄、緊急閥排風不止、脫軌閥漏泄、制動軟管漏泄、傳感閥漏泄、管路折斷、主閥漏泄、緩解閥漏泄等。哈爾濱局集團公司、沈陽局集團公司、呼和浩特局集團公司和烏魯木齊局集團公司四個主要北方局集團公司共出現漏泄故障106件,占漏泄故障總數50%。

      制動故障已成為鐵路貨車的主要故障,車輛漏泄故障占比較高,北方四局集團公司漏泄現象尤其明顯。為解決制動系統漏泄故障,尤其是低溫漏泄問題,哈爾濱局集團公司組織相關部門進行梳理,分析了法蘭、控制閥、脫軌閥、制動軟管、傳感閥等漏泄故障的原因。結合齊齊哈爾車輛段進行的低溫漏泄調研情況及近年來制動技術的發展,明確部分改進措施及執行情況,提出相應建議。

      2漏泄統計情況

      按照車輛漏泄故障部位分類,法蘭漏泄最多,共55件,占比26.07%;緊急閥漏泄27件,占比12.80%;脫軌閥漏泄和軟管連接處漏泄各19件,分別占比9.00%。

      3統計的漏泄故障情況分析

      針對安監報信息匯總的車輛漏泄故障,對不同漏泄進行原因分析。

      3.1法蘭漏泄

      制動漏泄故障中法蘭漏泄故障最多,共55起,占漏泄故障總數的26.07%,故障原因包括低溫漏泄、老化、破損、組裝變形等。(1)法蘭低溫漏泄故障共28起,主要發生在哈爾濱局集團公司23起,呼和浩特局集團公司4起,西安局集團公司丨起,故障發生在1月、2月、12月份低溫環境下,故障處理方式多為緊固法蘭螺栓、更換E形密封圈及提高密封圈溫度。

      (2)老化破損故障無論南北方均有發生,表現為密封圈變形、表面有裂紋產生,應與制造和使用時間有關。(3)E形密封圈組裝要求為“組裝密封圈時,應保持安裝面清潔。密封圈應落入法蘭體與接頭體間的環槽中,不應傾斜、扭曲、咬邊。法蘭與相鄰件連接時應先將兩者軸向中心對齊,然后沿軸線方向平移,兩者接觸。組裝過程中應避免損壞密封圈唇邊,損壞的密封圈不應裝車使用。”破損、翻邊和組裝變形與組裝有關。綜上,法蘭漏泄故障主要發生在北方,低溫漏泄更是以哈爾濱局集團公司發生最多,密封圈的制造質量、組裝及抗老化性均是低溫漏泄的影響因素。

      3.2控制閥漏泄我國鐵路貨車主要采用

      120(120-1)型貨車空氣控制閥,其包括主閥、緩解閥、緊急閥和中間體4部分,其中,緊急閥漏泄故障最多,具體情況如下:(1)緊急閥漏泄緊急閥漏泄故障共27件,占漏泄故障總數的12.80%,各局集團公司管內均有發生,主要表現為緊急放風閥結冰、卡滯,尤其是在緊急制動后,緊急放風閥不能復位,易造成緊急閥排氣口不能關閉,產生大量漏泄,F場一般通過敲擊緊急閥體,使緊急放風閥復位的方式,排除緊急閥漏泄。(2)主閥漏泄主閥漏泄故障共發8起,占漏泄故障總數的3.79%,其中,沈陽局集團公司發生3起,烏魯木齊局集團公司發生2起,鄭州局集團公司、青藏集團公司和南昌局集團公司各1起。漏泄原因主要有主膜板穿孔及局減膜板破損等,現場確認屬橡膠件制造質量問題。

      3.3軟管連接處漏泄

      軟管連接處漏泄故障共19件,占漏泄故障總數的9.00%,半數以上的局集團公司管內發生,主要表現為制動軟管墊圈變形、破損、丟失等,一般通過恢復墊圈形狀、更換墊圈的方式就可排除漏泄,F場反饋,質量較差軟管墊圈低溫硬化后,使用鉗子拆卸都很困難。

      3.5管路折斷

      管路折斷故障共發生11起,占漏泄故障總數的5.21%,其中南昌局集團公司10起、沈陽局集團公司1起,F車檢查二位脫軌自動制動閥支管與法蘭接頭焊接處折損,全新痕。故障主要發生在鷹廈線,車型包括P70、GQ70、JSQ6等,分析與車型結構及線路狀態等有關。

      3.6制動缸漏泄

      制動缸漏泄故障共發生2起,占漏泄故障總數的0.94%,沈陽局集團公司和烏魯木齊局集團公司各發生1起。漏泄原因主要有缸體內部結冰和Y形密封圈破損。

      4低溫現場調研情況

      為了解現場情況,2018年1月29日至2月2日,哈爾濱局集團公司車輛部會同中車齊齊哈爾車輛有限公司相關技術人員先后赴海拉爾東運用車間、滿洲里運用車間進行低溫現場調研,并與現場操作者進行交流,主要調研情況如下:

      4.1作業現場環境溫度

      20丨7年人冬以來,海拉爾、滿洲里等地氣溫持續偏低。海拉爾地處大興安嶺風口,2018年1月平均最低溫度比2017年1月低約6丈,特別是2018年1月下旬,局部最低氣溫降至-56.51。

      4.2制動系統漏泄情況

      海拉爾東和滿洲里運用車間是濱洲線西段的主要運用車間,包括海拉爾東、海拉爾北、伊敏、扎賚諾爾礦等列檢作業場,均是冬季高寒作業,夜班作業量較大。技檢作業車型以C64K、C70等60t級、70t級通用敞車為主,兼有少量棚車、罐車,車輛低溫漏泄主要有以下特點:

      (1)氣溫接近-30T時,車輛漏泄故障開始增多,氣溫低于-351時,車輛漏泄故障明顯。

      (2)漏泄部位主要集中在主管三通和主管對接法蘭處。統計2017年11月17日至2018年1月28日海東、海北、伊敏、扎礦等四個作業場發生的制動管系漏泄故障共計1033起,漏泄部位主要集中在4號、6號、8號主管三通和主管對接法蘭位置,見圖6。個別漏泄量超標又無法確定具體漏泄點的列車,放置到第二天上午10:30以后,隨著氣溫回升,漏泄故障會自然消失,再行發車。

      (3)列車主管壓力2017年11月18日一2018年3月18日,海拉爾地區共計發生漏泄故障696輛中,列車主管壓力500kPa的90輛占比13%、600kPa的606輛占比87%〇

      (4)車輛載重噸位60噸級車輛371輛占比53.3%,70噸級車輛316輛占比32.6%,其他9輛占比14.1%。(5)氣溫發生漏泄故障室外氣溫在高于-30丈時發生268輛占比38.5%,室外氣溫在低于-30丈時發生428輛占比61.5%。

      4.3E形密封圈運用情況

      與現場作業人員交流了解到,自2008年10月新造和廠修貨車制動管系法蘭采用E形密封圈以來,車輛低溫漏泄情況得到明顯改善,E形密封圈性能優于舊型密封圈。查看現場保存因漏泄故障更換下來的30個E形密封圈,主要存在唇邊粘連、翻邊破損、毛刺、飛邊等故障表象,部分密封圈無唇邊結構。其中廠家1生產的E形密封圈故障率最高,達到46.7%,還有30%的E形密封圈無生產廠家標識。

      4.4調研結論

      通過梳理調研情況,可得出以下結論:(1)制動管系漏泄受環境溫度影響較大,漏泄部位主要集中在主管三通和主管對接法蘭處。(2)因裝用E形密封圈,鐵路貨車制動管系低溫漏泄情況得到明顯改善。但E形密封圈制造質量參差不齊,部分密封圈為三無產品,嚴重影響制動管系密封性能。

      4.5現場調研情況分析

      通過梳理調研情況,制動系統法蘭接頭漏泄的原因主要有:(1)低溫是法蘭漏泄的主要原因由于氣溫降低,制動管系各管件、螺栓等因熱脹冷縮均出現一定的收縮,密封圈彈性減弱變硬,法蘭接頭的密封性能降低,存在破損和質量不良的密封圈就會發生漏泄。出現的1117件法蘭漏泄故障中,有1054件通過緊固螺栓方式排除,說明緊固螺栓減小法蘭接頭的內部間隙,增加了密封圈的壓力,提高了密封性能。因此,低溫是造成法蘭漏泄的主要原因。(2)密封圈質量是法蘭漏泄的重要原因在更換處理的63件密封圈故障中,有4件為矩形密封圈,可能是由于廠修時未換E型密封圈,也可能是假E型密封圈。(3)管系及E形密封圈組裝易造成法蘭漏泄在處理更換密封圈的故障中,其主要是由于組裝時“密封圈”組裝工藝發生問題導致。列車隊處理漏泄發現個別車輛主管蹩勁。

      (4)裝載方式可能對法蘭產生影響由于海拉爾地區敞車的煤炭裝車方式為“快裝裝煤倉”,約每40秒裝1輛車;車輛從端部在走形中一次裝滿,車輛端部在一次性增載裝滿的情況下,可能會導致車底架在枕梁內側為撓度以枕梁為變化點發生底架撓度變化,此處正好是主管的4號法蘭、8號法蘭的安裝處,因此4號法X發生漏泄故障的占比居高。8號法蘭發生的少,可能與該處是主管中梁過孔處的S彎有關。(5)解凍庫對密封圈性能有影響對經解凍庫解凍的車輛,對“密封圈”的質量存在影響,也是導致發生漏泄故障的誘因。

      5建議

      通過對2018年鐵路貨車制動系統漏泄故障的梳理分析,結合低溫現場調研及制動系統改進應用情況,提出建議如下。(1)以未經管系優化的C70車為對象,研究將穿人式整體法蘭、制動管系優化新技術移植到既有車輛上的可行性,降低既有車輛的制動系統漏泄故障。(2)強化制動配件源頭制造質量控制,加強供應商管理和人廠段復驗管理,杜絕不合格品裝車。

      鐵路人員評職投稿刊物:高速鐵路技術是國家級科技刊物,主要征收的是鐵路科學研究方向的論文,比如勘察設計,施工,設備制造等論文都可以投稿這本刊物,這本刊物主要是為了提升高速鐵路技術水平,為了鐵路事業發展進步做出貢獻,主要設置的欄目有:施工技術、運營管理、高速鐵路技術理論探索、勘察設計、設備制造、標準規范等。

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