L70粮食漏斗车空车位加速缓解作用不良的原因分析

赵亚栋，张成国

（1 齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司，黑龙江齐齐哈尔161002；2 中国铁道科学研究院 机车车辆研究所，北京100081）

L70粮食漏斗车空车位加速缓解作用不良的原因分析

赵亚栋1，张成国2

（1 齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司，黑龙江齐齐哈尔161002；2 中国铁道科学研究院 机车车辆研究所，北京100081）

120阀加速缓解作用影响列车的缓解波速，某厂装用120阀的L70型车在试制中发生多起空车位时的加速缓解作用不良现象。从120阀作用原理出发，结合L70型车整车空气制动系统的配置，通过试验对该型车加速缓解作用不良原因进行分析，认为制动系统下游管路的容积增大及大容积降压风缸分流作用显著，造成制动缸压力变低后缓解时未能形成足够的背压打开加速缓解阀逆流通路，从而出现空车位加速缓解作用不良的现象。

L70车；120阀；加速缓解；空车位；降压风缸容积

120阀是目前国内铁路货车制动系统的核心部件，加速缓解作用是120阀较103阀新增的一个功能。在列车管增压，本车制动缸缓解时，利用准备排入大气的制动缸空气作为压力信号，引导主阀中的加速缓解部产生动作，让本车上的加速缓解风缸的压力空气充入列车管；使列车管除获得机车供风系统的压力空气外，还充入来自本车加速缓解风缸的压力空气，从而使列车管形成“局部增压”，以提高整列车的缓解波速，减小列车缓解时的纵向冲动［1］。

L70车是新设计的运粮专用货车，某厂对该车进行小批量试制时，曾发生多起加速缓解作用不良现象，本文通过试验，并结合120阀作用原理，对该现象进行了分析。

1 120阀加速缓解作用原理

120阀具有充气、缓解、制动、保压等作用，各功能的实现通过分部作用的方式完成。加速缓解部作为5个独立作用的部分之一，位于120阀的主阀前盖面处，其组成零部件如图1所示。

加速缓解膜板、加速上活塞与加速下活塞用活塞紧固螺钉紧固成一个“加速活塞”，其右腔经主阀体内暗道与滑阀座制动孔相通，并经旋在前盖上的缩孔及主阀排气口通大气；左腔经阀体内的斜向小孔直接通大气。加速缓解阀套中的夹芯阀被其左侧的加速缓解阀弹簧压紧在阀口上，阀口右侧经加速缓解阀套上的2个径向小孔及主阀体内通路与列车管相通，左侧经阀体内暗道及主阀下盖与止回阀下方相通。止回阀的上方经主阀体内暗道直接与加速缓解风缸相通。图2示意了制动位时加速缓解部的气路，图中红色为列车管空气，绿色为制动缸空气，蓝色为加速缓解风缸空气、黄色为副风缸空气。

平时，加速活塞两侧均通大气，加速活塞不动作（图2）。当列车增压缓解时，制动缸的压力空气会经过滑阀座制动孔进入加速缓解活塞右侧，然后经排风缩孔排向大气，由于排风缩孔的节流作用，涌入加速缓解活塞右侧的制动缸压力空气会形成背压，将加速活塞推向左位，推动顶杆顶开夹芯阀，于是夹芯阀左侧空腔内的空气可通过开启的阀口充入右腔，继而充入列车管。而止回阀是否开放则取决于其上下腔的压差，只有下腔压力加止回阀弹簧压力低于上方加速缓解风缸压力时，止回阀才会开放，加速缓解风缸的空气方能经此充入列车管，实现列车管局部增压，从而达到提高缓解波速的目的（图3）。

综上所述，120阀要产生加速缓解作用，需具备两个条件：首先制动缸压力空气经过加速缓解活塞右侧时须形成足够的压力，使活塞向左移动，推动小顶杆克服O型圈阻力及加速缓解阀弹簧的压力，顶开夹芯阀，开放逆流通路；其次夹芯阀开放后加速缓解风缸和列车管须产生足够压差，顶开止回阀，方能使加速缓解风缸向列车管充风，产生加速缓解作用。

2 120阀加速缓解作用的检验

加速缓解性能作为120阀的一项重要指标，120阀生产厂在出厂检验时，会逐个在120阀专用试验台上检验。货车新造厂安装120阀之后进行单车试验时，也要逐辆检验其加速缓解作用。

2.1 加速缓解作用在试验台上的试验

120阀主阀出厂时，在120阀专用试验台上按照TB/T 2951《铁道货车空气控制阀》中规定的试验方法逐个进行性能试验。当检验加速缓解作用时，通过将制动缸压力调整至100 k Pa，再将加速缓解风缸压力调整至比列车管高70 k Pa，使之首先满足上述两个条件，此时再排副风缸内的压力空气，使120阀缓解，检验列车管压力跃升，大于10 k Pa即视为合格。

2.2 加速缓解作用在单车试验器上的试验

120阀装车后，整车连挂单车试验器进行单车试验，当检验加速缓解作用时，是将列车管充至定压（500 k Pa或600 kPa）后，在空车位将单车试验器置4位减压100 kPa使车辆制动（未规定制动缸压力），之后单车试验器置2位，当制动缸开始缓解时，观察列车管压力是否有明显跃升，有明显跃升视为合格。

2.3 试验台试验与单车试验时的区别

根据加速缓解作用产生的条件，对比二者的试验条件可发现差异如表1。

3 L70车空气制动系统简介

L70车载重69 t，空气制动装置配置如图4所示。

某厂在对L70车进行试制时，发现多辆车单车试验时加速缓解作用不合格，即“空车位单车试验器4位减压100 k Pa制动后，置2位缓解时列车管压力未发现明显跃升”，比率接近30%。其中大部分车辆在4位减压

120 k Pa再缓解后，列车管能够产生跃升，个别车辆4位减压量加至150 k Pa仍无明显跃升。

4 原因分析及试验验证

4.1 120阀及管路的故障排除

根据以往经验，造成车辆加速缓解作用不合格的原因一般是以下3个：

（1）单车试验器故障；

（2）120阀故障；

（3）加速缓解风缸与120阀的管路堵塞。

我们对现场使用的单车试验器进行了检定，将故障车装用的制动阀全部拆下在120阀专用试验台进行了性能试验，对车辆管路进行了拆卸检查，检查结果排除了上述3种原因。试制的L70车加速缓解作用不良现象应是由其他原因导致的。

4.2 与P70的对比试验分析

我们将L70车与P70车的制动系统配置和性能进行了对比。L70车装用2个254×254制动缸，配用60 dm3副风缸、34 dm3降压风缸；通用棚车P70装用1个305×254制动缸，配用40 dm3副风缸、17 dm3降压风缸。

二者定压虽相同，但相比之下，L70车制动系统下游管路的容积有所增大及大容积降压风缸空车位时分流作用显著，将导致制动缸压力的降低，在空车位与P70通用棚车的对比试验也证实了这一点（表2）。即使在高于定压500 k Pa的550 k Pa风压时，L70车4位减压100 kPa后制动缸压力仍达不到100 k Pa，而P70车则普遍能达到120 kPa以上。当制动缸压力低于100 k Pa时，就有可能在缓解时造成背压不足，影响加速缓解作用。

但在半重车位或重车位时，由于空重车阀的作用降压风缸分担的制动缸压力变少，制动缸压力相应增大：在半重车位，L70车4位减压100 kPa后制动缸压力可达到110～130 kPa（表2）；根据半重车位的试验结果推测，重车位时的制动缸压力也应不低于110 k Pa，故此时一般不会影响加速缓解作用。

4.3 原因分析及验证

根据上述分析及试验，推断部分试制的L70车空车位时加速缓解作用不良现象的原因可能是制动缸压力变低后，缓解位制动缸空气经过加速缓解活塞右侧排向大气时，遇到阻力偏大的120阀时，未形成足够的背压打开夹芯阀，或打开的时间太短而未产生明显跃升。

为验证上述推断，我们选取了10套交验合格的120阀进行了以下验证：

在120阀专用试验台上进行手动试验，列车管、副风缸、加速缓解风缸均充至500 k Pa后，4位减压100 kPa，待压力稳定后调整制动缸空气压力，使之分别为120，100，80，70，60 k Pa，2位缓解分别观察列车管压力跃升情况。试验结果见表3。

通过表3可看出：由于120阀在试验台试验时设定的制动缸压力为100 k Pa，当制动缸压力低于100 k Pa时（＜70 k Pa较为明显），有部分阀缓解时列车管难以产生明显压力跃升。而L70车由于制动系统下游管路容积的增大及空车位时大容积降压风缸分流作用显著，单车试验在空车位试验加速缓解作用时，制动缸压力小于100 kPa，就可能有加速缓解作用不良的现象发生。

5 结束语

通过原理分析和试验验证，分析认为试制的部分L70型车在空车位加速缓解作用不良现象是因其制动系统下游管路的容积增大及大容积的降压风缸空车位时分流作用显著，造成制动缸压力变低后缓解时未能形成足够的背压打开加速缓解阀逆流通路，从而出现空车位加速缓解作用不良的现象。

［1］ 夏寅荪，吴培元.120型空气制动机［M］.北京：中国铁道出版社，1995.

Analysis of Poor Accelerated Release in Empty Cargo of L70-type Grain Hopper Freight Train

ZHAO Yadong1，ZHANG Chengguo2
（1 CNR Qiqihar Railway Rolling Stock Co.，Ltd.，Qiqihar 161002 Heilongjiang，China；2 Locomotive＆Car Research Institute，China Academy of Railway Science，Beijing 100081，China）

Accelerated release of 120-type valve has direct influence on train release velocity.Hundreds of poor accelerated alleviation phenomenon has occurred in L70-type grain hopper freight train with 120-type valves.In this paper，starting from the action principle of 120-type valve and combining with the configuration of air brake system for L70-type train，we analyze the reason of the poor accelerated release in L70-type train.It is considered that the volume of the downstream pipeline of the brake system increases and a large volume pressure reducing cylinder shunting effect markedly，resulting the pressure in brake cylinder becomes lower after remission，and thus has not formed enough back pressure to relief the valve reflux pathway，which led to the poor accelerated release phenomenon.

L70-type train；120-type valve；accelerated release；empty cargo；buck air cylinder volume

U270.35

A

10.3969/j.issn.1008－7842.2014.05.23

1008－7842（2014）05－0087－04

4—）男，工程师（

2014－02－24）