DF4型机车闸缸不缓解原因分析及改造方案

陈海峰（南宁铁路局南宁机务段，工程师，广西　玉林　537001）



DF4型机车闸缸不缓解原因分析及改造方案

陈海峰
（南宁铁路局南宁机务段，工程师，广西玉林537001）

摘要：针对DF4型内燃机车二、五位闸缸不缓解故障进行分析，认为手制动钢丝绳犯卡是主要原因，同时分析认为手制动钢丝绳犯卡的主要原因是连接铁环掉落矩形槽中。最后，提出取消连接铁环及封堵部分矩形槽的2个改造方案，以杜绝该机型机车二、五位闸缸不缓解故障的发生。

关键词：DF4内燃机车；闸缸不缓解；手制动机钢丝绳；连接铁环；基础制动装置

10.13572/j.cnki.tdyy.2015.02.004

南宁机务段配属有DF4B、DF4C、DF4D型内燃机车共204台，根据乘务员反映，DF4型机车在运用中易出现第二、五位闸缸不缓解故障。据统计，2012年南宁机务段共发生此故障16件，2013年上半年共发生9件。经调查发现，机车发生第二、五位闸缸不缓解故障有2个特点：一是经机车撂闸制动或手制动后，再缓解时发生；二是通过拨动手制动钢丝绳，故障往往可以得到消除并不易再次发生。

机车闸缸不缓解故障属于机车走行部（制动机）故障，是铁路运输安全生产的高压线，闸缸不缓解故障会造成机车抱闸运行，处理不当时会带来严重的铁路运输安全事故隐患，为此需想法彻底解决此问题，以绝后患。

1　机车制动装置及制动缓解过程简介

根据第二、五位闸缸不缓解故障的2个特点，要分析其不缓解的原因，首先要了解机车手制动装置结构和机车手制动、撂闸制动及其缓解过程。

1.1机车手制动装置结构简介DF4型机车Ⅰ端、Ⅱ端司机室各设置1台手制动装置，可以通过手制动装置调整装置（以下简称调整装置）、手制动装置平衡杆（以下简称平衡杆）、手制动装置钢丝绳（以下简称钢丝绳）分别控制机车第二位2个闸缸以及第五位2个闸缸，即左2、右2、左5、右5共4个闸缸，由于此4个闸缸的控制装置结构是一样的，为更方便叙述，下文及图均以左2闸缸为例进行论述。

1.2机车手制动及缓解过程按照铁路机车防溜安全的规定，机车在整备场或整备点时，停车停机后需上手制动装置防止机车失控溜动。

DF4型机车Ⅰ端司机室手制动装置手轮通过调整装置带动平衡杆，平衡杆拉动钢丝绳，钢丝绳拉动左2基础制动装置的竖杆（以下简称竖杆）向箭头方向移动（见图1），从而使基础制动装置的闸瓦托（闸瓦）向机车轮对踏面移动，闸瓦抱紧轮对踏面，机车制动（俗称机车手制动）并防溜。与此同时，竖杆同时带动基础手制动装置叉杆（以下简称叉杆）、基础手制动装置横杆（以下简称横杆），拉动左2闸缸鞲鞴，左2闸缸显示一定的鞲鞴行程。

图1　手制动钢丝绳与基础制动装置竖杆连接图

机车运用前，乘务员手动缓解手制动装置，装置良好情况下，钢丝绳在手制动装置手轮、调整装置、平衡杆的带动下卷起，并带动机车基础制动装置、制动缸鞲鞴恢复缓解位置。

1.3机车撂闸制动及缓解过程机车撂闸制动时，机车各制动缸获得制动压力，在压力推动下各制动缸鞲鞴伸出，通过横杆、叉杆，推动竖杆向图1箭头方向移动，从而使基础制动装置的闸瓦托（闸瓦）向机车轮对踏面移动，闸瓦抱紧轮对踏面，机车制动。

撂闸缓解时，机车各制动缸失去制动压力，制动缸内部的弹簧复原压力带动鞲鞴回缩，鞲鞴通过基础制动装置的横杆、叉杆，拉动竖杆按图1箭头的反方向移动，带动闸瓦脱离轮对踏面，机车缓解。

2　故障原因分析

由上可见，不管是机车手制动还是撂闸制动，左2竖杆均会带动钢丝绳向图1箭头方向移动；不管是手制动缓解还是撂闸制动缓解，左2竖杆也均会带动钢丝绳向图1箭头的反方向移动。

通过检查多台左2闸缸不缓解的故障机车发现：当故障机车缓解时，是钢丝绳发生犯卡故障，与之连接的左2竖杆无法向缓解位置移动，叉杆、横杆也不能动作，左2闸缸鞲鞴不能回缩，即左2闸缸不缓解；同时，也无法带动左2闸瓦脱离左2轮对踏面。因此，机车手制动钢丝绳犯卡是造成机车二、五位闸缸不缓解的主要原因。

机车手制动装置钢丝绳犯卡的主要原因是铁环掉落矩形槽中造成卡滞所致。DF4型机车手制动钢丝绳由钢丝绳和手制动钢丝绳连接铁环组成（见图1所示）。图1中箭头方向是闸缸制动时竖杆在矩形槽内的移动方向，反之是闸缸缓解时竖杆在矩形槽内的移动方向。

图1所示是机车缓解状态，可以看到这时2个铁环中的1个已经掉落矩形槽中。从而造成机车制动时，竖杆向铁环方向移动，就有可能把铁环挤压在竖杆与矩形槽长边之间，使竖杆卡滞，使得机车缓解时竖杆无法移动，导致闸缸不缓解轮对抱闸；另一方面，铁环掉落矩形槽后，还有可能会自身打横，卡滞在矩形槽两个长边之间，同样会使得机车缓解时，竖杆无法移动，导致闸缸不缓解轮对抱闸。

有经验的乘务员，在遇到此故障时，用铁锤或棍子之类的东西敲击或捅铁环，使之脱离卡滞状态，就可以处理好闸缸不缓解故障。

3　改造方案探讨

经过研究、测量、分析认为：机车原厂设计缺陷造成的钢丝绳犯卡故障隐患是可以通过技术改造加以消除的。经多番试验，找到以下2个方法。

3.1拆除铁环拆除铁环直接把钢丝绳套在U形环上面（参见图1、图2）。取消了铁环，就不存在铁环掉落矩形槽中造成卡滞的问题。此方法适合在机车大中修时进行改造。

图2　拆除手制动钢丝绳连接铁环效果图

3.2加焊一块钢板封堵部分矩形槽机车小辅修时，由于被机车旁承、侧挡等部件挡住的原因，空间有限，很难拆除铁环。但经测量、试验，发现采用加焊一块钢板封堵部分矩形槽（见图3所示），减少矩形槽的长边长度的方法，同样也可以使铁环无法掉落矩形槽中。

需要注意的是：封堵矩形槽长度要合适，使其既能防止铁环掉落槽中，又要防止竖杆被加焊的钢板顶住导致不能完全制动。

图3　封堵部分基础制动装置竖杆活动矩形槽图

4　结束语

南宁机务段在完成DF4型机车手制动钢丝绳防卡滞的技术改造后，自2013年8月份后至今没有再发生该机型机车二、五位闸缸不缓解故障。

文章编号：1006-8686（2015）0010-02

文献标识码：B

中图分类号：U263.6