货车空气制动阀的故障分析与改进建议

张惠

摘 要： 120型空气制动阀是货车最常用的空气制动阀，其在货车中的应用，具有加速缓解与减速充气两种功能。但是，120型空气制动阀在实际运行过程中可能出现许多故障，如果不能够采取有效的措施进行处理，势必对会对货车正常运行产生不良的影响。因此，文章针对120型空气制动阀进行了概述，分析了货车空气制动阀常见的故障以及原因，并提出了相应的改进建议，以供参考。

关键词：货车 空气制动阀 故障 改进建议

中图分类号：U270.35 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）10-0284-02

一、120型空气制动阀的概述

1.工作原理。120型空气制动阀为二压力机构，由主控机构进行各封路的遮断与开通，由列车管提供风源，由活动件两侧形成的压力差推动各运动机构运行[1]。例如，由列车管和副风缸的风压控制紧急二段阀与主活塞的运动，并由压缩弹簧进行活动件与运动机构的控制。

2.结构特点。120型空气制动阀主要由四部分组成，即紧急阀、缓解阀、主阀以及中间体，采用直接控制法。120型空气制动阀总共设置5个橡胶模板式活塞运动机构，即缓解活塞、加速缓解活塞、局减速活塞、紧急活塞以及主活塞，并且密封垫圈、缓解阀、止回阀、紧急放风阀以及紧急二段阀等全部为橡胶材质。120型空气制动阀具有良好的密封性，并且采用橡胶材质能够有效的防止由于采用研磨件造成的磨损问题。但是，橡胶材质的稳定性相对较差，在实际运行的过程中会出现老化的问题，导致出现泄漏的问题[2]。此外，120型空气制动阀的结构相对复杂，一旦某个环节或者结构出现故障，都会影响其性能的发挥[3]。

3.功能。120型空气制动阀有紧急制动、制动保压、制动、缓解、全充气以及减速充气等，作用位置，其功能主要包括紧急制动、制动保压、制动、一次与二次局减以及加速缓解等。120型空气制动阀在货车中的应用，具有加速缓解与减速充气两种功能，能够有效的提高缓解速度，尽可能的降低前后车缓解动作之间的时差。同时，在货车减压制动过程中，由于120型空气制动阀具有局减功能，能够加快制动波速，有效的降低货车前后车辆的制动动作时差，既能够保证货车的制动力，又能够保证制动的一致性。此外，120型空气制动阀在货车紧急制动过程中还具有降低列车冲动的作用。

二、货车空气制动阀常见的故障以及原因分析

1.紧急活塞杆断裂。紧急阀能够有效的改善货车空气制动阀的性能，在货车紧急制动时，能够形成非常强烈的管道紧急局部减压，有效的提高货车管道的排气速度，不仅能够提高紧急制动波速，还能够提高货车制动机紧急制动的可靠性与灵敏性，有效的提高货车的紧急制动性能。紧急活塞杆作为120型紧急阀的重要组成部分，在保证紧急制动中具有至关重要的作用。但是，在紧急制动过程中，紧急活室内压缩空气会对紧急活塞杆产生巨大的压力，如果紧急活塞杆的化学成分中杂质含量超标，将会导致出现紧急活塞杆异常断裂的问题；如果紧急活塞杆的断裂离散度较大，也会影响紧急活塞杆的稳定性，导致出现断裂的问题。

2.局减阀杆折断。扭力矩扳手扭是断局减阀杆最常见的折断故障之一，如图1所示，当出现局减阀杆折断故障后，将会出现产生泄露，导致列车管压力上升减缓，主活塞两侧无法建立起足够推动作用部移动的压力差，产生缓解不良或不缓解情况，导致车辆抱闸；使制动管的压力进入制动缸，产生再制动，从而导致车辆抱闸。导致局减阀杆出现折断故障的原因主要包括以下几个方面：局减阀杆组织内部结构缺陷从而导致局减阀杆折断；组装时由于扭力矩过大产生的裂纹；在实际检修中，局减阀杆分解没有扭力矩要求，因此分解时力矩过大，阀杆可能会产生微小裂纹，而局减阀杆等制动活塞、配件没有探伤要求，工作者在外观检查时，不排除检查不到位的情况。

3.抱闸故障。导致货车出现抱闸（自然制动）故障的原因主要包括以下几个方面：在对货车始发作业检查工作过程中，并没有进行制动机泄露试验，不能够及时、准确的发现制动管是否存在泄露问题，进而导致货车空气制动系统出现抱闸的故障，该种现象并不是技术问题，而是管理问题或者责任心问题；如果遇到冰雪或者雨雪天气，雨雪进入车辆软管连接器中，但是运检人员并没有将软管连机器中的雨雪清理干净，主管在充风的过程中产生较大的压力，将雨雪变成水雾，进入到控制阀、分配阀或者三通阀中，导致部分部件冻结或者粘连的现象，如果不能够及时的采取措施进行处理，将会出现以下问题：主活塞被冻结，减压过程中不能移动，一旦减压量达到某限定值，将会出现活塞自己动作的现象，导致货车出现紧急制动；充风缓解过程中，如果进入水分将会出现阀内冻结的问题，在主动充风过程中活塞不再活动，一旦充风压力达到一定程度，将会导致主活塞突然移动，引起货车抱闸。

三、货车空气制动阀常见故障的改进建议

1.货车空气制动阀常见故障的技术改进措施。针对货车空气制动阀在实际运行过程中出现的上述故障或者问题，应该采取针对性、有效性的技术措施进行改进，具体表现为：

1.1防止紧急活塞杆断裂的改进措施。为了防止紧急活塞杆发生异常断裂的问题，需要从以下几个方面入手：（1）在进行紧急活塞杆选择时，应该尽可能选择力矩超过组装要求力矩的紧急活塞杆，尤其是执行《铜及铜合金挤制棒》（GB13808-1992）的紧急活塞干，尽可能的采用铜合金紧急活塞干，并且在负荷《铜及铜合金挤制棒》规范的要求下，还应该预留足够的裕度。（2）在进行紧急活塞杆加工过程中，应该严格的控制紧急活塞杆以及棒料的制造工艺、热处理工艺等，并且还需要对下料的料尾、料头等进行严格的检查，避免出现紧急活塞杆工艺质量不合格的现象[4]，有效的提高紧急活塞干的质量稳定性，这样能够有效的防止出现材料力学性能恶化的问题，进而避免紧急活塞杆在运行过程中出现异常断裂的问题。

1.2防止局减阀杆断裂的改进建议。（1）加强对局减阀杆等配件外观检查，检查后在相关部位进行标记。（2）建议厂家对局减阀杆制造质量进行提升，加大组装力矩欲度，因为随着制动阀使用年限增加，局减阀杆等相关配件疲劳度也逐步上升，从而会产生局减阀杆本身已经达不到力矩要求的情况。

1.3防止抱闸故障的改进建议。为了防止货车在运行过程中出现空气制动阀抱闸故障，应该从以下几个方面入手：（1）列检人员在始发作业时，应该严格的按照相关规定对货车空气制动阀进行泄露试验，并且采取针对性的处理措施消除泄露问题，这样能够有效的避免出现由于管系泄露导致的不良后果。（2）在遇到雨雪天气时，应该在始发作业过程中对连接软管进行重点检查，检查是否存在冻结或者冰冻的问题，如果存在上述问题应该及时的将软管中的雪、杂质等清理干净，在实际操作过程中，可以采用打开折角塞门的方式，将连接软管中的冰雪、杂质清理干净，避免货车出现抱闸故障。

2.其他改进建议。为了防止货车空气制动阀在运行的过程中出现故障，则应该做好以下改进工作：

2.1做好个别零部件结构设计改进工作，具体包括：（1）紧急阀下限孔、上限孔结构改进工作，将下限孔设计为φ1.1mm，上限孔设计为φ0.5mm，这样能够有效的防止出现空气质量较差导致的紧急阀堵塞的问题；还可以采用缩短轴向长度、扩大小孔两侧入口宽度的方式，将孔长控制在1.5mm左右，这样能够在风压的作用下，保证异物、油污等能够顺利通过小孔，避免出现堵塞紧急阀的现象；（2）改进缓解阀手柄顶杆，传统塑料顶杆的机械稳定性相对较差，可以采用铸铁材料取代传统的塑料顶杆[5]。

2.2做好空气制动阀的制造、管理以及检修工作，严格按照相关工艺标准和流程，做好阀体内异物、油污以及冰雪的清理工作，以此保证阀内的清洁性。

2.3强化压缩空气的初级过滤管理，有效的提高送风质量。

四、结束语

综上所述，货车空气制动阀在实际运行的过程中存在许多故障或者问题，严重影响货车运行的安全性和稳定性，这就要求必须针对空气制动阀在实际运行过程中存在的故障进行分析，不仅应该采取针对性的技术改进措施进行处理，还应该做好其他改进工作，以此消除各种故障和问题，进而保证空气制动阀以及货车能够安全、可靠以及稳定的运行。

参考文献

[1]韦寿荣.货车脱轨自动制动阀常见故障及改进建议[J].科技创新与应用，2014，（12）：69-70

[2]江建军.货车脱轨自动制动装置故障分析及对策建议[J].铁道运营技术，2016，22（2）：10-11.

[3]王震.铁路货车120型制动阀缓解阻力故障分析与建议措施[J].西铁科技， 2015，（3）：36-37.

[4]宋忠力. 货车120型控制阀检修运用中的故障分析及措施建议[J]. 价值工程， 2014，（23）：71-72.

[5]罗静. 浅谈提高120型制动阀检修合格率[J]. 中小企业管理与科技旬刊， 2016，（15）：187-188.