李铁男 李枝文 陈波
摘要:本文通过对铁路货车运行中管系漏泄故障原因的分析,从配件源头质量控制、管系组装状态、单车试验等方面提出了对策与建议,以降低管系漏泄质量隐患,提高车辆运行安全质量。
关键词:管系漏泄;别劲;正位;单车试验;橡胶件
引言:制动管系是铁路货车制动系统的重要组成部分,制动系统又是铁路货车的核心,近年来根据国铁集团季度典故通报数据来看,管系漏泄故障数量巨大,极易导致灵敏性高的制动阀发生自然制动,进一步引起车辆抱闸、踏面擦伤等,影响行车安全。因此分析制动管系漏泄原因,并提出对策建议十分必要。
1.故障调查
1.1故障统计
2018年3季度至2019年2季度国铁集团统计的质保期内运用货车管系漏泄故障如下表:
以上数据可以看出制动管系漏泄是危害铁路货车运行安全的常见故障之一。
2.原因分析
2.1 配件源头质量不达标。
制动管系本体以及橡胶密封圈、活结垫、生料带等管系连接附属件源头质量问题是造成漏风的直接原因。
(1)法兰接头焊接不良。焊接之前由于制动管切断面毛刺、切屑,油垢等清除不彻底,导致法兰接头环焊缝处存在气孔、夹渣、虚焊等,运行中通过曲线、坡道等不同线路时,发生颠簸、振动,造成缺陷不断加剧开始出现渗漏现象,并随时间推移进一步扩大,导致漏风。
(2)橡胶密封圈质量不佳。
橡胶密封圈本身质量缺陷,运行中受到列车管风压的冲击,导致材质老化、出现局部裂纹、裂口等损伤缺陷,或冬季进解冻库经历高温环境又迅速回到寒冷室外,易导致性能不佳的橡胶件硬化收缩,塑性失效,使得法兰连接处出现缝隙,造成管系漏泄。
(3)管系制造质量不達标。在实际生产过程中,由于个别配件尺寸不合格,造成法兰连接处应力集中,受力不均,导致法兰体出现缝隙,不密合发生漏泄现象。
2.2 配件组装不正位。
(1)管系别劲。经调研,厂修分解检修、组装管系的过程中,作业人员有时组装顺序不对,未落实“由主、支管三通向两端顺序紧固,先法兰后管卡或管夹”要求,甚至采取火焰烘烤方式矫正管系,造成法兰连接部位应力集中,且在组装同一法兰或管吊两端螺栓时未交替均匀紧固,造成管系别劲产生抗力,运用中受到振动以及风压冲击作用,导致螺栓松动法兰接头处张口,引起漏风。
(2)橡胶密封圈组装不正位。厂修更换橡胶密封圈、以及段修处理漏泄故障时常须更换橡胶密封圈,密封圈应落入法兰体与接头体间的环槽中,不应倾斜、扭曲、咬边,螺栓应对称均匀紧固。如果密封圈组装不正位、偏斜安装,会导致挤压变形,运行中因振动以及风压的作用,进一步造成破损,导致车辆漏风。
2.3单车试验质量不高。
1)检漏不到位。《铁路货车制动装置检修规则》规定单车试风漏泄试验时,须使用软木锤敲击检查法兰、活结等管系连接处,并周向涂抹防锈检漏剂检查漏泄不超标,受空间限制,定检过程中往往只对管系外侧进行涂抹检查,忽略了内侧的检查,甚至简化作业,未敲打除尘,造成法兰焊缝处隐性裂纹未发现,运行中漏泄。
2)过程盯控不到位。单车试风漏泄试验分为制动管漏泄、全车漏泄,为确保支管、主管等所有制动管系连接处检查到位,均要求检漏过程中观察有无气泡,但由于制动阀的控制作用,充风需要一定的时间,尤其全车漏泄时刚打开截断塞门,制动支管处于分时充风状态,此时涂刷检漏剂后漏泄处不是马上出现气泡,现场实际工作中,作业者往往在涂刷完检漏剂后,即去观察试验结果,忽略了过程盯控,导致实际有冒泡现象而试验结果合格的车辆得以交检。
3.对策及建议
3.1控制配件源头质量。
(1)提高管系焊接质量。制动管在焊接之前应清除飞边、毛刺、切屑、油垢及影响焊接性能的防腐层。与接头体组焊时应采用工装压紧定位,保证接头体端面与制动管中心线的垂直度符合规定,组焊后且须进行气密性试验。另外建议段修时使用辅助工具,如钢丝刷清理焊缝处灰尘、漆皮,厂修时强化制动管系除锈质量,并均辅以检漏试验,认真检查环焊缝处有无裂纹,气孔等缺陷,以降低质量隐患。
(2)改善橡胶件性能。探索改进密封圈的材质,改善橡胶密封圈随温度变化弹性下降的弱点。使用广泛应用与航天航空等尖端技术领域的硅橡胶、氟橡胶,这种材质适应温度变化范围较广。另外建议采购橡胶密封件时,须严格做好入库复检,确保质量合格,方可使用,并严格执行贮存期要求,自橡胶密封圈制造之日起至装车使用前贮存期不超过6个月。
(3)确保管系制造质量达标。在管系源头制造过程中应严格保证下料尺寸偏差不超限,切断面无飞边、毛刺等细节质量要求。对于弯管须使用专用检测装置或器具逐件进行检测,以保证制造尺寸符合设计图样,满足技术条件。
3.2 保证配件正位组装。
(1)防止强力组装。制动管系组装时,所有固定件和管卡、管夹均应处于松弛状态,组装时应兼顾与其他部分接口,紧固顺序应避免产生组装抗力。制动主管法兰螺栓、管卡、管夹应由主、支管三通向两端顺序紧固,先法兰后管卡或管夹。同一法兰或制动管吊上的两个螺母应交替紧固。法兰螺栓紧固后,两法兰面长度方向中部不应接触。另外建议定检过程中处理制动故障后,须对称组装法兰连接螺栓,不可强力别劲组装,并使用扭力扳手均匀紧固,保证力矩达标,
(2)正位安装橡胶密封圈组装。组装密封圈时,应保持安装面清洁,组装过程中应确保正位,且须完全落入法兰体与接头体间的环槽中,不得错位偏装,防止密封圈挤压变形或损伤唇边。
3.3 落实单车试验要求。
单车试验时,须提前对管系连接部位进行敲打除尘,并周向涂抹防锈检漏剂,检查确认有无漏泄,且须加强过程盯控,待充风完毕,风压稳定后,二次观察有无气泡,不可只看试验结果。
结束语
铁路货车制动管系漏泄的原因很多,其中还包括运行中异物打击、自然环境等非正常因素,只有在源头质量控制、管系组装以及单车试验等各个环节,严格落实工艺要求,并在实践中不断探索改进、方可推动货车检修质量稳定提升,保证车辆运行安全畅通。
参考文献:
[1] 中华人民共和国铁道部.铁路货车段修规程 [M].北京:中国铁道出版社,2012。
[2] 中华人民共和国铁道部.铁路货车厂修规程 [M].北京:中国铁道出版社,2018。
(作者单位:中国铁路武汉局集团有限公司襄阳车辆段)