货车脱轨自动制动装置故障分析及其对策研究

赵威

摘要：通过对脱轨制动装置故障的调查，分析了影响脱轨制动装置质量的问题，并提出了提高脱轨制动装置质量的具体措施，如提高源头维修质量和维修质量。充分利用维修质量，以改进脱轨制动装置大修的源头质量确保了对脱轨事故的有效控制。

关键词：脱轨自动制动装置;故障原因;处理方法

当列车脱轨导致更严重的交通事故时，如果没有及时制动，车辆仍在列车车头的动力牵引下继续运行，则将会导致列车事故扩大，造成更加严重的车辆事故或者损坏更多的铁路基础设施。为有效减少车辆脱轨造成的损害，铁道部研制出用于货车脱轨的自动制动装置，使列车脱轨时列车上安装的传感器自动判断发生故障，列车自动产生紧急制动效果，自动停车，减少车辆脱轨损失。截止到现在70吨以及80吨货车全部都配备了脱轨自动制动装置。

一、货车脱轨自动制动装置及其原理

1结构

脱轨制动装置是在车辆原空气制动系统主管上增加两个支路（见图1），并通过主管三通、球阀、支管三通和支管等连接到脱轨制动阀上（见图2）。两轴转向架每根车轴处安装一套脱轨制动阀，在主管通向脱轨制动阀的支管间安装一个球阀。车辆脱轨或脱轨制动阀发生故障时可关闭球阀截断脱轨制动装置支路，以便于将脱轨车辆起复后运到车辆段检修。

脱轨制动阀由拉环、顶梁、调节杆、作用杆、锁紧螺母、弹片、制动阀杆（即作用元件）和阀体等组成（见图3）。

顶梁组成包括顶梁、限位筒及调节杆。根据顶梁限位筒与拉环销孔方向的不同，顶梁组成（见图4）、拉环（见图5）分为一一对应的三种规格型式，以防止拉环误装。顶梁组成以型号标记来区分，拉环以颜色及型号标记来区分（见表1）。

2.作用及原理

铁道货车脱轨后，通常司机很难及时发现。列车脱轨是铁道车辆运行中的重大行车事故。车辆脱轨后由于列车工作人员没能及时发现，车辆仍在机车牵引下继续行驶，引发更多车辆相继脱轨或倾覆，从而使脱轨事故扩大，造成车辆、货物、轨枕、路基及道旁设备严重损坏。脱轨制动装置可在车辆脱轨时迅速使主风管连通大气，从而使列车自动、及时地产生紧急制动，可避免脱轨事故扩大。

该装置在车辆脱轨或其他异常情况时通过车体与车轴的相对位移，使脱轨自动制动阀阀杆被迫断开导致列车主管与大气连通，迫使列车发生紧急制动停车。运行途中该装置发生故障产生动作时，可通过关闭球阀截断脱轨自动制动装置支路，停止其作用。

二、脱轨自动制动装置的主要故障及其分析

1 配件丢失

1.1 故障分析

丢失的配件主要为圆销锁、开口销、圆销和拉环。圆销锁丢失的主要原因是装车时锁闭不到位，出现假锁闭现象，运用中车辆振动使锁头脱出，圆销锁丢失后，因振动使圆销丢失。拉环丢失多为人为偷盗造成。

1.2 故障处理

若圆销丢失发生在车辆运行时，作为应急处理措施，可用开口销替代圆销，车辆继续运行，至站修所后用不锈钢铆钉代替圆销锁、开口销铆在圆销上，提高其连接可靠性，从而防止圆销和拉环的丢失。

2 顶梁组成、拉环变形

2.1 故障分析

拉环、顶梁组成变形（图21）主要原因是由于与翻车机的推车臂干涉造成。原翻车机的推车臂是推车轴来移动车辆。

拉环、顶梁组成变形另一个原因是由于作业人员操作不当造成。装有脱轨制动阀的车辆在起吊车辆时必须拆除先拆除拉环，否则未拆除就进行吊车或顶车操作极易使拉环、顶梁组成因与车轴接触而变形。

2.2 故障处理

若此类故障发生在车辆运行时，作为应急处理措施，可将球阀手把置于垂直关闭位后车辆继续运行，至站修所后再行处理。

3 制动阀杆或弹片意外断裂

3.1 故障分析

造成此类故障（图22）主要原因是制动阀杆、弹片受外力作用所致。外力作用的产生有三个方面，一是由于拉环、顶梁与车轴的间隙未调至规定，在运用中出现极限工况时，拉环或顶梁与车轴意外接触;二是未拆拉环即进行起吊车体的作业;三是人为破坏。

3.2 故障处理

若此类故障发生在车辆运行时，作为应急处理措施，可将球阀关闭后车辆继续运行，至站修所后再行处理。

4. 脱轨制动装置管系漏泄

4.1 故障分析

脱轨制动装置管系漏泄主要是由于管系安装不正位，存在别劲造成。

4.2 故障处理

若此类故障发生在车辆运行时，作为应急处理措施，可将球阀手把置于垂直关闭位后车辆继续运行，至站修所后再行处理。

三、改进的对策及措施

1提高维护的质量

提高支管维护的源质量：更换有缺陷的支管。严格执行工艺标准，仔细检查管路系统各部位是否有破损，碰撞变形，腐蚀穿孔，接头是否错位等情况，并及时更换过度腐蚀和变形的支管，以确保维修质量。

规范制动支管的检漏顺序：按照制动阀的顺序控制支管的充气，图形化地制定支管的检漏程序，以确保对制动支管的检漏。管道系统是在管道中充满空气的条件下进行的，以防止不充气，发生漏风检测。

提高业务能力：加强员工业务培训和现场监督，改善管道系统的安装和顶梁焊接，并降低故障的可能性。

提高临时维修质量：实行配件集中维修。由车站维修部门更换的脱轨制动阀零件应由车辆修理厂进行维修和测试，以确保维修零件的质量。

配备必要的检查模板：按照車站维修标准化建设的要求，提供相应的检查模板，以确保脱轨制动装置的安装符合技术要求。

2提高保养质量

加强落实列车检查运行标准，及时发现故障：一是加强空气测试质量，及时发现管路系统泄漏故障。其次，加强目视检查，并使用TFDS等检查方法来查找拉环的变形以及顶梁的变形和腐蚀。

加强对故障车辆的排除和修理工作，消除隐患：对发生脱轨制动装置故障的空车，应当予以扣留;有故障的重型车辆应关闭球阀，并在卸货后及时进行维修。

四、脱轨自动制动装备故障发生后处理措施

以下为上铁辆〔2014〕229号：上海铁路局关于公布《铁路货车脱轨自动制动装置故障处置办法》的通知规定，各车站、车务段、机务段、货车车辆段须严格执行：

货物列车运行途中发生非正常停车，经检查确认是脱轨自动制动装置故障动作造成的，按以下规定处置。

1、脱轨自动制动装置安装处所和动作原理

标记载重70t及以上的铁路货车安装有4套脱轨自动制动装置，对应每条车轴各装有1套。该装置在车辆脱轨或其他异常情况时通过车体与车轴的相对位移，使脱轨自动制动阀阀杆被迫断开导致列车主管与大气连通，迫使列车发生紧急制动停车。运行途中该装置发生故障产生动作时，可通过关闭球阀截断脱轨自动制动装置支路，停止其作用。

2、脱轨自动制动装置故障处置办法

货物列车运行途中发生非正常紧急制动停车，排除机车原因后列车仍不能充至定压时，区间由机车乘务员（单班单司机值乘的按路局有关规定执行）、站内由机车乘务员、车站人员（有列检的车站由列检人员）检查货车脱轨自动制动装置是否动作。经检查脱轨自动制动装置漏风或配件折断、脱落，可确认是脱轨自动制动装置动作造成列车非正常紧急制动停车。列车停于站内时，甩车处理;停于区间时，须关闭货车脱轨自动制动装置球阀，运行至前方站甩车处理。

3、信息报告流程

对脱轨自动制动装置故障动作造成列车非正常停车的，机车乘务员应将车次、故障车辆的车号、处理情况等报告车站值班员，车站值班员转报列车调度员，由列车调度员通知车辆调度员安排相关车辆段列检检查、处置。

五、结束语

脱轨制动装置是货运列车脱轨后的补救装置，对于维护铁路运输的安全和秩序至关重要。脱轨制动装置的质量涉及车辆维护和操作的两个方面。必须保证产品源头的质量，并在操作过程中保持脱轨制动装置的基本工作状态，以使脱轨制动装置能够有效地控制安全事故。

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上海铁路局徐州机务段 221000