JZ-7型空气制动机自动缓解问题的解决方案

王 鑫 中国铁路上海局集团有限公司上海铁路机车车辆发展有限公司

1 研究JZ-7型空气制动机自动缓解问题的重要性和案列

1.1 研究JZ-7型空气制动机自动缓解问题的重要性

JZ-7型空气制动机是中国自主研发的一种空气制动机，特点为操作简单，性能稳定，检修方便，被广泛运用在接触网作业车和各类工程车辆上。JZ-7 型空气制动机是JW-4G 型接触网作业车的重要组成部分，是机车制动力的来源。由司机进行操纵，在列车上实施排风制动、充风缓解动作，使列车可以正常运行、停车及防溜。所以制动机的性能以及运行状态直接影响着列车的运行安全。目前，上铁机车车辆发展有限公司蚌埠轨道作业车修造厂所承修的JW-4G 型接触网作业车装用的JZ-7 型制动机，由于一部分机车出厂年限较长，运用环境恶劣，故存在如管路堵塞锈蚀，阀体磨损，零部件变形等不良状况。诸多问题中，有一种故障现象容易被忽视。在进行JZ-7 型制动机“七步闸”试验时，自阀手柄放制动区，制动保压时会出现自动缓解的问题。此类问题会导致机车制动失效，极易发生机车车辆溜逸。由于在日常检修过程中，机车制动保压时间通常较短，检修人员往往会忽视此类问题。

1.2 案例

2021 年 6 月 25 日，南京维管段 1031016 号 JW-4G 型接触网作业车乘务员于宜兴作业点作业时，自阀手柄在制动区，制动保压时发生自动缓解。初步判断是工作风缸充气止回阀故障，在通知班组检修人员现场更换备品合格阀件后，将故障阀件带回厂内处理。拆解故障阀件后，更换主阀工作风缸充气止回阀后再按“七步闸”步骤试验，工作风缸和制动缸均保压良好，故障现象消除。

1.3 故障分析

验收员组织制动组检修人员对南京维管段1031016 号JW-4G 型接触网作业车换下的主阀解体检查，扩大分析。解体后发现，故障的主要原因是该主阀工作风缸一体式充气止回阀胶垫磨损严重，无法完成主阀正常制动动作，由于一体式充气止回阀不能拆解检修，无法对该一体式充气止回阀胶垫进行更换，故采取更换新的一体式充气止回阀的方式对故障进行解决。经试验台多次试验后发现，一体式充气止回阀的稳定性较差，多次试验后，新更换的一体式充气止回阀的主阀依旧会在制动保压时出现自动缓解的问题。再次拆解后发现，新更换的一体式充气止回阀胶垫也已经磨损，由此判定此类故障与一体式充气止回阀的构造和材料有关。通过查阅相关工艺文件，并现场测量分体式充气止回阀尺寸后，确认分体式充气止回阀内部胶垫厚度为5 mm，胶垫突出部位为1 mm。经与生产厂家联系，由生产厂家按照此规格生产一批分体式充气止回阀代替一体式充气止回阀再次进行试验，经试验分体式充气止回阀性能稳定，且胶垫状态良好。工作风缸和制动缸保压3 min 以上都未发生自动缓解，故障现象消除。因此确定是由于一体式充气止回阀橡胶垫磨损过快导致漏风而引起的制动机自动缓解故障，见图1、图2、图3、图4。

图1 故障充气止回阀内部胶垫状况图

图2 分体式充气止回阀与一体式充气止回阀对比图

图3 故障假设试验过程

图4 故障假设试验结果

2 问题处理思路和故障原理

2.1 问题处理思路

JZ-7型空气制动机故障产生的原因主要有两个方面：一方面是由于金属零件的变形，磨耗，开裂以及橡胶件（O型圈，模板，橡胶垫）在检修周期内快速的老化失效导致的，另一方面是由于运用环境差，缺乏日常的维护保养导致的。在“七步闸”试验过程中，如果出现自阀手柄在制动区，制动保压时发生自动缓解的问题，首要考虑的就是工作风缸充气止回阀泄露，而工作风缸充气止回阀泄露的主要原因就是止回阀胶垫无法紧贴造成漏风。

2.2 故障原理

主阀工作风缸充气止回阀由弹簧，止回阀，止回阀座，风堵等组成，其用途是在缓解充风时，控制列车管只能向工作风缸单向充风，在制动减压时，防止工作风缸压力空气向列车管逆流。

在制动保压时，主阀呈制动位，会使作用风缸增压的同时，由弹簧作用，压迫空心阀杆向下移动，使供气阀口关闭，此时主阀供气阀与空心阀杆端部紧密接触，故排气口关闭，作用风缸处于保压状态，见图5。

图5 主阀保压位示意图

此时如果工作风缸充气止回阀垫磨损较大，无法紧密接触，就会导致工作风缸窜风，出现自阀手柄在制动区，制动保压时发生自动缓解的问题。

3 判断方法和防范措施

3.1 判断方法

在试验JZ-7 制动机性能时，如果出现自阀手柄在制动区，制动保压时发生自动缓解的问题，应本着“先易后难”的检修原则，首先考虑主阀工作风缸充气止回阀故障，避免盲目检修，判断失误，误工误产。

3.2 防范措施

3.2.1 严格执行作业标准和检修工艺

检修人员在检修制动机阀件时，必须严格按照作业标准和工艺范围对阀件进行解体、清洗，清洁、检查、测量、组装阀件，在更换不良的橡胶膜板、O 型圈、弹簧时要注意尺寸是否合格，凡士林是否润滑到位。内外部大小螺栓必须紧固到位，防止弹簧垫松垮泄露，避免螺栓松动导致漏风。

3.2.2 严格执行材料“三检一验”制度

材料部门采购制动机配件要确保质量，必须在规定的物资采购平台上从路局批准的合法供应厂家采购。在检验制动件材料时，要注意橡胶件合格证是否在半年有效期内，并取样检查橡胶件厚度是否适中、韧性是否良好，有无龟裂。如发现以上情况，及时收集上报材料部门，停止使用。

3.2.3 延长“七步闸”试验保压时间

多次交验发现，发现自阀手柄在制动区，制动保压时发生自动缓解的问题，保压的时间至少要达到3 min。故障现象一般在保压3 min 左右才会出现；经过3 min 保压观察，基本上可以确认列车管是否会升压。实际试验和运用时，检验人员往往只保压1 min 甚至不保压，如列车管压力出现小幅波动，很容易被误认为是压力回座，从而忽视了此故障，所以为了将问题留在班组，从根本上杜绝机车带病运行，就需要在机车出库前做好做足保压试验。

4 结束语

JZ-7 型空气制动机具有其特殊性，复杂性，导致其产生的故障也呈多样性，所以在查找制动机故障时，同一类问题的不同解决办法一直困惑着检修作业人员。既费力耗时，又容易产生严重的行车安全问题。但只要能够遵循“先易后难”的作业办法和JZ-7 型空气制动机基础的工作原理，就可以在问题出现时，冷静快速的解决。本文所描述的 JZ-7 型空气制动机自动缓解问题的故障分析，判断方法，解决过程，希望能给机车检修作业人员提供借鉴和参考，保证更好更快地完成机车检修工作，使机车质量安全可靠。