铁路货车120型制动阀的故障判断与处理方法

摘 要：国家能源集团铁路是西煤东运的主要通道，具有运输能力集中、需求高的特点。随着铁路货车重载运输需求的不断增加，稳定可靠的制动系统成为列车安全运行的关键。因此，提高铁路货车制动装置的检修质量对于保障运输安全至关重要。120型制动阀是铁路货车制动系统中的关键部件，其检修质量直接影响列车的制动性能，在确保列车安全运行中起着重要作用。120型制动阀检修的重点和难点主要在于控制阀的故障判断与处理。文章将结合实际检修情况，详细介绍120型制动阀在日常检修中的故障判断与处理方法，以提高其检修质量和效率。

关键词：120型制动阀；检修；常见故障；排除方法

Fault Diagnosis and Treatment of 120 Brake Valves of Railroad Wagons

Li Mingliang

（ Baotou Vehicle Maintenance Branch，National Energy Group Railway Equipment Company，Baotou，Inner Mongolia 014000）

Abstract：National Energy Group Railway is the main channel for west-east coal transportation，which is characterized by concentrated transportation capacity and high demand.With the increasing demand for heavy-duty transportation of railroad wagons，a stable and reliable braking system becomes the key to the safe operation of trains.Therefore，improving the overhaul quality of railroad wagon braking device is crucial to ensure transportation safety.120 brake valve is a key component in the railroad wagon braking system，its overhaul quality directly affects the braking performance of the train，and plays an important role in ensuring the safe operation of the train.120 brake valve overhaul focuses on the key points and difficulties mainly lies in the faults of the control valve to determine and deal with.This paper will combine the actual maintenance situation，and introduce 120 type brake valve in the daily maintenance of fault diagnosis and treatment methods，in order to improve its maintenance quality and efficiency.

Key words：120 brake valve；overhaul；common faults；troubleshooting methods

120型空气制动机自20世纪90年代投入使用以来，成为我国铁路货车制动装置的主力型号，其设计满足了货车在90km/h运行速度下紧急制动距离不超过800m的要求，为铁路货车在重载、高速运输中的安全提供了可靠保障。这种制动机在铁路运输中发挥着重要作用，具有较高的可靠性和稳定性，能够满足长时间和大负荷运输的需求。120型空气制动机通过空气压力控制制动，实现对列车速度的精确调节和制动距离的有效控制，确保列车在复杂环境下的安全运行。它广泛应用于各类铁路货车，特别是在重载货运列车中更为常见。尽管该制动机的控制阀在长期使用中，其检修与维护所需的工装设备和工艺要求已较为完善，但在实际检修过程中仍存在一些难点。为提高120型制动阀的检修质量和效率，本文将通过分析空气制动装置的分类和作用原理，详细介绍120型主阀在当前工装及工艺条件下的常见故障及其判断与处理方法。

1 120型控制阀结构特点

120型控制阀在设计制造过程中，结合103型分配阀的结构和性能优势及国外货车空气控制阀的优点，以优化其整体表现为目标设计了阀体的结构和性能。设计过程中，通过对103型分配阀的深入分析，保留了其在气流分配上的高效性和稳定性，同时引入国外先进技术，提升控制阀的响应速度和密封性能。这样的设计不仅增强了120型控制阀的适应性和耐用性，还提高了其在各种工况下的可靠性，为我国铁路货车提供了更加安全、稳定的制动系统保障。其主要特点包括：

1.1 二压力结构

120型空气控制阀仍然采用二压力机构，继承了这一传统设计。

1.2 直接作用方式

120型控制阀采用直接作用的方式，有效解决了传统控制阀无法适应不同直径制动缸、制动力衰减以及无法在阀体内设置空重车调整装置等缺陷。为在恶劣环境下具有良好的连续性和较长的使用寿命，主控机构采用橡胶膜板和金属滑阀结构，不仅提高整体的稳定性，还将系统控制的稳定性提升到新高度，得到了广泛的认可。

此外，该设计还具备自动防止异物侵入的功能。

1.3 加速缓解阀

加速缓解阀在整个结构中起着至关重要的作用，内部精密部件的配合共同完成加速缓解的功能。其与加速缓解风缸联合作用，提升了再充气缓解和加速缓解的性能，有效延长设备的使用寿命，为车辆的稳定行驶、高效运行提供了有力保障。

1.4 紧急阀和局减室

120型控制阀与103型分配阀相似，有紧急阀、局减室和局减阀，实现制动与紧急制动。由于紧急二段阀的存在，使列车在紧急制动的过程中，制动缸的压力总是以先快后慢的两个阶段依次进行，以缓解列车的纵向动力作用。

1.5 紧急放风阀的先导阀结构

此结构提高了紧急制动时的波速，增强了制动反应的迅速性。

1.6 滑阀小孔

在滑阀上增加了一个φ0.2mm的小孔，以平衡主活塞两侧的压力，从而适应压力保持操纵的要求。

1.7 半自动缓解阀

与传统的手动排风相比，操作更加简单，有效降低了车辆驾驶员的操作难度，并且由于其内部具有自锁装置，所以当需要进行缓解制动时只需拉动手柄，直至听到排气声后即可松开手柄。整个过程简洁、快速，满足了工作室的实际要求，极大程度地提高了效率。

1.8 零件的通用性和互换性

通用性和互换性是120型控制阀的显著优点，这是有其自身的结构决定的，具有很好的经济效益，并且在实际工作中如果出现损坏，其可以与同类型的零件完成快速更换，即可继续作业。此外，控制阀还配有防误装的销钉和防盗窃的紧固装置，有效降低了其重量。

这些特点使得120型控制阀在铁路货车制动系统中具有优越的性能和可靠性。

2 120型控制阀构造及作用性能

2.1 120型控制阀构造

120阀由中间体、主阀、半自动缓解阀（以下简称缓解阀）和紧急阀等四部分组成。

2.1.1 中间体

中间体的主要功能是用来安装主阀和紧急阀，并且在连接和分配气流的过程中起着至关重要的作用。通过四个突耳上的φ22孔进行部件的连接，将阀安装在车辆的底架上，为确保阀体稳固连接使用螺栓连接。同时，中间体与各个气路均有连接，起到气流传导和分配的关键作用。通过合理的气路设计，中间体能够有效协调各部件的工作，确保制动系统在各种工况下的灵敏响应和可靠运行，从而保障列车的安全制动和操作的稳定性。确保整个制动系统的气流通道顺畅。

2.1.2 主阀

主阀被称为控制阀的“心脏”，在整个制动系统中起着至关重要的作用。它根据制动管内压力的不同变化，精确控制制动系统实现充气、缓解、制动、保压等多项功能，以确保列车的平稳运行和安全制动。主阀由五个主要部分组成，各部分在系统中分工明确、相互配合。作用部负责接收来自制动管的压力信号，启动制动或缓解操作，是整个系统的核心控制单元；减速部在制动过程中，通过调节气流的减速作用来确保压力平稳下降，避免产生冲击，从而实现平稳制动；局减阀用于在特定条件下进行局部减压，进一步精确控制制动过程中的压力变化，增强系统的响应灵敏度；加速缓解阀在缓解过程中，帮助快速释放制动缸内的空气，迅速解除制动状态，恢复列车正常行驶；紧急二段阀在紧急情况下提供额外的制动压力，通过两级压力变化，确保在危急时刻能迅速、有效地增加制动力，保障列车安全。

这些部分共同组成了主阀这一复杂且精密的控制单元，确保制动系统在各种运行条件下的稳定性和可靠性。

2.1.3 半自动缓解阀

缓解阀的主要用途是通过人工拉动手柄来启动制动系统的排气过程。只要制动缸中的压力空气开始排出，手柄即可松开，系统会自动完成排气，不需要进行其余复杂的操作，即可使制动器缓解。也可以持续拉动手柄，将整个制动系统的压力空气，全部排出。

2.1.4 紧急阀

紧急阀在紧急制动时发挥关键作用，其主要功能是加快列车管的排气速度，即紧急局减作用，从而迅速降低制动管内的压力。这一过程不仅确保了紧急制动的可靠性，还显著提高了制动系统的灵敏度。通过紧急阀的作用，制动波速得以提升，使得制动指令能够更快地传递至整个列车的各个车厢，确保在紧急情况下，列车能够迅速、同步进入制动状态，最大限度减少制动距离，保障列车和乘客的安全。

2.2 120型控制阀的作用性能

120型控制阀具有五个主要作用位，每个作用位在列车运行中的不同情境下发挥不同的功能。

2.2.1 充气缓解位

这种状态通常发生在列车后部车辆，当列车制动主管的增压速度较慢时。随着机车向列车制动主管进行充气增压，前部车辆由于距离较近，增压速度较快，而后部车辆的增压速度相对较慢。在这种情况下，主活塞会开始向下移动，带动节制阀和滑阀一起移动。

当滑阀向下移动并与减速弹簧套接触时，由于压力差较小，滑阀无法克服减速弹簧的弹力，导致滑阀无法继续向下推动减速弹簧移动，从而使得减速弹簧保持在原位。这时，整个系统进入充气缓解状态（充气缓解位），即制动缓解过程开始。充气缓解位的形成意味着列车制动系统开始解除制动，车辆恢复正常运行。然而，由于后部车辆增压较慢，这一过程相对滞后于前部车辆，使得后部车辆的充气缓解位形成稍晚，可能影响整体列车的制动同步性。

2.2.2 减速充气缓解位

这种状态通常发生在列车前部车辆，当列车制动主管的增压速度较快时，由于前部车辆距离机车较近，制动主管增压速度变快，使前部车辆控制阀主活塞两侧增压速度较快，使主活塞与带动滑阀和节制阀一同下移，压缩减速弹簧至滑阀达到其最下端的位置。在快速增压的过程中，减速充气缓解位通过调节制动压力的变化速率，确保制动系统在前部车辆的压力调整中保持平稳。这样可以防止由于压力过快释放引发的突然制动或制动失效，确保列车运行的平稳性。通过有效地调节和缓解压力，减速充气缓解位帮助协调列车不同车厢之间的制动状态，使得各车厢的制动反应更加一致。这种同步性是确保列车整体稳定性的重要因素，特别是在长编组列车中，能有效避免由于不同车厢的制动不同步而导致的安全隐患。减速充气缓解位的设置提升了制动系统的稳定性，避免了因压力不均而造成的制动波动，从而增强列车在复杂运行条件下的可靠性。在这个过程中，减速弹簧被进一步压缩，使滑阀和节制阀保持在较低的位置，这一位置即为减速充气缓解位。在该状态下，前部车辆的制动系统进入缓解过程，但由于减速弹簧的压缩作用，缓解过程得以逐步进行，从而避免了瞬时压力变化引起的冲击。

减速充气缓解位的形成，确保了前部车辆在快速增压时的平稳缓解，避免因压力过快释放而导致的制动系统失控，同时保证列车在不同车厢间的制动同步性和稳定性，从而保障列车的安全运营。

2.2.3 常用制动位

常用制动位通常用于日常运行中的标准制动需求，例如减速、调整速度或准备停车。它能够提供足够的制动力，以满足常规的减速或停车需求，但不会像紧急制动那样施加过大的制动力。在常用制动位，制动系统通过适度的减压来平稳地调节制动力度，确保列车的平稳运行。它避免了过快或过剧烈的制动，减少对乘客的冲击，提高乘坐舒适性。在常用制动位，司机通过控制制动管的压力来调节制动力度。此时，制动管的压力下降程度决定了制动缸的压力，从而实现所需的制动效果。常用制动位包括在主阀、控制阀、节制阀等部件的配合下，通过一定的制动管压力来实现对制动缸的有效控制。它确保列车的各个车厢之间的制动协调一致，保持列车的整体稳定性。

列车运行中需要减速或停车时，通过制动主管减压施行制动，控制阀主活塞两侧形成了压力差，主活塞受到的力能够克服其自身重量、节制阀的重量以及相关移动阻力，从而推动主活塞向上移动约6mm，进入第一阶段的局部减压状态。这一阶段的局部减压，有效地将压力差传递至制动缸，开始施加制动力。

随着压差的进一步增大，主活塞与节制阀和滑阀一同向上移动，直至滑阀和节制阀到达制动位。这时，制动系统进入常用制动状态，完成制动过程。常用制动状态下，随着制动缸内压力的增加，使列车具备制动力，确保列车能够平稳地减速或停靠。这个多阶段的制动过程设计，确保制动的平稳性和有效性，避免突然制动带来的冲击和不适感，保障乘客的舒适度和列车的安全性。

2.2.4 制动保压位

制动保压位是列车制动系统中的一种状态，用于在制动过程中维持一定的压力水平，以确保制动效果的稳定和可靠。当司机将自动制动阀手柄移至保压位时，制动系统会保持当前制动缸的压力不变。这个状态用于在制动过程中确保制动效果的持续，防止制动压力因气体泄漏或其他因素而降低。

在保压位，系统通过调节阀门和压力平衡机制，防止因轻微漏气或系统不稳定而导致的再制动或再缓解。有助于避免制动系统的频繁调整，提升列车的运行稳定性。

保压位的设置保证了制动压力的稳定，尤其在列车停稳或需要在一定压力下维持制动状态时非常重要。它确保了列车在长时间停车或站台等待期间，制动系统能够保持足够的制动力以防止意外滑动。

当制动管压力和副风缸压力之间达到平衡时，主活塞会在稳定弹簧的作用下进行微调，确保压力维持在设定水平。这种平衡帮助系统在保压状态下维持稳定的制动效果。

制动管停止减压后，主活塞、滑阀和节制阀会保持在制动位，副风缸的压力会持续下降，直至副风缸与上侧的制动管压力相等。在稳定弹簧的作用下，主活塞会下移6mm，从而实现压力的平衡。

这一过程确保了制动缸内的压力维持在所设定的水平，防止因轻微的漏气或其他原因导致的再制动或再缓解。主活塞的这种微调机制可帮助稳定系统的压力，避免不必要的制动调整，保证列车在保压状态下的平稳运行和安全性。

2.2.5 紧急制动位

紧急制动位是列车制动系统中用于处理紧急情况的制动状态。在紧急情况下，司机通过将自动制动阀手柄移至紧急制动位，迅速施加最大制动力，以保证列车的安全。

在紧急制动位，制动系统会施加最大制动力，以便在最短时间内显著减慢列车速度。这种最大制动力是为了尽可能减少制动距离，避免事故或降低事故的损失。当紧急制动位被激活时，制动管的压力会急剧减压，主阀迅速释放气体，通过紧急二段阀、加速缓解阀、滑阀等排气装置，将制动缸内的压力迅速排向大气。这种急剧的压力降低能够迅速引发强制制动。

这种设计确保了紧急制动能够在最短的时间内施加最大制动力，从而缩短列车的制动距离，最大限度地提高列车的安全性和应急处理能力。在紧急情况下，这种迅速的反应能够有效避免事故或减轻事故的严重性。

3 制动阀在检修过程中常见故障的判断与处理方法

在制动阀的检修过程中，常见故障的判断与处理方法是确保制动系统正常运行的重要环节。以下是针对120制动位和缓解位的一些常见故障及其处理方法。

3.1 120制动位常见故障的判断处理

3.1.1 主阀前盖局减呼吸孔漏泄

产生原因：局减阀锁紧螺母未拧紧；局减阀杆上的两个φ16的密封圈错装或破损。

处理方法：检修或更换局减阀。

3.1.2 主阀排气口与局减阀排气口漏泄

产生原因：研磨不良。

处理方法：重新研磨主阀排气口与局减阀排气口。

3.1.3 副风缸与工作风缸漏泄

在副风缸与工作风缸漏泄量相同的情况下：先检查结合部和局减呼吸孔是否漏泄。如果结合部和局减呼吸孔没有漏泄，则更换半自动缓解阀。

如果仅工作风缸漏泄：检查制动保压位时工作风缸是否存在漏泄，如有漏泄，则是由于研磨不良造成的，需要重新研磨。

3.1.4 缓解阀上盖呼吸孔漏泄

产生原因：缓解阀活塞杆上的锁紧螺母松动。

处理方法：检修或重新紧固缓解阀活塞杆上的锁紧螺母。

3.1.5 解锁压力问题

在确定列车管不存在漏泄的情况下，检查以下部位：

在缓解位试验时，检查制动管压力是否存在漏泄，如有漏泄，需检查主活塞膜板处的φ25密封圈是否破损或漏装。

检查半自动缓解阀呼吸孔是否被堵塞。

检查半自动缓解阀弹簧是否挠度不足，如有问题，需更换弹簧。

3.1.6 缓解阀手柄操作问题

故障表现：拉动缓解阀手柄时，副风缸压力下降比加速缓解风缸压力下降快，导致加速缓解功能失效。

产生原因：半自动手柄座、手柄座套生锈；手柄弹簧及半自动顶杆座自由高度不符合规定。

处理方法：应更换相关生锈或不符合规定的部件。

3.2 缓解位故障判断与处理

故障表现：在缓解位时，当制动缸压力为0时，如果主阀排气口和局减排气口存在漏泄，则可能是由于研磨不良，阀体和相关部件的制造或维修过程中，如果研磨不良，可能导致阀体接触面不平整或密封不良。这种情况会导致气体在排气口处漏泄，使得制动缸无法完全排气，影响系统的正常工作。

处理方法：应重新研磨主阀排气口和局减排气口，以排除漏泄问题。

这些处理方法能有效确保120型控制阀在不同操作位上的正常运行，减少制动系统故障的发生。

3.3 常用制动保压位常见故障判断与处理

3.3.1 制动缸管路压力变化值超过10kPa/10s

故障原因：节制阀及节制阀座可能存在漏泄。

处理方法：首先检查节制阀及其底座，重新研磨。如果研磨后漏泄问题仍然超标，且仅此项试验不合格，则需要更换滑阀。

3.3.2 加速缓解风缸管路压降超过7kPa/10s

故障表现：此故障常伴随着制动位加速缓解管路的漏泄。

处理方法：首先检查半自动缓解阀φ16夹心阀的压痕是否均匀。如果不均匀，则更换夹心阀。如果更换夹心阀后问题仍未解决，则需要更换整个半自动缓解阀。

3.4 局减开放、关闭压力不合格

局减阀开放、关闭压力不合格可能是由于以下两点原因：局减阀安装座内的8个小孔被堵塞；滑阀上的局减孔被堵塞。

处理方法：清理或疏通局减阀安装座内的8个小孔和滑阀上的局减孔，确保气路通畅。

3.5 加速缓解无跃升

加速缓解无跃升可能由以下三个方面的原因导致：加速缓解阀上的密封圈破损或夹心阀安装方向错误；减速部38夹心阀安装方向错误；加速缓解阀阀座上的两个小孔被堵塞。

处理方法：检查并更换密封圈或正确安装夹心阀；检查减速部38夹心阀的安装方向，并纠正错误；清理加速缓解阀阀座上的两个小孔，确保无堵塞。

3.6 半自动缓解阀不缓解的处理方法

3.6.1 检查半自动缓解阀膜板

故障原因：半自动缓解阀膜板可能破损或穿孔。

处理方法：检查膜板的完整性，如果破损或穿孔，则更换膜板。

3.6.2 检查半自动活塞杆上的排风阀

故障原因：排风阀可能存在破损或开胶现象。

处理方法：检查并更换排风阀，确保其完好无损。

3.6.3 检查半自动缓解阀体内的通路

故障原因：半自动缓解阀体内的通路可能被堵塞。

处理方法：清理缓解阀体内的通路，确保气路畅通。

这些故障的诊断与处理步骤能够有效地保障120型控制阀在不同工作条件下的正常运作，并确保列车制动系统的安全与可靠性。

4 结论

文章基于理论知识并结合实际工作中的经验，整理出了一些关于120型控制阀在故障判断及处理方法，以便能够不断提升在120阀检修和故障处理方面的能力和水平。

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（责任编辑 孙 慧）