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【摘 要】 车辆减速器制动时,车辆速度和摩擦面上载荷的变化也会引起摩擦力的急剧变化,激发车轮振动产生噪声。摩擦自激振动系统的参数具有非定常性。在日常使用及维护工作中发现一些问题,为此,采取了相应改进措施,大大降低了车辆减速器设备的故障率,从而提高了驼峰调速系统的可靠性和稳定性。本文主要就是针对驼峰车辆减速器常见故障与预防来进行分析。
【关键词】 驼峰车辆减速器;常见故障;预防措施
引言:
车辆减速器设备是驼峰编组作业中最先进、最可靠、最有效的调速工具。主要由减速器基础、制动、传动和动力部分组成。车辆减速器设备的工作稳定、可靠与否,将直接影响到驼峰的解编能力和溜放车辆的安全。
1、车辆驼峰车辆减速器的研究现状
1.1车辆减速器的使用性能研究
目前国内从事车辆驼峰车辆减速器研究的机构主要有两家:一是中国通号天津车辆信号有限责任公司,主要研制T.JK、T.JK1和T.JK4系列车辆减速器;二是中国铁道科学研究院通信信号研究所,主要研发T.JY、T.JK2和T.JK3系列车辆减速器。其中,T.JK1和T.JK2系列产品适用于目的制动位,T.JK3和T.JK4系列产品适用于间隔制动位,均为气动重力式车辆减速器。
T.JK1-D型车辆减速器在国内最早采用大通径三位五通换向阀(通径为φ50mm),取消了快速排风阀,用于控制高压空气的流向,实现制动钳组的制动和缓解动作,缩短了车辆减速器的缓解时间,提高了车辆的速度控制精度。
T.JK2-B型车辆减速器主要特点是:采用不对称钢轨承座设计,重点解决制动钳、钢轨承座、轴、轴套等主要零、部件的强度问题。原结构中钢轨承座关于走行轨中心线对称,受限界尺寸的限制,内侧制动钳距离走行轨较近,走行轨磨耗后,车轮容易碾压内侧制动钳造成制动钳断裂。新结构将内侧制动钳内移,如图1所示,hb远大于ha,避免了车轮碾压内侧制动钳现象。
T.JK3-B型车辆减速器主要有两大创新。一是采用了可拆卸式钢轨承座,解决了线路上走行轨不动的情况下直接拆装钢轨承座的问题,对于间隔制动位减速器的维修非常有好处。二是采用了组合式轨枕板,即在轨枕板的承轨槽和防止车辆减速器爬行的挡墙面上增设了尼龙垫板,保护混凝土轨枕板,改进前后的轨枕板如图2所示,黄色部分为尼龙垫板。
1.2车辆减速器的噪声研究
中国铁道科学研究院通信信号研究所在车辆减速器噪声研究方面做了很多试验。
一种方案是在制动轨上安装减振板。如图3所示,制动轨通过压板、橡胶垫板与角钢组件联结成一体,角钢组件通过橡胶垫板减少制动轨的振动,但降噪效果不明显。该方案在T.JK3-A型车辆减速器上采用,增加了设备维护的工作量,产品升级到T.JK3-B型时没有继续采用。
另一种方案是在制动轨的摩擦面上打出蜂窝状的小孔,如图4所示。多孔组织的降噪机理是吸声和隔声。但带孔的制动轨降噪效果不明显,且削弱了制动轨的强度。该方案没有被推广使用。
2、驼峰车辆减速器常见的故障以及预防措施
2.1表示器磁钢的固定问题
2.1.1原因分析
表示器由干簧继电器(制动、缓解各1个)和磁钢构成,干簧继电器与磁钢的安装距离要求为:横向(即线路中心方向):8~15mm,纵向(即接点盒中心距磁钢端面中心)15~30mm。在制动(或缓解)时,通过制动(或缓解)干簧继电器的闭合接点沟通车辆减速器设备的制动(或缓解)表示电路。由于磁钢的材质较脆、强度较低,在紧固磁钢的固定螺栓时不能太用力,否则会造成磁钢断裂;另外磁钢因无防松措施,在受到车辆减速器设备频繁制动、缓解的剧烈震动影响下,紧固螺帽很容易松动至使磁钢移位;当磁钢移位超过一定距离时,干簧继电器将无法正常励磁吸起接通表示接点,从而造成车辆减速器设备的制动或缓解表示不正常。
2.1.2预防措施
在磁钢的紧固螺栓上加装一个防松卡。当固定磁钢的螺帽拧紧后卡住螺帽不至松动,达到防松目的。值得注意的是,在紧固磁钢螺帽前,需精确调整磁钢磁头与干簧继电器间的距离(一般在10~15mm之间),确保干簧管动作灵活、接点接触可靠、表示正确。
2.2电控换向阀瞬间断电的问题
2.2.1原因分析
瞬间断电的原因有2种:
第一种,电控换向阀的电磁线圈与插座接触不良。由于电磁线圈是采用简单的插接方式连通控制电路,插座上没有任何加固措施;另外,插座里面的金属铜片是靠一根小弹簧的压力作用来保证电磁线圈与控制电路的电气连接,弹簧的压力很有限。
第二种,是电控换向阀内的熔断器松动产生接触不良。电控换向阀内的2个熔断器分别监控着车辆减速器设备的制动和缓解2条控制电路,而熔断器是由一个熔丝管和2头金属铜触点串联组成(铜触点由一根小弹簧顶住,使铜触点与熔丝管保持电气连接),装在一个可以拧开的塑料殼里构成旋钮式熔断器。
以上问题还有一个共同的特点,即当溜放车辆通过车辆减速器设备时才出现瞬间断电问题,在溜放车辆离开后,瞬间断电问题又会自动消失,这种情况会使维修人员在查找问题、判断故障点的过程中容易走弯路,从而延长故障的排除时间。
2.2.2预防措施
改用焊接方式,即取消插头和插座,直接将换向阀电磁线圈引出插片与熔断器引出线直接焊接起来,并固定在控制阀箱内。方法简单易行,解决问题彻底。对于旋钮式熔断器电气接触不良问题,淘汰了原厂旋钮式熔断器套件,改用由美国戴尔电子有限公司生产的FS101型熔断器;它的结构合理,性能良好,安全系数高,具有透明外罩,通电时亮灯、断电时灭灯,为现场电务维修人员的故障处理带来很大方便。
2.3单极断路器跳闸
2.3.1原因分析
单极断路器安装在交流接旁与交流接触器共用一个安装卡板,在减速器制动、压力变换过程中交流接触器频繁跳动,会产生较大震动,旁边的单极断路器有跳闸的可能。通过进行模拟减速器制动试验,在交流接触器跳动过程中,造成了单极断路器多次跳闸,因此可以得出:单极断路器跳闸是由于二者共同安装在同一卡板上,受到较强振动造成的。
2.3.2采取的措施
对站内18个DZ47-63型断路器从交流接触器旁移到另一卡板上的DZl08-20三相断路器旁,每组更换长配线两根,使单极断路器受不到振动,保证了减速器能正常工作。
2.4连接气缸的胶管开裂、漏风的问题
2.4.1原因分析
连接气缸的胶管是将风管路中的风源连接到车辆减速器设备气缸的最后通道,风管路中的风压一般在0.8Mpa左右,压力较高,因此,对连接气缸的胶管质量要求非常高。原厂车辆减速器设备配备的连接气缸的胶管是普通胶管,胶面较粗糙,管壁较薄且用棉线作为韧带材料,其耐高温、高压和耐腐蚀性能较低,加之胶管为露天安装,长期日晒雨淋后很容易老化变形、开裂,造成通道漏风,气缸因风压低而不能正常工作,从而导致减速器机械不能正常制动或缓解。
2.4.2预防措施
更换为质量更高的高压胶管,其表面光滑,橡胶密度高,管壁厚且用钢线作为韧带材料,耐高温、高压和耐腐蚀程度高。
3、结束语
我国车辆驼峰编组站普遍采用气动重力式车辆减速器。它以压缩空气为动力源,一般采用双轨钳夹的制动方式。车辆减速器的作用是对溜放的货运车辆进行制动减速,将连续溜放的车辆拉开间隔或精确控制车辆速度,实现同方向车辆的安全连挂。
参考文献:
[1]黄启学.驼峰车辆减速器常见问题的改进[J].铁道通信信号,2013,01:54-55.
[2]张军.铁路驼峰车辆减速器设计与噪声机理分析[D].天津大学,2012.
[3]毛智勇,刘建.自动化驼峰减速器设计[J].现代制造工程,2006,07:119-121.
[4]毛俊杰.梁式车辆减速器的控制方法[J].减速顶与调速技术,1986,Z1:51-56+48.
【关键词】 驼峰车辆减速器;常见故障;预防措施
引言:
车辆减速器设备是驼峰编组作业中最先进、最可靠、最有效的调速工具。主要由减速器基础、制动、传动和动力部分组成。车辆减速器设备的工作稳定、可靠与否,将直接影响到驼峰的解编能力和溜放车辆的安全。
1、车辆驼峰车辆减速器的研究现状
1.1车辆减速器的使用性能研究
目前国内从事车辆驼峰车辆减速器研究的机构主要有两家:一是中国通号天津车辆信号有限责任公司,主要研制T.JK、T.JK1和T.JK4系列车辆减速器;二是中国铁道科学研究院通信信号研究所,主要研发T.JY、T.JK2和T.JK3系列车辆减速器。其中,T.JK1和T.JK2系列产品适用于目的制动位,T.JK3和T.JK4系列产品适用于间隔制动位,均为气动重力式车辆减速器。
T.JK1-D型车辆减速器在国内最早采用大通径三位五通换向阀(通径为φ50mm),取消了快速排风阀,用于控制高压空气的流向,实现制动钳组的制动和缓解动作,缩短了车辆减速器的缓解时间,提高了车辆的速度控制精度。
T.JK2-B型车辆减速器主要特点是:采用不对称钢轨承座设计,重点解决制动钳、钢轨承座、轴、轴套等主要零、部件的强度问题。原结构中钢轨承座关于走行轨中心线对称,受限界尺寸的限制,内侧制动钳距离走行轨较近,走行轨磨耗后,车轮容易碾压内侧制动钳造成制动钳断裂。新结构将内侧制动钳内移,如图1所示,hb远大于ha,避免了车轮碾压内侧制动钳现象。
T.JK3-B型车辆减速器主要有两大创新。一是采用了可拆卸式钢轨承座,解决了线路上走行轨不动的情况下直接拆装钢轨承座的问题,对于间隔制动位减速器的维修非常有好处。二是采用了组合式轨枕板,即在轨枕板的承轨槽和防止车辆减速器爬行的挡墙面上增设了尼龙垫板,保护混凝土轨枕板,改进前后的轨枕板如图2所示,黄色部分为尼龙垫板。
1.2车辆减速器的噪声研究
中国铁道科学研究院通信信号研究所在车辆减速器噪声研究方面做了很多试验。
一种方案是在制动轨上安装减振板。如图3所示,制动轨通过压板、橡胶垫板与角钢组件联结成一体,角钢组件通过橡胶垫板减少制动轨的振动,但降噪效果不明显。该方案在T.JK3-A型车辆减速器上采用,增加了设备维护的工作量,产品升级到T.JK3-B型时没有继续采用。
另一种方案是在制动轨的摩擦面上打出蜂窝状的小孔,如图4所示。多孔组织的降噪机理是吸声和隔声。但带孔的制动轨降噪效果不明显,且削弱了制动轨的强度。该方案没有被推广使用。
2、驼峰车辆减速器常见的故障以及预防措施
2.1表示器磁钢的固定问题
2.1.1原因分析
表示器由干簧继电器(制动、缓解各1个)和磁钢构成,干簧继电器与磁钢的安装距离要求为:横向(即线路中心方向):8~15mm,纵向(即接点盒中心距磁钢端面中心)15~30mm。在制动(或缓解)时,通过制动(或缓解)干簧继电器的闭合接点沟通车辆减速器设备的制动(或缓解)表示电路。由于磁钢的材质较脆、强度较低,在紧固磁钢的固定螺栓时不能太用力,否则会造成磁钢断裂;另外磁钢因无防松措施,在受到车辆减速器设备频繁制动、缓解的剧烈震动影响下,紧固螺帽很容易松动至使磁钢移位;当磁钢移位超过一定距离时,干簧继电器将无法正常励磁吸起接通表示接点,从而造成车辆减速器设备的制动或缓解表示不正常。
2.1.2预防措施
在磁钢的紧固螺栓上加装一个防松卡。当固定磁钢的螺帽拧紧后卡住螺帽不至松动,达到防松目的。值得注意的是,在紧固磁钢螺帽前,需精确调整磁钢磁头与干簧继电器间的距离(一般在10~15mm之间),确保干簧管动作灵活、接点接触可靠、表示正确。
2.2电控换向阀瞬间断电的问题
2.2.1原因分析
瞬间断电的原因有2种:
第一种,电控换向阀的电磁线圈与插座接触不良。由于电磁线圈是采用简单的插接方式连通控制电路,插座上没有任何加固措施;另外,插座里面的金属铜片是靠一根小弹簧的压力作用来保证电磁线圈与控制电路的电气连接,弹簧的压力很有限。
第二种,是电控换向阀内的熔断器松动产生接触不良。电控换向阀内的2个熔断器分别监控着车辆减速器设备的制动和缓解2条控制电路,而熔断器是由一个熔丝管和2头金属铜触点串联组成(铜触点由一根小弹簧顶住,使铜触点与熔丝管保持电气连接),装在一个可以拧开的塑料殼里构成旋钮式熔断器。
以上问题还有一个共同的特点,即当溜放车辆通过车辆减速器设备时才出现瞬间断电问题,在溜放车辆离开后,瞬间断电问题又会自动消失,这种情况会使维修人员在查找问题、判断故障点的过程中容易走弯路,从而延长故障的排除时间。
2.2.2预防措施
改用焊接方式,即取消插头和插座,直接将换向阀电磁线圈引出插片与熔断器引出线直接焊接起来,并固定在控制阀箱内。方法简单易行,解决问题彻底。对于旋钮式熔断器电气接触不良问题,淘汰了原厂旋钮式熔断器套件,改用由美国戴尔电子有限公司生产的FS101型熔断器;它的结构合理,性能良好,安全系数高,具有透明外罩,通电时亮灯、断电时灭灯,为现场电务维修人员的故障处理带来很大方便。
2.3单极断路器跳闸
2.3.1原因分析
单极断路器安装在交流接旁与交流接触器共用一个安装卡板,在减速器制动、压力变换过程中交流接触器频繁跳动,会产生较大震动,旁边的单极断路器有跳闸的可能。通过进行模拟减速器制动试验,在交流接触器跳动过程中,造成了单极断路器多次跳闸,因此可以得出:单极断路器跳闸是由于二者共同安装在同一卡板上,受到较强振动造成的。
2.3.2采取的措施
对站内18个DZ47-63型断路器从交流接触器旁移到另一卡板上的DZl08-20三相断路器旁,每组更换长配线两根,使单极断路器受不到振动,保证了减速器能正常工作。
2.4连接气缸的胶管开裂、漏风的问题
2.4.1原因分析
连接气缸的胶管是将风管路中的风源连接到车辆减速器设备气缸的最后通道,风管路中的风压一般在0.8Mpa左右,压力较高,因此,对连接气缸的胶管质量要求非常高。原厂车辆减速器设备配备的连接气缸的胶管是普通胶管,胶面较粗糙,管壁较薄且用棉线作为韧带材料,其耐高温、高压和耐腐蚀性能较低,加之胶管为露天安装,长期日晒雨淋后很容易老化变形、开裂,造成通道漏风,气缸因风压低而不能正常工作,从而导致减速器机械不能正常制动或缓解。
2.4.2预防措施
更换为质量更高的高压胶管,其表面光滑,橡胶密度高,管壁厚且用钢线作为韧带材料,耐高温、高压和耐腐蚀程度高。
3、结束语
我国车辆驼峰编组站普遍采用气动重力式车辆减速器。它以压缩空气为动力源,一般采用双轨钳夹的制动方式。车辆减速器的作用是对溜放的货运车辆进行制动减速,将连续溜放的车辆拉开间隔或精确控制车辆速度,实现同方向车辆的安全连挂。
参考文献:
[1]黄启学.驼峰车辆减速器常见问题的改进[J].铁道通信信号,2013,01:54-55.
[2]张军.铁路驼峰车辆减速器设计与噪声机理分析[D].天津大学,2012.
[3]毛智勇,刘建.自动化驼峰减速器设计[J].现代制造工程,2006,07:119-121.
[4]毛俊杰.梁式车辆减速器的控制方法[J].减速顶与调速技术,1986,Z1:51-56+48.