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【摘 要】本文对货车副风缸的产生漏泄原因进行了分析，主要是与安装座的设计和焊缝质量及安装质量是有直接关系，安装座的两条焊缝间距过小，致使金属过热产生焊后裂纹，焊后存在过大的残余应力造成应力集中，焊接缺陷造成焊缝强度降低，安装方法不当，承受额外承载。同时提出改进措施，副风缸安装座加装补强板，严格执行焊接工艺，提高焊接质量，提高装配质量，消除组装造成的额外载荷。
【关键词】货车；副风缸；漏泄原因；改进措施
现货车副风缸的安装改变了传统的吊带安装方式，将带安装座的风缸直接由螺栓安装在中央梁的吊架上，提高了副风缸定位和紧固的可靠性，并消除了缸体与吊带之间产生锈蚀的可能性。但是在运用检修中，这种安装方法由于工艺和设计的原因，也暴露出了一些问题，造成了空气制动系统作用不良。加大了检修工作量，给运输安全生产带来隐患。现货车制动管系及风缸管座的安装，均采用了法兰式新型组装结构，减少了空气制动系统漏泄故障，提高了列车运行安全系数。
1.问题的提出
但在对装有带安装座的副风缸货车的制动系统进行检修时，多次发生空气制动系统漏风现象，或制动后保压不良产生自然缓解等故障，通过对整个空气制动系统的肥皂水刷抹检查后，发现故障源基本都发生在副风缸的安装座焊接处。设计结构不合理是产生问题的普遍存在的现象，所以副风缸的漏泄原因是与安装座的设计和焊缝质量及安装质量是有直接关系。
2.原因分析
副风缸的安装由于取消了吊带，所以在副风缸的本体上焊装了2个安装座与底架吊座用4条螺栓连接紧固。在对漏泄副风缸检查中，发现所有漏泄均为因缸体裂纹而发生，且裂纹部位均发生在连接副风缸体与安装座的焊缝边缘，特别是多发生在焊接的四个端点，呈不规则放射性裂纹。
通过对漏泄副风缸的观察分析，产生裂纹的原因有以下几点：
2.1安装座的两条焊缝间距过小，致使金属过热，使金属组织变化产生焊后裂纹
风缸安装座是由6mm厚的不等边角钢与风缸以丁字垂直交接的方式直接焊在缸体上的，6mm厚的钢板，两侧各一条长度250mm左右的填角焊缝，两条焊缝相距只有6mm。焊缝间距过小，造成金属过热，使得焊缝两侧缸体的基本金属，反复受热影响区影响，造成焊接热影响区加大加宽而导致金属组织变化，使其强度、塑性和韧性下降。焊缝处的焊接应力却加大。不仅容易产生热裂纹而且还增加了产生冷裂纹的敏感程度，造成风缸在列车运用中制动缓解时频繁的纵向冲击及振动等外力后产生裂纹，并不断扩大。
2.2焊缝端头处在截面突变和棱角部位，焊后存在过大的残余应力造成应力集中
在风缸安装座的四条焊缝的端头都处在急剧变化的尖锐棱角部位，在这四个端头最宜产生应力集中，同时由于风缸为封闭的圆柱型所以在焊接中焊缝处的缸体金属不能自由伸缩，焊后变形较小但焊接应力却增大，更加剧了端头处的应力集中。
2.3焊接缺陷造成焊缝强度降低
观察副风缸安装座的焊缝发现，经常有肉眼可见的咬边、凹坑。副风缸壁厚一般为4mm，焊缝的凹坑和咬边使得焊缝处的副风缸体减小了有效厚度，造成焊缝的强度降低。在承受风压和重力载荷、纵向冲击及运行的震动，从而形成裂纹产生漏泄。
2.4安装方法不当，造成副风缸安装座焊缝承受额外承载
副风缸是由4条螺栓通过安装座与吊架安装在一起的，同时它的风管路是通过法兰与副风缸法兰相连接，在安装过程中由于吊架与安装座的位置差及风管与法兰的位置差，都会产生一些别劲现象，所以风缸在安装后就已经承受了一定的外力，这些外力都将传导到连接风缸安装座的焊缝上，加大了焊缝的载荷。
3.存在的危害性
《铁路货车段修规程》、《铁路货车厂修规定》规定“全车漏泄试验，开放截断塞门，急充风待到风缸充至500 kpa定压后，保压1min漏泄量不大于10kpa。制动感度试验，局部减压作用终止后，保压1min不得发生自然缓解。”由于副风缸的漏泄直接影响了制动机的作用，使以上规定不能实现。仅以120型控制阀为例，当控制阀在制动保压状态下，节制阀切断了副风缸向制动缸充风的通路，副风缸与制动缸的压力空气处于均衡状态，但当副风缸压力空气发生漏泄时，作用部主活塞便在压差的作用下，带动节制阀及滑阀下移到缓解位置而发生自然缓解，虽然有眼泪孔在副风缸压力低时可由制动管向副风缸补风，但是只能是在副风缸有轻微漏泄时才有作用，当副风缸焊缝出现裂纹漏泄时由眼泪孔补风不能满足主鞲鞴活塞两侧平衡。副风缸的泄漏不但加大了檢修工作量和修车成本，更重要的是随着货车副风缸漏泄的频率越来越高，将直接威胁运输生产安全，按照《铁路技术管理规程》规定“列车发车前应进行制动试验，列车管每分钟漏泄不得超过20kpa”，如果副风缸漏泄过多，会大量损失压力空气，延长列车充气时间，继而会造成列车晚点影响运输生产，最大的危害将是因漏泄造成制动保压不良产生自然缓解，致使制动时不能保持在制动的压力，延长制动距离，同时会因个别车辆的自然缓解使列车制动力不能保持一致，增加了列车的纵向冲击力。
4.改进措施
4.1副风缸安装座加装补强板
现在的副风缸安装座是直接焊在副风缸的缸体上，这样的焊缝不但要承担副风缸重力、制动缓解时的纵向冲击力、运行中的震动力、安装时的外加力，还要承担风缸内压缩空气的压力，为了减轻焊缝的载荷，合理布置焊缝，建议在副风缸上部焊装一块350mm×100mm×6mm的加强板，加强板由四条相距较宽的焊缝焊装在副风缸的缸体上，副风缸安装座焊于加强板中部。这样使安装座的焊缝不再承受风缸内压缩空气的压力，以确保副风缸不漏泄。从而解决了焊缝过密而造成的基本金属过热的问题，同时焊缝开端处应力集中问题也得到解决。
4.2严格执行焊接工艺，提高焊接质量，加强焊接质量的检验
在焊接生产过程中，要严格的执行焊接工艺，要根据图纸和技术文件检查原材料和接头，使之符合规定，焊接中要加强工序的自检，对焊接中的弧坑、气孔、夹渣、未焊透和裂纹等做到及时发现及时返工补救。焊接后除了对焊接质量严格检验外，还要按照有关规定进行风压试验，以保证副风缸的质量符合规定。
4.3提高装配质量，消除组装造成的额外载荷
在组装副风缸前要使安装座与吊架座处在同一平面，安装孔都要对位，如有弯曲不平或孔错位要进行调整，符合要求后再进行安装，不要硬别硬撬，使得副风缸安装后没有别劲的情况。
【参考文献】
［１］铁路货车厂修规定.中国铁道出版社.2002.
［２］铁道货车段修规程.中国铁道出版社.2008.
［３］铁路技术管理规程.中国铁道出版社.2006.
作者简介：肖贵(1967.11—),江苏泰县人,本科学历，程师，就职于中煤大屯公司铁路管理处。
【关键词】货车；副风缸；漏泄原因；改进措施
现货车副风缸的安装改变了传统的吊带安装方式，将带安装座的风缸直接由螺栓安装在中央梁的吊架上，提高了副风缸定位和紧固的可靠性，并消除了缸体与吊带之间产生锈蚀的可能性。但是在运用检修中，这种安装方法由于工艺和设计的原因，也暴露出了一些问题，造成了空气制动系统作用不良。加大了检修工作量，给运输安全生产带来隐患。现货车制动管系及风缸管座的安装，均采用了法兰式新型组装结构，减少了空气制动系统漏泄故障，提高了列车运行安全系数。
1.问题的提出
但在对装有带安装座的副风缸货车的制动系统进行检修时，多次发生空气制动系统漏风现象，或制动后保压不良产生自然缓解等故障，通过对整个空气制动系统的肥皂水刷抹检查后，发现故障源基本都发生在副风缸的安装座焊接处。设计结构不合理是产生问题的普遍存在的现象，所以副风缸的漏泄原因是与安装座的设计和焊缝质量及安装质量是有直接关系。
2.原因分析
副风缸的安装由于取消了吊带，所以在副风缸的本体上焊装了2个安装座与底架吊座用4条螺栓连接紧固。在对漏泄副风缸检查中，发现所有漏泄均为因缸体裂纹而发生，且裂纹部位均发生在连接副风缸体与安装座的焊缝边缘，特别是多发生在焊接的四个端点，呈不规则放射性裂纹。
通过对漏泄副风缸的观察分析，产生裂纹的原因有以下几点：
2.1安装座的两条焊缝间距过小，致使金属过热，使金属组织变化产生焊后裂纹
风缸安装座是由6mm厚的不等边角钢与风缸以丁字垂直交接的方式直接焊在缸体上的，6mm厚的钢板，两侧各一条长度250mm左右的填角焊缝，两条焊缝相距只有6mm。焊缝间距过小，造成金属过热，使得焊缝两侧缸体的基本金属，反复受热影响区影响，造成焊接热影响区加大加宽而导致金属组织变化，使其强度、塑性和韧性下降。焊缝处的焊接应力却加大。不仅容易产生热裂纹而且还增加了产生冷裂纹的敏感程度，造成风缸在列车运用中制动缓解时频繁的纵向冲击及振动等外力后产生裂纹，并不断扩大。
2.2焊缝端头处在截面突变和棱角部位，焊后存在过大的残余应力造成应力集中
在风缸安装座的四条焊缝的端头都处在急剧变化的尖锐棱角部位，在这四个端头最宜产生应力集中，同时由于风缸为封闭的圆柱型所以在焊接中焊缝处的缸体金属不能自由伸缩，焊后变形较小但焊接应力却增大，更加剧了端头处的应力集中。
2.3焊接缺陷造成焊缝强度降低
观察副风缸安装座的焊缝发现，经常有肉眼可见的咬边、凹坑。副风缸壁厚一般为4mm，焊缝的凹坑和咬边使得焊缝处的副风缸体减小了有效厚度，造成焊缝的强度降低。在承受风压和重力载荷、纵向冲击及运行的震动，从而形成裂纹产生漏泄。
2.4安装方法不当，造成副风缸安装座焊缝承受额外承载
副风缸是由4条螺栓通过安装座与吊架安装在一起的，同时它的风管路是通过法兰与副风缸法兰相连接，在安装过程中由于吊架与安装座的位置差及风管与法兰的位置差，都会产生一些别劲现象，所以风缸在安装后就已经承受了一定的外力，这些外力都将传导到连接风缸安装座的焊缝上，加大了焊缝的载荷。
3.存在的危害性
《铁路货车段修规程》、《铁路货车厂修规定》规定“全车漏泄试验，开放截断塞门，急充风待到风缸充至500 kpa定压后，保压1min漏泄量不大于10kpa。制动感度试验，局部减压作用终止后，保压1min不得发生自然缓解。”由于副风缸的漏泄直接影响了制动机的作用，使以上规定不能实现。仅以120型控制阀为例，当控制阀在制动保压状态下，节制阀切断了副风缸向制动缸充风的通路，副风缸与制动缸的压力空气处于均衡状态，但当副风缸压力空气发生漏泄时，作用部主活塞便在压差的作用下，带动节制阀及滑阀下移到缓解位置而发生自然缓解，虽然有眼泪孔在副风缸压力低时可由制动管向副风缸补风，但是只能是在副风缸有轻微漏泄时才有作用，当副风缸焊缝出现裂纹漏泄时由眼泪孔补风不能满足主鞲鞴活塞两侧平衡。副风缸的泄漏不但加大了檢修工作量和修车成本，更重要的是随着货车副风缸漏泄的频率越来越高，将直接威胁运输生产安全，按照《铁路技术管理规程》规定“列车发车前应进行制动试验，列车管每分钟漏泄不得超过20kpa”，如果副风缸漏泄过多，会大量损失压力空气，延长列车充气时间，继而会造成列车晚点影响运输生产，最大的危害将是因漏泄造成制动保压不良产生自然缓解，致使制动时不能保持在制动的压力，延长制动距离，同时会因个别车辆的自然缓解使列车制动力不能保持一致，增加了列车的纵向冲击力。
4.改进措施
4.1副风缸安装座加装补强板
现在的副风缸安装座是直接焊在副风缸的缸体上，这样的焊缝不但要承担副风缸重力、制动缓解时的纵向冲击力、运行中的震动力、安装时的外加力，还要承担风缸内压缩空气的压力，为了减轻焊缝的载荷，合理布置焊缝，建议在副风缸上部焊装一块350mm×100mm×6mm的加强板，加强板由四条相距较宽的焊缝焊装在副风缸的缸体上，副风缸安装座焊于加强板中部。这样使安装座的焊缝不再承受风缸内压缩空气的压力，以确保副风缸不漏泄。从而解决了焊缝过密而造成的基本金属过热的问题，同时焊缝开端处应力集中问题也得到解决。
4.2严格执行焊接工艺，提高焊接质量，加强焊接质量的检验
在焊接生产过程中，要严格的执行焊接工艺，要根据图纸和技术文件检查原材料和接头，使之符合规定，焊接中要加强工序的自检，对焊接中的弧坑、气孔、夹渣、未焊透和裂纹等做到及时发现及时返工补救。焊接后除了对焊接质量严格检验外，还要按照有关规定进行风压试验，以保证副风缸的质量符合规定。
4.3提高装配质量，消除组装造成的额外载荷
在组装副风缸前要使安装座与吊架座处在同一平面，安装孔都要对位，如有弯曲不平或孔错位要进行调整，符合要求后再进行安装，不要硬别硬撬，使得副风缸安装后没有别劲的情况。
【参考文献】
［１］铁路货车厂修规定.中国铁道出版社.2002.
［２］铁道货车段修规程.中国铁道出版社.2008.
［３］铁路技术管理规程.中国铁道出版社.2006.
作者简介：肖贵(1967.11—),江苏泰县人,本科学历，程师，就职于中煤大屯公司铁路管理处。