彭 俊

（廣西沿海鐵路公司防城港車輛運(yùn)用段，工程師，廣西 防城港 538001）

0 引言

廣西沿海鐵路公司（以下簡(jiǎn)稱沿海公司）于2014年5月從南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱廠家）新購(gòu)置25T 型客車9 輛，用于開行北海至防城港北間特快列車，自2019年6月1日起，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)運(yùn)用中的5 輛25T 型客車的車輛制動(dòng)盤均不斷出現(xiàn)閘片偏磨、磨耗異常、制動(dòng)盤熱裂紋、制動(dòng)盤散熱筋斷裂等故障超過(guò)運(yùn)用限度的情況，給客車運(yùn)行帶來(lái)了安全隱患。散熱筋斷裂情況見表1。

表1 散熱筋斷裂情況統(tǒng)計(jì)表

1 T25型客車制動(dòng)盤概述

沿海公司新購(gòu)置的9 輛25T 型客車采用的制動(dòng)盤為常州鐵馬科技實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn)的客車制動(dòng)盤，該制動(dòng)盤采用RuT300 蠕墨鑄鐵，鑄造后去應(yīng)力退火狀態(tài)（時(shí)效）供貨，根據(jù)TB/T 2980-2000《客車用制動(dòng)盤技術(shù)條件》的要求，其力學(xué)性能及微觀組織要求如表2所示。

表2 蠕鐵盤材質(zhì)力學(xué)性能及微觀組織要求

從表2 可以看出，制動(dòng)盤的異常主要是通過(guò)其力學(xué)性能變化和微觀組織結(jié)構(gòu)變化引起的。其力學(xué)性能變化通過(guò)列車制動(dòng)操作起作用，微觀組織變化則與材料性能與鑄造工藝有關(guān)。

2 機(jī)車操縱及制動(dòng)分析

2.1 機(jī)車操縱分析根據(jù)《機(jī)車操縱規(guī)程》第四十六條規(guī)定，列車運(yùn)行中施行常用制動(dòng)時(shí)，應(yīng)遵守以下規(guī)定：“自閥減壓前，應(yīng)單獨(dú)緩解機(jī)車，使列車制動(dòng)時(shí)機(jī)車呈緩解狀態(tài)?！?/p>

以2015 年1 月8 日客車T8716 制動(dòng)機(jī)使用情況為例，對(duì)司機(jī)操縱機(jī)車情況進(jìn)行分析。機(jī)車操縱情況見表3所示：

表3 機(jī)車操縱情況分析表

通過(guò)列車制動(dòng)操縱分析，可以看出，機(jī)車司機(jī)操縱機(jī)車符合《鐵路機(jī)車操作規(guī)則》的規(guī)定

2.2 車輛技術(shù)狀態(tài)及制動(dòng)功率計(jì)算分析

1）車輛技術(shù)指標(biāo)

車輛技術(shù)指標(biāo)如下：

（1）列車編組：031179、031181、031182、031183、031180共計(jì)5輛，其中031182為廣播車。

（2）車輛自重：50.4×4+50.5=252.1t

車輛載重：10.6×4+9.7=52.1t

車輛總重：252.1+52.1=304.2t

機(jī)車總重：DF11G型，自重145t，雙機(jī)牽引，總重290t。

（3）運(yùn)行速度：160Km/h

（4）制動(dòng)時(shí)間：速度160Km/h 時(shí)，從機(jī)車開始施行常用制動(dòng)調(diào)速到列車停下時(shí)間約為300s。

（5）制動(dòng)單元標(biāo)桿比：1.692

2）制動(dòng)盤制動(dòng)功率計(jì)算分析

根據(jù)廠家《廣西沿海鐵路公司25T 客車制動(dòng)盤運(yùn)用故障問(wèn)題分析報(bào)告及處理措施》中的說(shuō)明：制動(dòng)盤摩擦面溫度極限在350～400℃左右，制動(dòng)功率需控制在350kW 以內(nèi)，現(xiàn)以實(shí)際運(yùn)行的情況進(jìn)行計(jì)算比較。

欽州東站實(shí)際操作：

14:06:09;K109+595 m；v=144 km/h；開始減壓；

14:06:20;K109+179 m；v=133 km/h，列車管減壓60 kPa，機(jī)車制動(dòng)缸壓力100 kPa。

14:08:20;K106+564 m；v=34 km/h，司機(jī)緩解充風(fēng)。

速度從144 km/h降至34 km/h，走行3 031 m。

制動(dòng)的實(shí)質(zhì)就是能量轉(zhuǎn)換，列車由v1=144 km/h開始制動(dòng)至v2=3 4km/h 第一階段制動(dòng)結(jié)束，用時(shí)120 s。

列車需轉(zhuǎn)換的動(dòng)能為：

v1=144 km/h=40 m/s，v2=34 km/h=9.44 m/s

（mv12-mv22）／2=m（v12-v22）／2

=（290+304.2）×1000×（402-9.442）÷2

1.2.3 X線診斷標(biāo)準(zhǔn) 腸壁黏膜下方存在透亮樣小泡樣子陰影，漿膜下表現(xiàn)為環(huán)樣以及半環(huán)樣、條樣陰影，證實(shí)為腸壁積氣。門靜脈下方顯示：從肝門朝向肝內(nèi)走形樹枝樣透亮陰影，證實(shí)為門靜脈積氣。

=448884.35 kJ

如果不考慮機(jī)車制動(dòng)，所有動(dòng)能靠車輛制動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)，則此時(shí)車輛制動(dòng)機(jī)的制動(dòng)功率為:

448884.35 ／120=3740.7 kW

平均在每個(gè)制動(dòng)盤上的功率為:

3740.7 ／（5×8）=93.52 kW＜＜制動(dòng)盤極限制動(dòng)功率350 kW。

通過(guò)制動(dòng)盤制動(dòng)功率計(jì)算分析可以看出，每個(gè)制動(dòng)盤上的功率遠(yuǎn)小于制動(dòng)盤極限制動(dòng)功率，制動(dòng)盤在制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)功率符合要求

2.3 列車換算制動(dòng)力計(jì)算分析現(xiàn)行《技規(guī)》中機(jī)車、車輛每輛車的換算閘瓦壓力”中得知：每臺(tái)東風(fēng)11 型內(nèi)燃機(jī)車的換算閘瓦壓力為770 kN，104 型制動(dòng)機(jī)，盤形制動(dòng)裝置不安裝踏面制動(dòng)單元的單層客車每輛車的換算閘瓦壓力為170 kN，

ΣKh=2×770+5×170=2 390 kN

全列車重力總和為：

（ΣP+G）×g=（290+304.27）×9.8=5 823.16 kN

緊急制動(dòng)時(shí)列車的換算制動(dòng)率為：

θh=ΣKh／（（ΣP+G）×g）=2390/5823.16=0.41

通過(guò)分析計(jì)算，并按現(xiàn)行《技規(guī)》，盤形制動(dòng)裝置列車換算制動(dòng)率不得小于0.32 的規(guī)定來(lái)看，該型列車換算制動(dòng)率符合規(guī)定。

3 閘片異常磨耗原因

3.1 車輛制動(dòng)執(zhí)行元件存在缺陷制動(dòng)盤出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象與制動(dòng)機(jī)的制動(dòng)功率無(wú)關(guān)，只與基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的杠桿、夾鉗、制動(dòng)缸等的制造精度和安裝精度有關(guān)，只有滿足安裝精度要求，它才能正常工作。因此造成閘片偏磨的原因是車輛制動(dòng)執(zhí)行元件存在缺陷。

3.2 制動(dòng)盤制造存在缺陷 主要表現(xiàn)為：

1）對(duì)于蠕墨鑄鐵，要形成馬氏體，有兩個(gè)基本條件：溫度達(dá)到800℃及以上；急速冷卻至240℃以下。

2）如果制動(dòng)盤達(dá)到800℃以上，因閘片的粘合劑采用的是酚醛樹脂和丁苯橡膠摻合型粘合劑，是不能承受如此高溫的，在800℃以上，閘片與制動(dòng)盤會(huì)存在燒附或者制動(dòng)閘片也會(huì)出現(xiàn)異狀。

3）如果馬氏體是因制動(dòng)產(chǎn)生，那么所有制動(dòng)盤上都會(huì)出現(xiàn)馬氏體，并且制動(dòng)盤在達(dá)到800℃以上高溫迅速冷卻后，制動(dòng)盤也會(huì)出現(xiàn)明顯的變色現(xiàn)象。

綜上所述，馬氏體的出現(xiàn)，是制造時(shí)出現(xiàn)的，而且是局部出現(xiàn)，制動(dòng)盤存在不合格產(chǎn)品，這也是導(dǎo)致散熱筋斷裂的根本原因。

4 建議與改進(jìn)措施

通過(guò)對(duì)上述原因的分析，25T 客車閘片異常磨耗的原因是由于制動(dòng)盤質(zhì)量問(wèn)題及車輛制動(dòng)執(zhí)行元件存在缺陷造成的，與司機(jī)操縱沒(méi)有相關(guān)聯(lián)系。后續(xù)開展的相應(yīng)工作有：

1）廠家對(duì)裝用的制動(dòng)盤進(jìn)行更換。在制動(dòng)盤更換的同時(shí)，要按照工藝要求更換耐磨套和各定位銷。

2）運(yùn)用檢修時(shí),定期對(duì)磨耗部位進(jìn)行給油潤(rùn)滑,保證各部作用靈活，同時(shí)合理選配各穿銷上平墊數(shù)量，保證夾鉗吊橫穿螺栓及閘片托豎穿螺栓緊固不松動(dòng),。

3）考慮對(duì)這批次車輛的基礎(chǔ)制動(dòng)部分的杠桿比及相關(guān)尺寸進(jìn)行重新分析、計(jì)算。

4）繼續(xù)追蹤車輛運(yùn)行技術(shù)狀態(tài)，對(duì)影響車輛制動(dòng)作用的工況進(jìn)行分析處理。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)25T 客車運(yùn)用技術(shù)條件分析以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作計(jì)算，綜合考慮車型、編組、速度、司機(jī)操縱、材質(zhì)等因素后，確定該型客車閘片異常磨耗的原因并采取相應(yīng)措施確保客車安全運(yùn)行。期望文中所述故障排查和應(yīng)對(duì)方法對(duì)相關(guān)單位和人員能有所啟示。