吳易航，李開曄，王 雙

(1.中車株洲電力機(jī)車有限公司制動分公司，湖南 株洲 412000； 2.軌道車輛制動技術(shù)湖南省工程實(shí)驗(yàn)室，湖南 株洲 412000)

0 引言

電力機(jī)車制動系統(tǒng)隨著運(yùn)用年限增加，其部件會出現(xiàn)磨損、變形、老化等情況，為確保制動系統(tǒng)在全壽命周期范圍內(nèi)可靠運(yùn)用，有必要結(jié)合檢修對制動系統(tǒng)進(jìn)行定期檢修維護(hù)。目前和諧型交流機(jī)車制動系統(tǒng)C5修修程周期為100 × ( 1 ± 10% ) 萬 km，不超過6年，C5修主要為針對制動系統(tǒng)閥類部件進(jìn)行解體檢修，更新橡膠件、彈簧、濾芯，對電氣部件進(jìn)行功能檢測，更新或檢修性能不良部件。

自主化制動系統(tǒng)主要由制動控制單元、閥類部件、壓力傳感器、壓力開關(guān)等組成，制動系統(tǒng)的性能主要取決于以上部件的實(shí)際運(yùn)用狀況。為進(jìn)一步摸清自主化制動系統(tǒng)達(dá)到C5修后的實(shí)際狀況，本文運(yùn)用已經(jīng)達(dá)到C5修的制動柜進(jìn)行常溫、低溫性能試驗(yàn)以及拆解檢查，并對試驗(yàn)結(jié)果以及拆解檢查情況進(jìn)行分析，提出制動系統(tǒng)C5修檢修范圍以及技術(shù)要求建議，提升檢修后的制動系統(tǒng)運(yùn)用質(zhì)量。

1 試驗(yàn)基本情況

本文選取4臺已進(jìn)入C5修周期的制動柜在高低溫試驗(yàn)箱中開展制動性能試驗(yàn)以及常溫、低溫泄漏試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束后對制動柜進(jìn)行拆解檢查，觀察制動柜內(nèi)主要部件橡膠件、氣路板以及管路、電氣部件的實(shí)際狀態(tài)，并對試驗(yàn)結(jié)果及拆解檢查情況進(jìn)行分析。

2 制動柜試驗(yàn)

2.1 外觀檢查

通過外觀檢查，發(fā)現(xiàn)已進(jìn)入C5修周期的制動柜各零部件外表附有灰塵，制動柜外觀正常，沒有發(fā)現(xiàn)明顯破損或者缺陷等問題。

2.2 常溫、低溫漏泄及性能試驗(yàn)

將制動柜放入高低溫試驗(yàn)箱，并通過相應(yīng)管路工裝與制動柜對外接口板上的氣路接口進(jìn)行連接，顯示屏及制動控制器置于高低溫箱外，通過線纜與高低溫箱中的制動柜進(jìn)行連接。連接完成后根據(jù)試驗(yàn)大綱要求對制動柜進(jìn)行常溫及低溫漏泄試驗(yàn)、常溫及低溫性能試驗(yàn)。

2.2.1 漏泄試驗(yàn)

根據(jù)試驗(yàn)大綱要求，分別對4個制動柜進(jìn)行常溫、低溫漏泄試驗(yàn)，觀察制動柜在常溫、低溫環(huán)境下各管系的漏泄值，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 漏泄試驗(yàn)結(jié)果

2.2.2 性能試驗(yàn)

根據(jù)TB/T3428-2015標(biāo)準(zhǔn)要求分別對4個制動柜進(jìn)行常溫、低溫性能試驗(yàn)，檢查制動柜在常溫、低溫環(huán)境下的制動性能參數(shù)，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 常規(guī)性能試驗(yàn)結(jié)果

2.3 試驗(yàn)結(jié)果

4個制動柜在常溫以及低溫下的漏泄試驗(yàn)結(jié)果表明，制動柜達(dá)到C5修后的常溫漏泄性能滿足使用要求，但是低溫下各管系漏泄量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出制動柜出廠試驗(yàn)以及標(biāo)準(zhǔn)要求，甚至1 min內(nèi)的泄漏量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)要求。

通過制動柜的常溫、低溫下的性能試驗(yàn)結(jié)果表明，制動柜達(dá)到C5修后整體制動性能參數(shù)均滿足TB/T 3428-2015《微機(jī)控制的機(jī)車制動控制系統(tǒng)》標(biāo)準(zhǔn)要求，說明達(dá)到C5修的制動柜性能能夠滿足使用要求，但是制動柜內(nèi)部閥類部件的橡膠件已達(dá)到運(yùn)用極限，需要進(jìn)行更換。

3 制動機(jī)拆解檢查

為進(jìn)一步查明漏泄量嚴(yán)重超標(biāo)原因，在試驗(yàn)結(jié)束后結(jié)合制動柜的檢修對各部件進(jìn)行拆解檢查，并觀察制動柜氣路板、管路、制動控制器以及閥類部件內(nèi)部橡膠彈簧件的狀態(tài)。

3.1 制動柜拆解檢查情況

通過4個制動柜的拆解，發(fā)現(xiàn)制動缸控制模塊、列車管控制模塊氣路板管路接口處存在油污，嚴(yán)重者可以明顯看見液態(tài)油污，解體拆解模塊閥類部件，發(fā)現(xiàn)閥類部件膜板類橡膠件出現(xiàn)龜裂甚至產(chǎn)生裂紋(見圖1)。有裂開情況，O型密封圈發(fā)生了明顯變形，且閥體內(nèi)部存在黑色油泥雜質(zhì)，清潔度不高。對制動柜線纜、電子板卡進(jìn)行拆解檢查，發(fā)現(xiàn)1個母版插卡出現(xiàn)輕微磨損(見圖2)，需要更換。

圖1 橡膠件拆解情況

圖2 插孔磨損情況

3.2 拆解檢查小結(jié)

通過拆解發(fā)現(xiàn)氣路板存在油污、閥類部件橡膠件老化變形等情況。由于風(fēng)源質(zhì)量含油量長期超標(biāo)，制動柜閥類部件密封橡膠件長時間處于含油超標(biāo)的環(huán)境中，容易導(dǎo)致橡膠件加速老化，失去橡膠彈性，可能會造成管系泄漏以及其他功能失效。同時管系泄漏將引發(fā)高速電磁閥頻繁動作補(bǔ)風(fēng)，造成電磁閥動作次數(shù)過多引發(fā)異常磨損，若不及時更換，將會造成系統(tǒng)各管系漏風(fēng)以及部分功能失效，引發(fā)制動機(jī)頻繁故障；若繼續(xù)使用，橡膠件性能將繼續(xù)惡化，導(dǎo)致制動柜故障率將會明顯上升，影響制動機(jī)正常運(yùn)用。另外，結(jié)合拆解檢查發(fā)現(xiàn)，個別電子元器件插件存在磨蝕，需要及時更換，繼續(xù)使用將會對制動控制造成影響，可能引發(fā)控制故障。

4 相關(guān)建議

此次結(jié)合檢修對運(yùn)用至6年的不同制動柜密封性及性能進(jìn)行相關(guān)測試研究，發(fā)現(xiàn)自主化制動系統(tǒng)常溫狀態(tài)下密封及性能基本合格，低溫情況下泄漏嚴(yán)重超標(biāo)，通過拆解檢查發(fā)現(xiàn)閥類部件橡膠件存在老化、破損等情況，同時在氣路檢查時還發(fā)現(xiàn)制動柜內(nèi)部存在液態(tài)油污，說明機(jī)車風(fēng)源含油超標(biāo)。因此，結(jié)合此次試驗(yàn)以及拆解檢查研究，為保障制動系統(tǒng)在全壽命周期范圍內(nèi)可靠運(yùn)行，提高檢修后制動系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量，針對自主化制動系統(tǒng)檢修技術(shù)提出如下相關(guān)建議。

1)定期對機(jī)車風(fēng)源進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。制動系統(tǒng)閥類部件均采用橡膠件進(jìn)行密封，若長時間處于含油超標(biāo)環(huán)境，將加速制動系統(tǒng)閥類部件橡膠件老化，導(dǎo)致制動系統(tǒng)氣密性性能降低。

2)確保橡膠件更新周期，加強(qiáng)橡膠件耐油性能?？紤]目前制動系統(tǒng)風(fēng)源情況，建議結(jié)合C5修及時更換橡膠件，同時還須加強(qiáng)橡膠件耐油性能，確保制動系統(tǒng)長期運(yùn)用后性能正常。

3)檢修過程中加強(qiáng)板卡插件磨損情況檢查。根據(jù)此次拆解檢查情況，雖然制動系統(tǒng)性能試驗(yàn)正常，但插件磨損嚴(yán)重，繼續(xù)使用可能會導(dǎo)致因插件接觸不良產(chǎn)生故障，因此建議檢修加強(qiáng)插件磨損情況檢查，及時發(fā)現(xiàn)和處理磨損異常情況。