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摘 要：列检在日常检修中经常发现铁路货车车辆脱轨自动制动装置球阀手把关闭、拉环变形、拉环丢失、顶梁变形等故障，影响车辆运行安全。本文通过分析脱轨自动制动装置故障原因以及判断车辆是否曾脱轨，提出处理方法及改进建议。
关键词：列检;脱轨自动制动装置;故障原因;处理方法
中图分类号：U260.35 文献标识码：A
列车运行中一旦发生车辆脱轨将造成较为严重的铁路交通事故，如不能及时发现，车辆仍在机车牵引下继续行驶，引发更多车辆相继脱轨或倾覆，从而使脱轨事故扩大，造成铁路车辆、货物、轨枕、路基及轨旁设备严重损坏，甚至形成重大事故。为了有效地降低车辆脱轨后造成的损失，铁道部组织研制了货车脱轨自动制动装置，该装置在车辆脱轨时使列车主管压力空气立即自动排向大气，列车产生紧急制动作用而自动停车，减少了车辆脱轨的损失及中断线路运行的时间。现在70 t、80 t级铁路货车已全部安装了脱轨自动制动装置，确保脱轨自动制动装置技术状态良好，对防范列车脱轨事故的扩大起关键作用。
1 脱轨自动制动装置结构
脱轨制动装置由铁路货车脱轨自动制动阀（以下简称脱轨制动阀）、球阀、三通和管路等组成。每根车轴处安装一套脱轨制动阀，在制动主管与脱轨制动阀的连接管路中安装了一个不锈钢球阀，车辆脱轨或脱轨制动阀发生故障时可关闭球阀截断脱轨制动装置支路。
脱轨制动阀由拉环、顶梁、调节杆、作用杆、锁紧螺母、弹片、制动阀杆（即作用元件）和阀体等组成。制动阀杆端头穿入作用杆孔中，作用杆由上、下对称放置的两个弹片支承在阀体上并通过锁紧螺母预紧，作用杆、锁紧螺母与调节杆采用销接，调节杆与顶梁采用焊接，顶梁组成与拉环采用圆销连接 。制动阀杆采用两级安全保护，消除了制动阀杆疲劳断裂而意外紧急停车的可能，保证安全可靠性。第一级保护：在正常情况时拉环、顶梁组成和作用杆的重量和动载荷不作用于制动阀杆上，由上、下对称安装的两个弹片支承;第二级保护：制动阀杆横向安装，正常情况下制动阀杆与作用杆不接触，其与作用杆孔上、下各有2 mm±0.5 mm的间隙。
2 脱轨自动制动装置作用原理
脱轨制动装置利用脱轨时车体与轮对的相对位移，在空车脱轨时，脱轨轮对处的车轴瞬间下降撞击拉环下水平杆，通过顶梁拉调节杆，调节杆下移拉断制动阀杆;在重车脱轨时，脱轨转向架中未脱轨轮对的车轴上翘，顶梁顶调节杆，调节杆上移顶断制动阀杆。制动阀杆折断后，沟通主风管与大气的通路，引起列车发生紧急制动作用，实现紧急停车作用。
3 列检运用检修中检查发现脱轨自动制动装置的主要故障
（1）球阀手把关闭。TFDS动态检查、现场人工检查均清晰可见。一般情况为脱轨自动制动装置所属管系安装不正位、存在别劲造成漏泄或脱轨制动阀故障，列检无法处理或为保证车辆运行安全而关闭球阀。
处理方法：TFDS动态检查提报该故障，并录入系统。现场人工检查还要重点检查拉环、顶梁是否变形、制动阀杆是否断裂，排除车辆脱轨的可能。
（2）拉环圆销或圆销锁丢失及拉环脱落、丢失。部分拉环圆销或圆销锁丢失是脱轨制动阀最常见故障。一般情况为脱轨自动制动装置拉环圆销锁质量差或定检时未按标准、工艺安装，列车运行中车辆振动部分拉环圆销锁、圆销脱出丢失，如未及时发现或处理就造成拉环脱落、丢失。
处理方法：列检现场作业发现部分拉环圆销锁、圆销脱出丢失故障，列检无圆销锁可以临时装用开口销（或用铁丝捆绑）、拉环圆销丢失可用铁丝将拉环与顶梁上的限位筒捆绑牢固等应急处理措施，至站修所彻底修复该故障。对于拉环脱落、丢失，TFDS动态检查发现提报该故障，并录入系统。现场人工检查还要重点检查顶梁、弹片是否变形、制动阀杆是否断裂，排除车辆脱轨的可能。
（3）拉环、顶梁组成变形。1）拉环、顶梁组成变形主要原因：一是在装卸线路使用螺旋卸车机或装载机对车辆进行装卸作业时，设备操纵人员操作不当，螺旋或铲斗升降触碰、抬升货车车体，带动拉环、頂梁组成随车体一起上移并与车轴接触，造成拉环或顶梁组成变形。二是由于运行中的翻车机系统故障，导致车辆在翻车机翻卸过程中滑落脱轨或车辆在牵入、牵出翻车机时由于翻车机平台钢轨与牵入、牵出线钢轨横向错位或高度不一致，造成轮对掉落轨面脱轨，拉环触碰车轴变形，有时受力过大联动顶梁组成变形或断裂。三是列车在货物线（尤其在专用煤炭装卸线）上进行装卸作业，由于铁路线路维护不到位，造成煤渣或煤尘局部堆积与钢轨顶面齐平或超过钢轨顶面，调车作业推进、牵出车辆，容易造成车辆脱轨，引起拉环、顶梁变形。2）列车经装、翻卸作业重新编组始发作业时，负责检修的列检人员如发现车辆脱轨自动制动装置拉环、顶梁组成变形，应重点检查球阀、制动阀杆状态，轮对、侧架底部、交叉支撑装置外观是否正常。发现脱轨自动制动装置制动阀杆断裂，球阀关闭，轮对、侧架底部、交叉支撑装置等部位有明显刮擦、磕碰的新痕，说明该车辆近期发生脱轨，应进行扣车，同时报车辆主管部门调查处理。3）驻电厂装卸检修人员或列检现场始发作业曾发现车辆脱轨自动制动装置制动阀杆完好，球阀未关闭，但拉环变形、顶梁组成变形或断裂，轮对、侧架底部、交叉支撑装置等部位有明显刮擦、磕碰的新痕，疑似车辆发生脱轨，及时进行了扣车处理。经车辆主管部门会同铁路相关单位共同调查，确认电厂翻车机翻卸过程或卸空后牵出车辆过程中，由于翻车机系统故障或操作失误造成车辆脱轨，电厂或负责翻车机管理的车间（部门）担心承担责任，隐瞒不报，并自行组织人员对车辆进行了起复。该脱轨车辆的脱轨自动制动装置制动阀杆未被拉断，主要原因：一是脱轨制动阀装配不符合标准，车轴与拉环下侧垂向距离过大（超过规定限度），脱轨轮对车轴撞击拉环的力只造成拉环局部变形，未能拉断制动阀杆;二是制动阀杆强度不符合规定（制动阀杆壁厚超过规定）或材质不符合规定，制动阀杆拉断力和顶断力超过规定，脱轨轮对车轴撞击力传导至调节杆不能拉断制动阀杆，只造成拉环变形、顶梁组成变形或断裂。 处理方法：发现拉环、顶梁组成变形，关闭球阀，拉环变形严重与车轴间隙小拆除拉环，顶梁组成断裂用铁丝捆绑牢固，至站修所更换拉环、顶梁。
（4）弹片变形或断裂。主要原因：一是由于拉环、顶梁与车轴的间隙未调至不符合规定值，车辆运行中出现极限工况时，拉环或顶梁与车轴意外接触时，拉环或顶梁受到的外力首先传递并作用到弹片（正常情况下2个弹片承担着拉环、顶梁组成和作用杆的重量和动载荷），造成脱轨自动制动阀弹片变形或断裂。二是车辆进行顶升或起吊作业时，未拆卸脱轨自动制动装置拉环，使拉环与车轴接触，造成弹片变形或断裂。处理方法：列检发现脱轨自动制动阀弹片变形或断裂，及时关闭球阀或扣车回送站修所施修。
4 改进建议及措施
（1）车辆TFDS动态检查作业对脱轨自动制动装置拉环、顶梁部位加强对比及放大检查，及时发现提报拉环、顶梁变形故障，并提示前方人工检查作业的列检进行现场鉴定，防止脱轨车辆上线运行。（2）负责人工检查作业的列检作业场配备脱轨自动制动装置量规、止规，列检检查作业发现车轴与脱轨自动制动装置拉环、顶梁间隙不正常的，及时进行测量。经检测不合格的车辆，扣临修进行调修。（3）车辆部门定期组织站修所对运用中的脱轨自动制动装置存在故障的车辆进行修复，保证车辆脱轨自动制动装置恢复正常技术状态。或为列检作业场配备脱轨自动制动装置拉环、圆销锁、圆销及相关维修工器具，可实现在列车检修中完成脱轨自动制动装置有关故障修复，减少车辆摘车临修。（4）厂、段修严格卡控脱轨自动制动阀及附属配件质量，确保符合标准。定检按检修工艺对脱轨自動制动装置进行检修及试验，加强“三检一验”，确保脱轨自动制动装置检修质量符合规定。（5）车辆部门对翻车机等装卸机械设备作业进行监督检查，加强与装卸车单位的联系沟通，督促其按规定检修、维护装卸机械设备，装卸车单位损坏车辆隐瞒不报或未及时报告，按有关规定对责任单位进行处罚。
参考文献：
[1]周磊，陈雷.铁路货车主要结构与使用[M].中国铁道出版社，2011.
[2]张旺狮.货车制动装置[M].中国铁道出版社，2008.
[3]陈雷，张志建.70t级铁路货车及新型零部件[M].中国铁道出版社，2006.
[4]铁路货车站修规程[M].中国铁道出版社，2012.
关键词：列检;脱轨自动制动装置;故障原因;处理方法
中图分类号：U260.35 文献标识码：A
列车运行中一旦发生车辆脱轨将造成较为严重的铁路交通事故，如不能及时发现，车辆仍在机车牵引下继续行驶，引发更多车辆相继脱轨或倾覆，从而使脱轨事故扩大，造成铁路车辆、货物、轨枕、路基及轨旁设备严重损坏，甚至形成重大事故。为了有效地降低车辆脱轨后造成的损失，铁道部组织研制了货车脱轨自动制动装置，该装置在车辆脱轨时使列车主管压力空气立即自动排向大气，列车产生紧急制动作用而自动停车，减少了车辆脱轨的损失及中断线路运行的时间。现在70 t、80 t级铁路货车已全部安装了脱轨自动制动装置，确保脱轨自动制动装置技术状态良好，对防范列车脱轨事故的扩大起关键作用。
1 脱轨自动制动装置结构
脱轨制动装置由铁路货车脱轨自动制动阀（以下简称脱轨制动阀）、球阀、三通和管路等组成。每根车轴处安装一套脱轨制动阀，在制动主管与脱轨制动阀的连接管路中安装了一个不锈钢球阀，车辆脱轨或脱轨制动阀发生故障时可关闭球阀截断脱轨制动装置支路。
脱轨制动阀由拉环、顶梁、调节杆、作用杆、锁紧螺母、弹片、制动阀杆（即作用元件）和阀体等组成。制动阀杆端头穿入作用杆孔中，作用杆由上、下对称放置的两个弹片支承在阀体上并通过锁紧螺母预紧，作用杆、锁紧螺母与调节杆采用销接，调节杆与顶梁采用焊接，顶梁组成与拉环采用圆销连接 。制动阀杆采用两级安全保护，消除了制动阀杆疲劳断裂而意外紧急停车的可能，保证安全可靠性。第一级保护：在正常情况时拉环、顶梁组成和作用杆的重量和动载荷不作用于制动阀杆上，由上、下对称安装的两个弹片支承;第二级保护：制动阀杆横向安装，正常情况下制动阀杆与作用杆不接触，其与作用杆孔上、下各有2 mm±0.5 mm的间隙。
2 脱轨自动制动装置作用原理
脱轨制动装置利用脱轨时车体与轮对的相对位移，在空车脱轨时，脱轨轮对处的车轴瞬间下降撞击拉环下水平杆，通过顶梁拉调节杆，调节杆下移拉断制动阀杆;在重车脱轨时，脱轨转向架中未脱轨轮对的车轴上翘，顶梁顶调节杆，调节杆上移顶断制动阀杆。制动阀杆折断后，沟通主风管与大气的通路，引起列车发生紧急制动作用，实现紧急停车作用。
3 列检运用检修中检查发现脱轨自动制动装置的主要故障
（1）球阀手把关闭。TFDS动态检查、现场人工检查均清晰可见。一般情况为脱轨自动制动装置所属管系安装不正位、存在别劲造成漏泄或脱轨制动阀故障，列检无法处理或为保证车辆运行安全而关闭球阀。
处理方法：TFDS动态检查提报该故障，并录入系统。现场人工检查还要重点检查拉环、顶梁是否变形、制动阀杆是否断裂，排除车辆脱轨的可能。
（2）拉环圆销或圆销锁丢失及拉环脱落、丢失。部分拉环圆销或圆销锁丢失是脱轨制动阀最常见故障。一般情况为脱轨自动制动装置拉环圆销锁质量差或定检时未按标准、工艺安装，列车运行中车辆振动部分拉环圆销锁、圆销脱出丢失，如未及时发现或处理就造成拉环脱落、丢失。
处理方法：列检现场作业发现部分拉环圆销锁、圆销脱出丢失故障，列检无圆销锁可以临时装用开口销（或用铁丝捆绑）、拉环圆销丢失可用铁丝将拉环与顶梁上的限位筒捆绑牢固等应急处理措施，至站修所彻底修复该故障。对于拉环脱落、丢失，TFDS动态检查发现提报该故障，并录入系统。现场人工检查还要重点检查顶梁、弹片是否变形、制动阀杆是否断裂，排除车辆脱轨的可能。
（3）拉环、顶梁组成变形。1）拉环、顶梁组成变形主要原因：一是在装卸线路使用螺旋卸车机或装载机对车辆进行装卸作业时，设备操纵人员操作不当，螺旋或铲斗升降触碰、抬升货车车体，带动拉环、頂梁组成随车体一起上移并与车轴接触，造成拉环或顶梁组成变形。二是由于运行中的翻车机系统故障，导致车辆在翻车机翻卸过程中滑落脱轨或车辆在牵入、牵出翻车机时由于翻车机平台钢轨与牵入、牵出线钢轨横向错位或高度不一致，造成轮对掉落轨面脱轨，拉环触碰车轴变形，有时受力过大联动顶梁组成变形或断裂。三是列车在货物线（尤其在专用煤炭装卸线）上进行装卸作业，由于铁路线路维护不到位，造成煤渣或煤尘局部堆积与钢轨顶面齐平或超过钢轨顶面，调车作业推进、牵出车辆，容易造成车辆脱轨，引起拉环、顶梁变形。2）列车经装、翻卸作业重新编组始发作业时，负责检修的列检人员如发现车辆脱轨自动制动装置拉环、顶梁组成变形，应重点检查球阀、制动阀杆状态，轮对、侧架底部、交叉支撑装置外观是否正常。发现脱轨自动制动装置制动阀杆断裂，球阀关闭，轮对、侧架底部、交叉支撑装置等部位有明显刮擦、磕碰的新痕，说明该车辆近期发生脱轨，应进行扣车，同时报车辆主管部门调查处理。3）驻电厂装卸检修人员或列检现场始发作业曾发现车辆脱轨自动制动装置制动阀杆完好，球阀未关闭，但拉环变形、顶梁组成变形或断裂，轮对、侧架底部、交叉支撑装置等部位有明显刮擦、磕碰的新痕，疑似车辆发生脱轨，及时进行了扣车处理。经车辆主管部门会同铁路相关单位共同调查，确认电厂翻车机翻卸过程或卸空后牵出车辆过程中，由于翻车机系统故障或操作失误造成车辆脱轨，电厂或负责翻车机管理的车间（部门）担心承担责任，隐瞒不报，并自行组织人员对车辆进行了起复。该脱轨车辆的脱轨自动制动装置制动阀杆未被拉断，主要原因：一是脱轨制动阀装配不符合标准，车轴与拉环下侧垂向距离过大（超过规定限度），脱轨轮对车轴撞击拉环的力只造成拉环局部变形，未能拉断制动阀杆;二是制动阀杆强度不符合规定（制动阀杆壁厚超过规定）或材质不符合规定，制动阀杆拉断力和顶断力超过规定，脱轨轮对车轴撞击力传导至调节杆不能拉断制动阀杆，只造成拉环变形、顶梁组成变形或断裂。 处理方法：发现拉环、顶梁组成变形，关闭球阀，拉环变形严重与车轴间隙小拆除拉环，顶梁组成断裂用铁丝捆绑牢固，至站修所更换拉环、顶梁。
（4）弹片变形或断裂。主要原因：一是由于拉环、顶梁与车轴的间隙未调至不符合规定值，车辆运行中出现极限工况时，拉环或顶梁与车轴意外接触时，拉环或顶梁受到的外力首先传递并作用到弹片（正常情况下2个弹片承担着拉环、顶梁组成和作用杆的重量和动载荷），造成脱轨自动制动阀弹片变形或断裂。二是车辆进行顶升或起吊作业时，未拆卸脱轨自动制动装置拉环，使拉环与车轴接触，造成弹片变形或断裂。处理方法：列检发现脱轨自动制动阀弹片变形或断裂，及时关闭球阀或扣车回送站修所施修。
4 改进建议及措施
（1）车辆TFDS动态检查作业对脱轨自动制动装置拉环、顶梁部位加强对比及放大检查，及时发现提报拉环、顶梁变形故障，并提示前方人工检查作业的列检进行现场鉴定，防止脱轨车辆上线运行。（2）负责人工检查作业的列检作业场配备脱轨自动制动装置量规、止规，列检检查作业发现车轴与脱轨自动制动装置拉环、顶梁间隙不正常的，及时进行测量。经检测不合格的车辆，扣临修进行调修。（3）车辆部门定期组织站修所对运用中的脱轨自动制动装置存在故障的车辆进行修复，保证车辆脱轨自动制动装置恢复正常技术状态。或为列检作业场配备脱轨自动制动装置拉环、圆销锁、圆销及相关维修工器具，可实现在列车检修中完成脱轨自动制动装置有关故障修复，减少车辆摘车临修。（4）厂、段修严格卡控脱轨自动制动阀及附属配件质量，确保符合标准。定检按检修工艺对脱轨自動制动装置进行检修及试验，加强“三检一验”，确保脱轨自动制动装置检修质量符合规定。（5）车辆部门对翻车机等装卸机械设备作业进行监督检查，加强与装卸车单位的联系沟通，督促其按规定检修、维护装卸机械设备，装卸车单位损坏车辆隐瞒不报或未及时报告，按有关规定对责任单位进行处罚。
参考文献：
[1]周磊，陈雷.铁路货车主要结构与使用[M].中国铁道出版社，2011.
[2]张旺狮.货车制动装置[M].中国铁道出版社，2008.
[3]陈雷，张志建.70t级铁路货车及新型零部件[M].中国铁道出版社，2006.
[4]铁路货车站修规程[M].中国铁道出版社，2012.