铁路货车空气制动系统故障分析与改进

吴小军　方昌锋　宋学军　龚加法

摘要：介绍了铁路货车运用典型故障中的空气制动系统故障，对故障原因进行了分析，制订了纠正措施并在生产过程中进行了应用，对减少铁路货车运用制动故障有一定的作用。

关键词：制动系统;故障;分析;改进

0 引言

中车长江车辆有限公司（以下简称“长江公司”）货车造修源头质量问题突出，运用典型故障反馈居高不下。在国铁集团机辆部2019年运用货车典型故障反馈率情况通报中，长江公司造修货车排名不佳，全年四个季度造修车均有两次落入后三名，形势严峻，尤其是空气制动故障，在典型故障中占比近20%。提升货车空气制动系统造修的源头质量，减少厂外运用故障的发生，是减少运用货车典型故障，提高典型故障反馈率排名，重塑公司市场形象的重要手段。

1 故障统计

运用货车故障反馈率分析表显示，制动故障中制动阀类故障占比最高，占总数的49.54%，制动管系故障其次，占比达到了34.77%，两类故障占了制动故障總数的84.31%。

2 原因分析

2.1    制动阀类故障的主要原因

（1）制动阀内部清洁度达不到要求，存在粉末及颗粒状油污。近三年，制动故障整治验证清单共计22例阀类故障，有9例是因为制动阀内部清洁度达不到要求所致。

（2）制动阀内部滑阀、节制阀研磨质量不合格。滑阀、节制阀的研磨质量决定着制动阀的检修质量，是造成制动阀作用不良的一个重要原因。

（3）制动阀各部螺栓紧固质量不符合要求。近三年，制动故障整治验证清单里有4例故障是因为螺栓紧固质量不符合要求所致，从近期反馈的几起制动阀漏泄故障也发现有螺栓松动现象。

2.2    制动管系折断和漏泄故障的主要原因

（1）制动管系折断的主要原因是强力组装，制动管系的原车原装可以有效减少强力组装现象的发生。

（2）制动管系及相关配件分解、检修作业不规范导致制动管及法兰检修质量不良，会导致检修状态不良的制动管系组装上车。

（3）制动组装工艺要求执行不到位。制动组装时违反工艺要求，如制动管系别力组装、各部件连接螺栓未按规定紧固，以及单车试验时管系锤击执行不到位，都会形成制动管系的漏泄隐患。

3 纠正措施

根据原因，从员工质量意识、作业技能、工艺文件执行、现场管理等方面制订了如下整改措施：

3.1    开展质量形势警示教育，强化员工质量意识

为提高员工的质量意识，收集整理国铁集团总公司近两个季度制动典型故障，以会议、公告牌等多种方式开展制动质量形势的警示教育，并及时发布每日实物质量缺陷信息、产品质量信息月报、国铁集团公布的每季度故障反馈率等信息，使生产一线员工了解到公司当前制动质量面临的严峻形势。

3.2    组织员工进行学习、培训

为提高员工业务技能，组织修理业务部、货车制造部制动配件检修、制动组装相关工序人员开展应知应会学习、培训、考试等工作，参与培训、考试人数达190人次。

3.3    规范质检员检查行为，改进和优化检查方法

质量管理部每日对检查员质量反馈情况进行排名，对排名靠前的检查进行奖励，鼓励质检员多发现质量缺陷。完成了落车检查站、落成检查站检查员工作要求的编写，规范了检查员的岗位分工、职责。对单车试验过程进行了梳理和调查，根据调查结果，明确了检查员对单车试验过程的检查标准，并对车间提出了整改要求。制订了检查员交流学习计划，共有40多名检查员参加了交流培训，通过各工序检查员的交流学习，提升检查员的业务能力。

3.4    强化工艺和装备管理，提升保障能力

为确保检测设备状态完好、软件状态受控，从6月开始到7月底，对修理业务部、货车制造部的30多台制动相关检测设备以及应用软件的状态进行了全面检查。同时，采用新设备、新技术，提升检修质量。为提升制动阀清洗质量，针对超声波清洗机清洗效果不佳的制动阀内部各槽、孔等部位，改进阀体的清洗方式，使用气爆式清洗机代替超声波清洗，提升阀体清洗质量。下发了《制动阀检修和组装相关要求的通知》长艺通〔2020〕466号文，对制动阀清洗的水温、风水压、清洗时间等进行了规范。节制阀座一直采用人工研磨方式，研磨效率低且质量不稳定，为提升滑阀座的研磨质量，改变落后的检修方式，使用节制动阀座研磨机替代人工研磨，保证滑阀座的研磨质量。下发了《关于节制阀座研磨相关要求的通知》长艺通〔2020〕600号文，对节制阀的研磨方式、油石的校正、配件检修的首末检等方面进行了规范。

3.5    完善制动配件的管理要求，实现质量追溯

为了规范落车车间非单件单卡类制动配件的检修和试验，保证制动配件检修过程可控和质量可追溯，制订了《落车车间非单件单卡类制动配件检修试验要求》长艺通〔2020〕356号文，文件覆盖了折角塞门等13种配件，规范了无检修编号类配件的检修和试验过程，实现了质量追溯要求。

每月对文件实施情况进行检查，针对检查中发现的自检标识不符合规定要求，检修人员试验记录填写不熟练，拉杆、风缸、链条等配件记录填写不规范等问题，督促落车车间进行整改。

3.6    开展工艺文件执行率的检查工作

对修理业务部和货车制造部制动相关的11个工序的438个关键项点开展工艺文件执行率的检查工作。对违反工艺文件的行为进行了考核，并要求相关部门制订纠正预防措施进行整改。

3.7    开展制动配件原车原装

在修理业务部开展制动配件原车原装管理提升工作，贯彻执行制动管系和上拉杆原车原装、按要求制订执行目标以及月度总结工作，对制动配件检修各类违规现象进行整改，工艺技术部和质量管理部对执行情况进行监督、检查、考核。

在制动管系检修场地画好分隔线，每辆车制动管系占用一格，防止混放，制动管二次分解采用风动扳手，防止出现法兰拉伤，将损伤的法兰人工挑拣出来，防止损伤法兰流入下个工序，将损伤的制动管进行更换后做好记录[1]。

3.8    制动阀螺栓紧固确认

上半年发生多起120阀阀体螺栓松动故障，该故障的频繁出现引起了工作小组的重视。经过调查发现，因螺栓紧固检查方法和标准不明确，造成未按要求進行对称紧固的螺栓无法检测，容易形成隐患。

为了杜绝此类故障，工作小组召集生产、工艺、质检等部门反复分析讨论，最后对阀体螺栓提出了记名修、记名检的要求，并用扭力矩扳手量化了螺栓紧固状态检查的标准。

3.9    制动阀除锈防护

在抛丸除锈过程中制动阀内部经常出现钢丸污染，一方面是由于制动阀防护不当，主阀和紧急阀排气口以及局减盖上小孔未进行防护;另一方面是因为制动阀分解检修时存积在阀体上的钢丸进入阀内，难以清除[2]。而工艺文件对两处问题又无明确要求。联系工艺部门，根据现场情况确定了主阀排气口采用专用螺堵进行防护，紧急阀排气口采用吊板进行防护，局减盖上小孔采用？准3 mm开口销进行防护。规定除锈完成后表面钢丸和灰尘须吹扫干净。

3.10    制动阀油漆防护

中间体与主阀连接处在单车试验时漏风，经调查发现，各安装面存在油漆、污垢，影响安装面的组装。对于按工艺要求进行清洗无法清除的油漆、污垢，改用电动刷子清理，并要求清理完成后用手触摸接合部表面，无凹凸触感为合格，并要求中间体在油漆前、组装橡胶件及防护件后，在接合面周边用波纹纸防护，防止油漆进入接合面。

4 取得的成效

（1）如图1所示，对2020年5月—11月制动阀检修试验一次合格率进行统计，可以看出：制动阀检修试验一次合格率从83%上升到90%，并且持续保持稳定。

（2）根据长江公司售后产品质量故障信息统计，2020年1月—10月售后产品质量月报反馈制动故障共12起，与2019年同期相比下降了25%，如图2所示。

5 结语

通过对长江公司货车造修源头的质量问题进行分析，针对空气制动故障、制动阀类故障等进行技术改进，降低了货车故障发生率，提高了货车质量及客户对货车的满意度。

[参考文献]

[1] 刘文胜，李若凡.铁路货车基础制动装置缓解不良原因分析及解决措施探讨[J].铁道车辆，2019，57（6）：35-36.

[2] 关长军.铁路货车制动系统漏泄故障情况分析[J].减速顶与调速技术，2019（2）：15-19.

收稿日期：2021-07-30

作者简介：吴小军（1976—），男，湖北武汉人，工程师，研究方向：铁路车辆质量管理、质量控制。