机车制动装置的常见故障分析及预防措施

第一章简述基础制动装置的形式及构造基础制动装置是最终产生制动作用的装置，它与空气制动装置及手制动机相连形成整套列车制动装置，是由制动缸活塞杆至闸瓦之间所包括的一整套杠杆、拉杆、制动梁、吊杆、闸瓦等零部件组成的力的传动装置。

它利用杠杆原理，把空气制动机的制动活塞推力或手制动机所产生的拉力，经过各杠杆、拉杆的作用，扩大适当的倍数后再传到闸瓦上，使闸瓦紧贴车轮踏面，而产生制动作用。

第一节基础制动装置的形式
基础制动装置的形式，按设置在每个车轮上的闸瓦块数及其作用方式可分为单闸瓦式、双闸瓦式、多闸瓦式和盘形制动基础制动装置等。

其中多闸瓦式应用较少。

目前我国除部分特种货车外的绝大多数货车均采用单侧闸瓦式基础制动装置。

1、单侧闸瓦式基础制动装置
单闸瓦式基础制动装置，简称单侧制动，即只在车轮一侧设有闸瓦的制动方式，目前我国绝大多数货车都采用这种形式。

如图所示：
单闸瓦式基础制动装置优点是：构造简单，节约材料，便于检查和修理。

单闸瓦式基础制动装置缺点是：易使轴瓦偏磨，单位压力较大，磨耗量大，制动效果相对较差又因制动时车轮只受一侧闸瓦压力作用，在制动初速度较高或长大坡道时，容易造成闸瓦熔化，使制动力提高受到限制，影响行车安全，有时甚至引起火灾。

这种情况在长大坡地道区特别严重。

根据理论计算和实际运用经验，闸瓦单位面积承受的压力一般不超过1000kPa(极限值为l 300 kPa)。

目前我国采用GK型制动机和103型制动机的车辆，多数已达到和超过了这个限度(最高为1 400 kPa)，因此闸瓦熔化及磨托的情况比较严重，这是单闸瓦式基础制动装置的主要缺点。

在车辆不断向大型和高速方向发展，而闸瓦单位面积的压力不能再增加的情况下，应釆用高摩擦系数的合成闸瓦，这不用改变原有的制动装置就可满足高速运行的要求。

2、双侧闸瓦式基础制动装置
双侧闸瓦式基础制动装置，简称双侧制动，即在车轮两侧均有闸瓦的制动方式。

目前一般客车和特种货车的基础制动装置大多采用这种形式。

如图所示：
双侧闸瓦式机车制动装置的优点是：在车轮两侧都安装有闸瓦，所以闸瓦的摩擦面积比单闸瓦式增加一倍。

闸瓦单位面积承受的压力较小，这不但能提高闸瓦的摩擦系数，而且散热面积大，可降低闸瓦与车轮踏面的温度，延长车轮的使用寿命，减少闸瓦的磨耗量并可得到较大的制动力（指同一尺寸的制动缸与同一闸瓦压力的情况下）。

同时，由于每轴的车轮两侧都有闸瓦，
制动时两侧的闸瓦同时压紧车轮，可以克服单闸瓦式车轮一侧受力而引起的各种弊病。

双侧闸瓦式机车制动装置的缺点是：结构比较复杂，一般侧架式货车转向架不易安装双闸瓦式基础制动装置。

3.盘形制动
盘形制动装置是指制动时用闸片压紧制动盘而产生制动作用制动方式。

盘形制动的基础制动装置有两种类型：制动盘安装在车轴上的叫轴盘式，制动盘支装在车轮辐板上的叫轮盘式。

盘形制动基础制动装置的基本结构如图
所示；
盘形制动基础制动装置的结构比较简单，可以缩小副风缸和制动缸的容积，节省压力空气；各种拉杆杠杆可以小型化，直接安装在转向架上，能减轻车辆自重；不用闸瓦直接磨耗车轮踏面，可延长车轮使用寿命；制动性能比较稳定，可减少车辆纵向冲动；同时制动缸安装在转向架上，制动时动作迅速，可提高制动效率；采用高摩擦系数的合成闸片，可以增大制动力．缩短制动距离，并可延长闸片的使用寿命。

目前我国的快速客车(时速在120 km 以上)大都采用这种制动装置。

但由于不用闸瓦直接摩擦车轮踏面，踏面上的油污不能及时清扫，可能降低轮轨间的粘着系数。

同时当车轮踏面有轻微擦伤时，不能像闸瓦式制动装置那样利用闸瓦的摩擦来消除这种擦伤，为克服这些缺点，尚须增设踏面清扫装置。

第二节基础制动装置的构造组成
目前我国货车上用的基础制动装置的形式如图所示。

货车基础制动装置一般由制动活塞杆、制动缸前杠杆、连接杠杆(中拉条，制动缸的前杠杆和制动缸后杠杆的连接杠杆)、移动杠杆、上拉条、制动杠杆、下拉条、固定杠杆、制动梁、闸瓦托、闸瓦及安全装置和手制动杠杆组成，有些货车装转8A转向架的没有闸瓦托吊。

有些货车加装闸瓦间隙自动调整器的，还有控制杠杆等配件,均属基础制动装置配件范畴。

第三节作用
制动时，制动缸活塞推力使制动缸杠杆首先绕连接杠杆拉杆圆销转动，使杠杆的另一端拉动一位均衡杠杆拉杆向内移动。

与此同时，制动缸前杠杆又以一位均衡杠杆拉杆圆销为支点转动，带动连接拉杆向右移动，从而牵动
制动缸后杠杆中部，使其以闸瓦间隙自动调整器十头圆销为支点转动，拉动二位均衡杠杆拉杆也向内移动。

以一位为例分析，均衡杠杆拉杆带动均衡杠杆，均衡杠杆又牵动其两端的均衡拉杆，均衡拉杆再拉动第一根移动杠杆的顶端，使该杠杆以中部圆销为支点转动，牵动拉环把第四位制动梁移向车轮。

闸瓦托吊的下部套在制动梁的端轴上，上部套在闸瓦托吊座的圆销上。

制动梁向轮对方向移动时，它带动闸瓦托吊、闸瓦托、闸瓦移向轮对，直到闸瓦贴靠车轮踏面。

当继续拉动第一根移动杠杆的上部时，该杠杆以下端圆销为支点转动，它的中部圆销拉动移动杠杆拉杆和第二根移动杠杆的中部圆销，使第二根移动杠杆绕它的上部圆销转动，使第三位制动梁向车轮移动，最后使车轮另一侧的闸瓦也抱轮。

此后，第二根移动杠杆以下端圆销为支点转动，牵动移动杠杆上拉杆和第三根移动杠杆的顶部，直到转向架外侧轮对两侧的闸瓦靠贴车轮。

最后一根垂直的杠杆称为固定杠杆，其上端用圆销固定在转向架的固定支柱上。

当转向架上的8块闸瓦全部贴靠在车轮踏面上时，制动缸活塞推力开始传给闸瓦和车轮，发生有效的制动作用。

二位的动作相同，不再重复。

缓解时，制动缸活塞缩回原位，这时各杠杆、拉杆失去外力，各制动梁、闸瓦托吊、闸瓦托和闸瓦依靠自身的重力和制动梁缓解弹簧的反拨移动，使闸瓦离开车轮，达到缓解的目的。

第二章基础制动装置的故障分析
第一节圆销、开口销的故障分析
今年来由于货车重载高速的运行，各部件的工作压力越来越大。

基础制
动装置的圆销、开口销的丢失、断裂、折损现象时有发生，而由于这些原因所造成的事故、故障也不断发生。

轻则够成一般险性事故：重则构成列车脱轨、颠覆重大事故。

应引起我们工作者的高度重视。

一事故案例
制动配件脱落式长期困扰列车安全运行的惯性问题，仅在2001年1月、2月，固原列检所就连续发现并防止9起制动梁固定支点圆销窜出事故，及时消灭了严重危害列车安茜运行的事故隐患。

在2005年7月1日至9月25日这段时间里，通辽的一个列检车检共发现制动梁圆销帽裂纹故障54件、上拉杆圆销帽裂纹故障8件、下拉杆圆销帽裂纹故障21件。

并且开口销的折损盒丢失现象也非常常见。

2001年2月3日20时01分，由大安北机务段QJ—3287号机车牵引的61155次货物列车运行至哈尔滨通让线新华屯站12号道岔时机后36位C600125133车一位制动梁支柱圆销丢失造成机后37位C600125243、38位C600125162脱轨，造成车辆小破一辆，中破两辆；道岔水泥灰枕破损35根，折断7根，12、14号道岔方刚、表示杆各损坏一根；中断行车1小时50分，构成货物列车险性事故。

二圆销、开口销的故障原因分析
1 圆销、开口销采制不良
圆销、开口销材质不良式危害行车安全的突出因素。

尤其式基础制动装置中受力较大的部件。

如制动梁支柱圆销。

在列车运行中制动时，制动梁上下跳动异常剧烈，运用中反复制动、缓解，支柱圆销不断承受到冲击载荷，金属材料极易疲劳。

另外，圆销、开口销在锻造加热式有过热现象，式锻造后组织存在网状铁素体，晶粒粗大，致使圆销、开口销淬火时因“晶体粗糙”作用，在马氏体转
变过程中，形成晶界裂缝，导致淬火裂纹的产生。

在现车中，质量低劣的圆销、开口销越来越多，严重影响着行车安全。

2定检中圆销、开口销装配质量差
定检圆销、开口销装配质量差，式影响行车安全的一个重要原因。

铁路运输以定检保列检盒以质量保安全位基础。

定检质量差，会给列检工作造成许多的困难。

按规定圆销语销孔应配套使用，其配合间隙应符合修程规定。

而实际定检中有的圆销与销孔不配套，其配合间隙大于3mm，运用中使圆销受交变载荷冲击更加频繁，极易使圆销疲劳破坏。

又如按要求，开口销双向劈开角度应为60度到70度，而实际做定检时，有的开口销劈开角度适中，但两片弯曲的角度不均，劈开过大的一片在冲击载荷作用下极易过早折断。

更为严重的是，有的竟将两片弯向一侧，这种情况危害更大，极易造成开口销和圆销的丢失而引起行车事故。

3检车人员责任心不强
检车人员在接车检查工作式不细心，责任心不强，未发现损坏的圆销荷开口销。

又的甚至是发现了也不予以更换，导致列车在运行中因圆销、开口销问题影响中途停车。

此外，在段修和检修中，发现部件变形或损坏不是很严重，只是对故障部位进行了一下简单的处理，甚至不处理，如固定支点座中心线与水平夹角角度不对、制动梁支柱槽中心线与水平夹角角度不对、制动梁滑槽磨耗板一侧号一侧低、固定支点座定位尺寸不对的原因，造成固定杠杆与固定支点不对，两中线间距离过大，造成固定杠杆与固定支点产生促进现象，列车制动时，制动梁固定杠杆对固定支点叉头两侧产生弯矩，使其内侧距离增大，使固定支点叉头对固定支点圆销产生剪切力，在长时间的交变载荷的作用下，
开口销断裂，导致固定支点圆销窜出或脱落。

4运用中人为拆卸偷盗圆销、开口销
配件丢失是长期困扰铁路运输的不安定因素，圆销、开口销出长期运用中难免地折损丢失等情况外，人为的因素也是重要的原因。

在检修时故障排除组装后，则往往忘装开口销，结果导致圆销在运行过程中窜出，造成配件脱落危害行车安全。

另外偷盗圆销、开口销的现象也较为严重，尤其是在车辆中途停车。

三预防措施
安全式铁路运输的永恒主题，在当前提速、增效的情况下，安全运输就显得更为突出。

圆销及开口销在货车虽然是小配件，但其作用巨大，必须予以高度重视防患于未然，避免圆销、开口销丢失、折损故障的发生。

1、各车辆段要加强列检人员责任心，要求他们认真执行检车作业过程，严格把关，及时发现和更换丢失、折损的圆销和开口销。

对少数屡教不改的检车员应拿出一套行之有效的办法来对付他们进行严厉的考核。

防止圆销和开口销丢失、折损故障的发生。

2、严格执行定检的“三检一验”制度，严把圆销、开口销制造加工质量，提高货车定检质量，增加对主要圆销的探伤工作，不符合质量要求的圆销和开口销一律不准装车使用，确保货车定检质量的良好。

此外，建议定检时将制动梁支柱、固定支点等处圆销改为扁孔圆销，加垫圈由开口销根部卷起，消灭蹙劲的事故源头。

列检时，加强对基础制动装置各圆销、开口销的检查，重点对下拉条、制动梁支柱、固定支点圆销处
及开口销进行检查。

如发现固定杠杆与固定支点存在蹩劲现象，应及时更换圆销及开口销，可采用直径为28mm*99mm的圆销，消除固定支点叉头对固定支点圆销、开口销的剪切作用。

在列检现场中如固定的圆销更换困难，可暂时用铁丝捆绑后关门处理。

3、加强铁路沿线的综合治理工作，大力开展爱路爱车活动，严惩偷盗铁路货车配件的犯罪分子，切实防止和杜绝圆销等车辆配件丢失现象的发生。

第二节闸调器的故障分析
4对于闸调器在运用中产生的故障，列检人员在列检作业时应进行细心的检查和妥善的处理，使经常处于良好的运用状态，以保证机车有足够的制动力，确保行车安全。

下面我们来详细介绍一下ST型闸调器。

一ST型闸调器的功用
5制动装置采用踏面制动方式时，在制动过程中闸瓦磨耗会导致闸瓦与车轮间的间隙增大，使制动缸活塞行程超长，减弱制动缸的空气压力，从而使车辆的制动力减小，延长制动距离。

制动缸活塞行程超长严重时，还会出现基础制动装置的抗托现象，使制动失效，对行车安全不利。

当没有安装闸调器时，为保证行车安全，检修部门，特别是列检人员，必须经常用人工的方法调整车辆基础制动装置各拉杆圆销孔的位置，以保持制动缸活塞行程在规定的范围内。

根据制动缸活塞行程与闸瓦间隙的关系知道，闸瓦平均磨耗5—6 mm时，制动缸活塞行程就会超过规定的范围，需要调整一次。

采用人工调整的方法不仅工人的劳动强度大，而且难以达到准确调整的要求，又因延长列车在站检修作业时间，在一定程度上延长了车辆周转时间，影响了运输效率。

1.机车上使用的闸瓦间隙自动调整器(简称闸调器)具有以下功能：
(1) 能根据闸瓦间隙的变化，自动地使制动缸活塞行程保持在规定的范围内，保持闸瓦与车轮的间隙正常，确保动力不衰减，有效地保证了行车安全。

(2) 在列车中各制动缸活塞行程能自动地保持一致，减少了列车的纵向动力作用，使列车的冲击力减小。

(3) 采用自动调整作用，大大减轻了列检工作人员手工调整制动缸活塞行程的体力劳动，缩短了列检停站技术作业的时间，从而加速车辆周转，提高运输效率。

2 .ST型闸调器的特点
ST型闸调器是我国自行设计生产的，适用于客货车辆。

ST型闸凋器是双向调整闸调器，分为ST1—600型双向闸凋器和ST2—250型双向闸凋器两种。

两种闸调器的构造作用原理都一样，其区别是安装的位置不同和螺杆的工作长度不同ST1—600型双向闸调器的螺杆工作长度为600 mm，ST2—250型双向闸调器螺杆工作长度为250 mm。

ST型闸调器具有双向调整作用。

车辆运行中，无论闸瓦与车轮的间隙偏大或偏小，它都能自动地调整制动缸活塞行程达到正常间隙，使制动缸活塞行程保持在规定的范围内。

3..采用非自锁螺纹式机械结构，作用比较可靠，机构紧凑，而且动作较迅速，对空气制动又没有干扰。

二闸调器的故障类型
闸调器在运行中的故障可分为以下几种：闸调器本身的故障，安装调整不当造成的故障及基础制动装置损坏而引起的故障。

（一）闸调器本身的故障
闸调器在运行中，有时发生不调整的现象，大多属于闸调器本身发生了故障，主要由以下几种原因造成：
1 弹簧折损或拉杆上的挡圈折损，轴承断裂，调整螺母和引导螺母拉伤及螺杆拉伤等。

2 润滑油脂变质和严重缺油造成的事故。

3 闸调器本体密封不严，使得其体内有大量的尘土，冬季时如水汽进入器体内结冰，就会造成闸调器动作不灵活或不动作。

4 闸调器由于超过检修期，缺少润滑油脂，零件生锈或过度磨耗等，都可能造成不动作。

（二）安装和调整不当造成的故障
因杠杆销孔位置不对，造成螺杆过长或过短，抗托或制动缸后杠杆碰缸盖。

（三）基础制动装置损坏引起的故障
1 在长大下坡道区段，因没有及时更换闸瓦，造成摩托将控制杆顶弯。

2 因闸瓦脱落、丢失，造成间隙过大，将控制杆压弯。

运用中，列检人员应注意观察闸调器是否有损坏、失效以及不正常的作用。

如发现闸调器不动作，可在闸调器外体上做出明显标记，按制动关门车处理或卸空后送站修所修理。

三闸调器的故障处理方法
ST1—600型闸调器是制动装置中的重要部件之一。

随着闸调器在我国铁路货车上的大量使用，对闸调器在运用中的故障及检修处理方法也应进行认真总结研究，使其经常保持良好的运行状态，以保证车辆有足够的制动力，确保列车运行安全。

下面简要介绍一下闸调器的故障原因及处理方法。

1 控制杆弯曲的原因是换瓦时，手调闸调器外体的圈数太多，在第一次制动时，因间隙太大使制动缸活塞行程太长而造成控制杆弯曲。

处理方法：是将控制杆卸下调直，在装到车上使用。

2制动缸后杠杆抗托或碰制动缸后盖的原因是全车8块闸瓦都快到限时，制动杠杆向一位方向倾斜太多，由于二位上拉杆孔位放错造成的。

处理方法：是调整二位上拉杆销孔。

3制动缸活塞行程超长的原因是制动缸连接拉杆孔眼放错，使控制杆头与闸调器外体的距离不对，造成了失控。

处理方法：是调整制动缸连接拉杆孔，一般旧车都是将一端放在内孔，另一端放在外孔；而新车两端都放在外孔。

4 闸调器拉杆在制动后不能恢复的原因是由于制动时制动缸活塞行程太长，在缓解时调整螺母不灵活，往往不能及时跟着前进。

处理方法：是在试风时，可将手锤垫在闸瓦与车轮之间，使间隙减小，这样就可以使拉杆恢复原位，严重的要进行分解、清洗及给油。

5 外体不转的原因有六种情况。

（1）拉杆上的轴用弹性挡圈断裂，使离合器处于锁闭状态
处理方法：是更换挡圈。

（2）主弹簧折断。

处理方法：是更换新的主弹簧；
（3）闸调器密封不良，进入尘土和水后冬季结冰。

处理方法：是清洗及更换密封圈；
（4）缺油脂。

处理方法：是卸开后加润滑油脂；
（5）螺杆及螺母拉伤。

处理方法：是更换新的：
（6）轴承损坏或油脂有杂质。

处理方法：是更换轴承或油脂。

6手调太紧或太松，原因是压紧弹簧太硬，或压紧弹簧断裂。

处理方法：是更换压紧弹簧
7螺杆只能缩短不能伸长，原因是闸调器外体不转动。

处理方法：是更换闸调器。

8闸调器不动作，原因是冬季结冰或零件损坏。

处理方法：是更换闸调器。

9 活塞行程达不到标准，原因是A推或A杠值调整不对。

处理方法；是从新调整一下。

10螺杆长度超过规定以上或达到了600mm，原因是下拉杆销孔调整错误或控制杆弯曲与丢失。

处理方法：是调整下拉杆孔或检查和更换下拉杆。

11闸调器不能进行调整作用，原因是控制杆失控。

处理方法；是调整或更换控制杆。

四运用中的检查步骤及注意事项
运用中发现制动缸活塞行程不符合要求时，不要随便去调整基础制动装置孔的位置，因为装有闸调器的车辆，依靠捣换孔是不能调整制动缸活塞行
程的，也不要随便怀疑闸调器是否出了毛病。

遇到这种情况，一般可按下列步骤进行检查：
1进行两次制动，检查第二次制动时活塞行程有无变化。

如经两次制动后，活塞行程已基本恢复到要求范围时，则可认为制动性能属于正常。

2当按上一步的要求进行后，活塞行程没有发生变化，则应检查空气制动机或基础制动装置有无问题，如有则排除之，如没有，则检查闸调器的性能。

3 在任一闸瓦与车轮间放置一块铁板（厚12~16mm）或一块木版，造成间隙小的工况，进行两次制动和缓解，第一次制动时活塞行程应缩短，第二次制动时活塞行程应基本恢复到正常值。

如果是这样，则闸调器的调长的性能正常，反之则有故障。

4撤去闸瓦与车轮间的铁板或木版，造成间隙增大的工况。

进行两次制动和缓解，第一次制动时活塞行程应伸长，第二次制动时活塞行程应基本恢复到正常值。

如果是这样，则闸调器的调短性能正常，反之则有故障。

5当确认闸调器性能、制动机及基础制动装置状态良好时，活塞行程仍超出规定要求，则应调整A值使活塞行程在规定的范围内。

A值调小，活塞行程一般减小，A值调大，活塞行程增大。

6 当确认闸调器有问题时，应更换新的。

7装有闸调器的货车制动装置，除在进行段修或厂修时，一律不允许随意改变各制动杠杆的位置。

8 当一次需要更换两块以上闸瓦时，为了方便换瓦，允许采用人工转动闸调器筒体，使闸调器螺杆伸长，但换瓦后，应及时反向转动筒体，使闸调器螺杆恢复到原来的长度。

绝对不允许采用通过变换孔的方法增大闸瓦间隙进行换瓦。

9检查基础制动装置时，不允许用锤敲击闸调器，以防止损坏其内部的
零件
第三节闸瓦、闸瓦签丢失的原因及防止措施
今年来，闸瓦盒闸瓦签丢失的现象屡有发生。

根据我们现场的调查，在10天内，共发现258根丢失闸瓦的签的现象。

闸瓦和闸瓦签丢失将使车辆丧失制动能力，严重的甚至造成制动梁脱落，使列车脱轨或颠覆，给人民生命及财产带来巨大损失。

铸铁闸瓦
合成闸瓦
一闸瓦、闸瓦签丢失的原因
1闸瓦签在按装过程中因过松或未完全装入时，运用中受到震动从闸瓦托上窜出丢失。

2闸瓦和闸瓦签因材质不良，造成闸瓦和闸瓦签制造质量差。

运用中闸
瓦、闸瓦签受到震动和应力作用而发生裂损和折断现象。

如材质差的闸瓦易裂损，裂损的部位一般式在闸瓦鼻附近；而闸瓦签材质差的话则很容易引起折断而丢失。

3认为偷盗所致。

我过铁路货车现以插销安装闸瓦的方式，对更换闸瓦固然方便，但也给不良分子盗窃闸瓦签和闸瓦提供了方便。

列车上丢失的闸瓦和闸瓦签大部分式北人卸下的。

二防止丢失的措施
首先，列检作业人员要加强责任感，在检查闸瓦签时，发现插销座有磨亮情况，应注意检查，必要时应做脱销检查。

在检查闸瓦时应注意下列情况：闸瓦较薄或偏磨式；蜂窝较多或较大的闸瓦；自动报闸的闸瓦；寒冬时运行在长大下坡道上车辆的闸瓦。

对裂损或超限的闸瓦做到及时发现，彻底处理。

作业中发现闸瓦和闸瓦签丢失时，必须补装。

其次，加大综合治理力度，严惩盗窃分子。

铁路和地方公安部门应密切配合，协同作战，共同护路护车。

加强对路内职工和车辆停留处所路外人员的爱车宣传和法纪教育，对故意损坏、盗窃车辆配件者要依法严惩，决不手软。

第三章制动机的常见故障与保养
制动机故障的产生一般由是于金属零件的磨耗，损坏，橡胶件的老化失效以及阀或阀口的损伤等引起。

我国机车制动机的发展与牵引动力的变革息息相关。

在蒸汽牵引为主的年代里，仅适应于单端操纵的ET-6型机车空气制动机成为唯一的机车制动机。

20世纪60 年代初期，由ET - 6型演变成适应。