铁路货车制动软管裂损调查及原因分析

铁路货车制动软管裂损调查及原因分析

作者：马向前

来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2016年第07期

摘要：制动软管是铁路货车连接的重要制动部件，其对车辆的制动缓解至关重要。近几年，列车制动软管裂损的问题引起极大的关注。基于列车制动软管总成结构特征和材料性能，通过案例分析，对制动软管裂损提出相对应的建议和对策。从而保证列车的行车安全。

关键词：制动软管；裂损；建议和对策

中图分类号： U272 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）19-180-2

0 引言

制动软管是连接铁路机车车辆与车辆之间制动系统的重要部件，起制动压力传递的作用，保证列车正常的制动缓解。从1998年以来，铁路货车制动软管逐渐实现从夹布软管到总成编制软管的更新换代，对软管结构性能的提高来保证列车的制动性能。但近几年来，仍存在制动软管的泄漏和爆裂，产生车辆制动抱闸，随之对轮对造成踏面擦伤，更甚者会对列车行车安全形成威胁。因此，铁路总公司及各个铁路局对于列车制动软管的爆裂高度重视。本课题基于近年来铁路货车发生制动软管爆裂的事件进行调查整理，并对其原因分析、总结并提出合理可靠的防止对策。

1 铁路货车制动软管简介

为达到高性能指标要求，在借鉴国外先进技术的基础下，我国制动软管总成逐步淘汰采用卡箍式组装方式制动软管，进而采用压套式组装方式装配新型制动软管总成。

压套式制动软管总成是通过组装机直接将软管、压套、连接器和接头装配在一起，用铆合机将压套扣压紧固成总成。该类制动软管总成具有拔脱强度高、质量好、易于大批量和连续化生产的优点。

1.1 列车制动软管结构简介

根据GB7542-2003 《铁路机车车辆制动用橡胶软管》要求，制动软管由内胶层、胶布层、外胶层和封头胶组成。软管尺寸为内径36±1mm，外径53±1mm，外胶层厚度大于1.2 mm，内胶层厚度大于2.3mm，胶布层数共5 层，成品长度565±5mm。另外，根据TB/T2842-1997《铁路机车车辆空气制动软管》的要求，软管由内、外橡胶层和中间的化纤编织增强层以及中胶层组成。这种软管结构使得软管既结实又耐老化。

1.2 制动软管总成性能简介

制动软管的性能优良主要软由管骨架结构决定。而骨架结构则由编织物（纤维、金属丝、帘线）靠机械配合和调整来编织和缠绕。其性能特点是具有良好的承压性能，且生产成本低，材料利用率高。棉、化纤、金属丝等不同性能、强度的骨架材料，通过按一定层数的设计来生产，以达到设计强度的要求。

制动软管总成组装需要铆合连接，铆合时需要控制铆合尺寸。铆合过紧会造成内外交层或编织骨架层的损伤，铆合过松则会造成拔脱强度低。经试验，确定铆合尺寸为（56±0 .6）mm。制动软管总成在生产完成后，需对制动软管总成进行拔脱试验，其结果见表1。

由表1 结果可以得出，制动软管总成的拔脱强度大大超过指标（≥9.7 KN）要求，说明总成具有管头不易拔脱的优点。

2 制动软管裂损案例分析

制动软管总成根据国家标准采用了新型编织制动软管，而且制动软管总成在各个车辆段修装车前要进行气压泄漏试验和水压强度试验，试验合格后方可装用于各个车辆上。这样有效的保证了制动软管的质量。

虽然我国近几年提高了制动软管的质量，但是在行车过程中仍然存在制动软管爆裂的案例。制动软管由于生产质量问题引起的爆裂时有发生；而在调车作业中不摘解软管和调车作业重撞也是导致软管破损的重要因素之一。

2.1 生产质量造成制动软管爆裂的案例分析

近几年由于生产质量造成制动软管爆裂的案件时有发生，以下本文给出两个典型的案例分析：

案例一：

故障车辆车型：C70；制造标记：北京中铁瑞尔制动配件公司，制造日期：12年10月27日；破损部位（见图1）：该软管在波纹接头套箍根部爆裂65mm×44mm裂口，软管内部有部分断线。

原因分析：通过现场对破损风管检查发现，该风管无腐蚀、划伤，且无异物打击痕迹，破损处断面为全新痕，经分析认为应属软管材质不良，在列车运行中造成风管爆破。

案例二：

故障车辆车型P64GK；制动软管制造单位：南京七四二五厂，制造日期：2012年9月18日；破损部位：破损处距制动软管上套箍70 mm处，裂损长度110mm。

原因分析：通过现场对破损风管检查发现，该风管无腐蚀、划伤，且无异物打击痕迹，破损处断面为全新痕，经分析认为应属软管材质不良，在列车运行中造成风管爆破。

2.2 调车作业造成制动软管裂损的案例分析

调查中发现，在调车作业过程中，到达列车制动员不按作业规定计划摘解制动软管，因而容易造成制动软管的拉断或损伤，形成了新的非制造或检修故障。以下本文给出两个典型调车作业造成制动软管裂损的案例分析。

案例一：

故障车辆车型：C62AK；经检查爆破制动软管，发现接头压套与编织软管结合处有一长度为80mm的横裂纹，爆破处为全新痕。

原因分析：接头压套与编织软管结合处有一长度为80mm的横裂纹。裂纹比较齐整，是由较大的纵向力直接作用在制动软管上产生的。因此，属于调车作业不摘解制动软管导致。

案例二：

故障车辆车型：G11SK；检查发现该制动软管的上总成根部的胶质层处发生断裂，断裂长度约90mm，断裂处为全新痕。

原因分析：断裂形式和案例一相似，裂纹比较齐整，是由较大的纵向力直接作用在制动软管上产生的。因此，属于调车作业不摘解制动软管导致。

3 建议与对策

3.1 加强制动软管制造质量

制动软管总成生产厂家应该有效合理设计软管总车金属波纹压套的“锋口”，应使“锋口”呈圆弧状，降低“锋口”在列车运行中对编织胶管的磨损。其次，厂家应该在生产过程中对软管总成胶层材料选择和制造工艺上着重关注。另外，对于胶管骨架的编织物（纤维、金属丝、帘线）选择和装配配合要严格把控。装配配合的正确与否对胶管的性能、寿命，以至配套设备的安全、可靠，有极大影响。同时，编织物要靠精准的机械配合调整，以54。44′的平衡角编织或包覆于内胶上，在胶管承受内压状况下，其径向受力与轴向受力相等，从而使骨架材料性能得以充分发挥，取得最佳效果。