一起DAB-1型集成制动装置故障的原因分析及解决措施

Internal Combustion Engine &Parts
1问题的提出
随着我国铁路货车技术的进步，传统的制动装置逐渐不能适应车体下部空间紧张的漏斗车、浴盆式敞车及专用车等车辆发展的需求，转向架集成制动技术因具有结构紧凑，传动效率高、闸瓦压力均匀、偏磨小及重量轻等特点得以运用推广。

自从2016年起，DAB-1型集成制动装置在JSQ6型双层凹底小汽车运输专用车上运用了3年，其性能较为稳定，运用以来发生了一起JSQ6型双层凹底小汽车运输专用车所装用的DAB-1型集成制动装置发生缓解不良“抱闸”，导致耽误正常行车，该起故障的显著特点是制动梁有干涉痕迹，单元制动缸单独检测时性能合格。

2结构及原理
DAB-1型转向架集成制动装置主要由DAB 型单元制动缸、前制动杠杆、后制动杠杆、右组合式制动梁、左组合式制动梁、链蹄环等组成。

DAB-1型集成制动装置最主要的结构特点是结构紧凑，闸调器和制动缸集成为一个整体，制动缸采用内增压结构，使制动缸缸径小输出力大的特点，闸调器A 值内置，使安装使用方便，针对固定的车型，新装和更换时不需要对制动缸行程进行调试，方便使用。

单元制动缸布置在中拉杆位置，闸调器采用内置式控制装置。

车辆制动时，压缩空气进入单元制动缸，活塞杆推动闸调器伸缩杆伸长，带动前后制动梁上的闸瓦贴靠车轮，实现制动。

缓解时，单元制动缸内压缩空气排空，制动缸前端伸缩杆在复位弹簧的作用下复位，制动梁带动闸瓦离开踏面实现缓解。

DAB-1型集成制动装置在闸调器前端设置了行程指示器，可通过观察黄色行程指示器末端的位置判断制动缸状态，正常制动时指示器末端在绿色环带和红色环带上，缓解后指示器末端在白色环带上，如图2，如果缓解不良，通常黄色行程指示器末端在绿色环带和白色环带之间，如图3。

3故障及原因分析3.1故障
该车扣修后，现场单车试验试风，2位端制动缸制动
缓解正常，1位制动缸缓解不到位，行程指示器末端未到
白色环带，因JSQ6型车分配阀同时控制两单元缸，两单元缸管路相连，因此判断分配阀性能正常。

经现场架车分解，制动缸试验性能正常，进一步分析发现，人力制动杠杆端部与制动梁之间有摩擦干涉痕迹（见图4），初步判断人力制动杠杆端部与制动梁之间的间隙过小，人力制动杠杆端
一起DAB-1型集成制动装置故障的原因分析及解决措施
宁波;肖八励;毛富英;杨璨;王开恩
（眉山中车制动科技股份有限公司，眉山620010）
摘要:分析了一起装用DAB-1型集成制动装置的JSQ6型双层凹底小汽车运输专用车缓解不良故障的原因,并提出了解决方法,
同时提出装用DAB-1型集成制动装置出现缓解不良故障的几种情况和处理方法。

Abstract:This paper analyzes the fault causes of the undesirable release and puts forward the solutions for JSQ6double deck depressed center transportation car which is equiped with DAB-1integrated brake device.Meanwhile,several cases and treatment methods of the undesirable release of DAB-1integrated brake device are put forward.
关键词:制动;DAB ;故障;故障处理
Key words:brake ;DAB ;fault ;fault treatment
图
1
DAB-1型集成制动装置示意图
图2DAB 型单元制动行程标识示意图
部与制动梁相互干涉、卡滞，造成制动缸缓解不良。

3.2原因分析
DAB-1型集成制动装置缓解状态（新闸瓦时），人力制动杠杆端部与制动梁的相对位置如图5所示（制动缸最低点不在制动梁正上方），理论计算两者间垂直间隙约为22mm ，如图6所示。

在制造过程中，受转向架和集成制动相关零部件加工、组装中存在的偏差的影响，实际上人力制动杠杆端部与制动梁间垂直间隙小于理论值。

影响人力制动杠杆端部与制动梁间垂直间隙的主要
因素有：
3.2.1制动梁搭头缓解状态时，制动梁在自身的重力作用下绕制动梁横梁偏转搭头，由于制动梁横梁垂直高度不变，制动梁在制动缸重力作用下搭头，使单元制动缸随立柱朝下转动，导致制动缸（人力制动杠杆端部）与制动梁之间的垂直间隙变小，如图7所示。

制动梁搭头使人力制动杠杆端部与制动梁间垂直间隙减小约8mm 。

3.2.2前后制动杠杆偏斜受配合尺寸、链蹄环、前后制动杠杆折弯角以及安装孔尺寸的加工以及立柱的组装角度等的影响，前后制动杠杆组装后产生偏斜，使制动缸（人力制动杠杆）与制动梁间的间隙减小约6mm ，如图8所示。

3.2.3闸瓦间隙不均和偏磨
闸瓦间隙不均和偏磨引起制动梁搭头更严重，进一步影响单元制动缸（人力制动杠杆）与制动梁间垂直间隙，可造成间隙减小约2mm 。

3.2.4轮瓦磨耗的影响
新轮新瓦时制动梁离人力制动杠杆端头横向距离较大，制动过程中人力制动杠杆端部与制动梁距离逐渐减小但不会越过制动梁，因此即便人力制动杠杆与制动梁间
垂
图3不能完全缓解(白色和绿色环带之间)
图4人力制动杠杆端部与制动梁上的
摩擦干涉痕迹
图5人力制动杠杆与制动梁的相对位置关
系
图6理论计算设计间隙
图7制动梁搭头影响
示意图
图8制动梁立柱角度对间隙影响示意图
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直间隙较小时（甚至间隙小于等于零）也不会引起干涉；但当闸瓦磨耗后闸调器螺杆伸出，制动缸和制动梁之间的相对位置发生变化，即人力制动杠杆向制动梁移动，在缓解状态时更接近制动梁，且制动过程中手制动杠杆将越过制动梁，可能因间隙过小产生干涉、卡滞，引起缓解不良。

3.3试验验证
在现车上模拟闸瓦磨耗，当拆除两块闸瓦（相当于每块闸瓦磨耗约20mm ~30mm ）时，制动梁移动到人力制动杠杆下方，如图9所示。

为了验证以上分析情况，对3台SQ6型双层小汽车运输专用车装用的DAB-1型集成制动装置进行了实物测量，人力制动杠杆端部和制动梁间距离测量结果与分析情况基本吻合，最小间隙与零部件的组装配合尺寸关系较大，尺寸差异较明显，三台车最小间隙分别为6mm 、3mm 、4mm 。

现车检测结果表明，既有DAB-1型集成制动装置的单元制动缸与制动梁间预留间隙较小，在极限情况下存在较大的干涉风险。

综合以上分析，实际组装后理论计算分析人力制动杠杆与制动梁间垂直间隙仅为6mm 左右，再考虑制动缸、手制动杠杆、制动梁等零部件的制造偏差，在极限状态下人力制动杠杆与制动梁存在干涉、卡滞的可能性。

以上分析及验证结果表明，随着轮瓦磨耗，DAB 型手制动装置的单元制动缸手制动杠杆与制动梁相对位置发生改变，在两者垂直间隙较小时可能引起缓解不良故障，因此应在车辆新造（或检修）时对手制动杠杆与制动梁间间隙进行确认，避免缓解不良故障。

通过以上分析，基本可确定造成该DAB-1型集成制
动装置缓解不良故障的主要原因是人力制动杠杆端部与制动梁之间的间隙过小，安全余量不足。

制动缸与制动梁之间的垂直间隙最小点在人力制动杠杆端头处，当实施制动时，制动梁越过人力制动杠杆端头，缓解时人力制动杠杆卡在制动梁外侧，制动缸内部缓解弹簧和复位弹簧无法克服卡滞阻力使人力制动杠杆完全复位，造成制动缸无法完全缓解。

4解决措施
①针对人力制动杠杆端部与制动梁之间的垂直间隙过小的问题，现已对人力制动杠杆结构进行了改进，将人力制动杠杆端部铸造R2mm 圆角进行6mm ×9mm 倒角处理，人力制动杠杆端部销轴处的挡板由突出杠杆表面改为沉入杠杆内，增大人力制动杠杆端部与制动梁之间的垂直间隙，如图10。

②严格控制制动梁立柱加工尺寸、组装角度以及前后制动杠杆加工尺寸。

重点关注制动梁立柱组装角度和前后制动杠杆安装孔位置尺寸。

③现场故障处理。

运用现场如出现人力制动杠杆与制动梁干涉卡滞引起的缓解不良，先消除卡滞后，可更换新闸瓦或打磨人力制动杠杆端部干涉部位做临时处理，待有条件时更换人力制动杠杆。

如因闸调器内部结构失效引起的缓解不良，可撬动闸瓦使其离开踏面，缓解后做关门车处理，如无法撬动闸瓦缓解，应拆除链蹄环使缓解后做关门车处理，待有条件后更换DAB 型单元制动缸。

常见的缓解不良故障主要由闸调器部分和人力制动部分引起，因此确认为DAB-1型集成制动装置引起的缓解不良的故障，可以对闸调器部分和人力制动部分进行分析、排查和处理。

5结论
DAB-1型集成制动装置因其结构紧凑，效率高，安装调试方便等优点得到广泛运用，但因其自身空间限制，虽然已对人力制动杠杆结构进行了改进，但提升的空间有限，为确保铁路行车安全，避免类似人力制动杠杆与制动梁之间间隙过小引起干涉故障的发生，应加强零部件制造时的质量控制，并在车辆出厂前对人力制动杠杆、制动缸体与制动梁之间的间隙进行检查，在运用是时应重点检查排除，确保有足够的安全余量。

同时因DAB-1型集成制动装置各部件之间采用6个拉铆销连接，如果出现闸调器失效引起的缓解不良故障，现场不能快速使闸瓦脱离踏面，解除抱闸，须进行破拆，建议对连接方式进行了改进，个别拉铆销改成扁孔圆销等连接方式，
方
便现场应急处理。

闸瓦磨耗后两者靠近
图9闸瓦磨耗前后制动缸与制动梁相对位置示意图
新车状态两者距离较远
改进前改进后
图10人力制动杠杆改进前后对比图。