鐵道貨車脫軌自動制動裝置

培訓教材

南車長江車輛有限公司二O一一年十月目錄第一章概述第二章結構及作用原理介紹第三章維護檢修及安裝使用要求第一章概述

列車脫軌是鐵道車輛運行中的重大行車事故。車輛脫軌后由于列車工作人員沒能及時發(fā)現，車輛仍在機車牽引下繼續(xù)行駛，引發(fā)更多車輛相繼脫軌或傾覆，從而使脫軌事故擴大，造成車輛、貨物、軌枕、路基及道旁設備嚴重損壞。為了有效地降低車輛脫軌后造成的損失，南車長江公司研制開發(fā)了鐵道貨車脫軌自動制動裝置（以下簡稱脫軌制動裝置），該裝置采用機械作用方式，在車輛脫軌時能及時使主風管連通大氣，從而使列車產生緊急制動，避免脫軌事故的擴大。脫軌制動裝置于2005年5月22日通過了部級技術審查，鐵道部運輸局下發(fā)運裝貨車[2005]333號文，批復貨車脫軌自動制動閥及部分車型裝車方案(試行)、圖樣(試行)和技術條件(試行)，并于2005年11月開始在新造鐵路貨車上全面裝車。2007年5月25日，鐵道部運輸局下發(fā)運裝貨車〔2007〕245號文，要求自2007年7月1日起，脫軌自動制動閥拉環(huán)與頂梁限位筒、調節(jié)桿與作用桿連接圓銷上的圓銷鎖改用符合GB/T12618.4標準要求的不銹鋼抽芯鉚釘；制動閥桿、作用桿、彈片、鎖緊螺母、調節(jié)桿采用浸涂鋅鉻涂層（達克羅）防腐處理。2007年12月7日，鐵道部運輸局下發(fā)運裝貨車[2007]612號文，批復新一代脫軌自動制動閥圖樣KMP01B-00-00和技術條件KMP01BJT，并要求自2008年1月1日起按此圖樣和技術條件生產。

為適應長大貨車裝車需要，滿足狹小空間安裝脫軌自動制動裝置要求，我公司于2010年在既有脫軌制動裝置基礎上對頂梁與車軸間隙的調整方法進行了改進，由原來旋轉頂梁改成了旋轉內套，并通過了鐵道部運輸局的技術審查。鐵道部運輸局于2011年2月份正式下文將此種脫軌自動制動裝置定型為TZD-1型，原旋轉頂梁調整車軸間隙的脫軌自動制動裝置定型為TZD型。第二章結構及作用原理介紹1結構概述

脫軌制動裝置是在車輛原空氣制動系統主管上增加兩個支路，并通過主管三通、球閥、支管三通和支管等連接到脫軌制動閥上。兩軸轉向架每根車軸處安裝一套脫軌制動閥，在主管通向脫軌制動閥的支管間安裝一個球閥，車輛脫軌或脫軌制動閥發(fā)生故障時可關閉球閥截斷脫軌制動裝置支路，以便于將脫軌車輛起復后運到站修所檢修。

脫軌制動裝置與空氣制動系統的關系圖

脫軌制動裝置配置圖

2脫軌制動閥結構

脫軌制動閥由拉環(huán)、頂梁、調節(jié)桿、作用桿、鎖緊螺母、彈片、制動閥桿（即作用元件）和閥體等組成。拉環(huán)與頂梁組成通過圓銷連接，頂梁和調節(jié)桿采用焊接結構，調節(jié)桿和作用桿采用銷接，制動閥桿端頭穿入作用桿孔中，并與孔上、下各有2±0.5mm的間隙，作用桿由上、下對稱放置的兩個彈片支承在閥體上并通過鎖緊螺母預緊。TZD型脫軌制動閥結構圖

閥蓋2±0.5彈片閥體限位筒拉環(huán)頂梁車軸調節(jié)桿鎖緊螺母圓銷作用桿制動閥桿制動支管扁銷抽芯鉚釘3X10抽芯鉚釘3X14TZD－1型脫軌制動閥結構圖

鎖緊螺母為開槽螺母的型式，利用扁銷將鎖緊螺母、作用桿及調節(jié)桿一起銷接，以防止鎖緊螺母松動及調節(jié)桿與作用桿的相對轉動扁銷鎖緊螺母作用桿調節(jié)桿鎖緊螺母防松結構

頂梁組成包括頂梁、限位筒及調節(jié)桿。根據頂梁限位筒與拉環(huán)銷孔方向的不同，頂梁組成、拉環(huán)分為一一對應的三種規(guī)格型式，以防止拉環(huán)誤裝。頂梁組成以型號標記來區(qū)分，拉環(huán)以顏色及型號標記來區(qū)分。

頂梁組成

拉環(huán)

脫軌制動閥與拉環(huán)的類型及適用范圍脫軌制動閥類型頂梁組成類型拉環(huán)類型拉環(huán)顏色拉環(huán)銷孔距底部鋼管內側高度（mm）

適用轉向架備注(Ⅰ)(Ⅰ)(Ⅰ)黑色341轉8系列、轉K2通用貨車(Ⅱ)(Ⅱ)(Ⅱ)黃色366轉K4、轉K5、轉K6通用貨車（Ⅲ）（Ⅲ）（Ⅲ）紅色331轉K2（抽簧）特殊貨車

連接拉環(huán)與頂梁組成的圓銷以及連接鎖緊螺母、作用桿與調節(jié)桿的扁銷的鉚釘孔兩邊均加工一個沉頭，并用抽芯鉚釘鉚接，以提高脫軌制動閥連接可靠性。鉚釘孔連接銷鉚釘孔結構

車輛脫軌時輪對發(fā)生垂向位移是脫軌的必然特征，由此引起脫軌輪對處和同一轉向架中與脫軌輪對相對的輪對處車體與車軸在垂向發(fā)生了相對位移。脫軌自動制動閥利用脫軌時車體與車軸的相對位移，通過機械裝置將脫軌時車軸對拉環(huán)的拉力或車軸對頂梁的頂力傳遞給作用元件（制動閥桿），作用元件通過支管和三通與制動主管連通?？哲嚸撥墪r通過脫軌輪對處的車軸拉斷作用元件；重車脫軌時通過同一轉向架中與脫軌輪對相對的輪對處的車軸頂斷作用元件。作用元件斷開后，制動主管壓縮空氣迅速排入大氣，列車立即發(fā)生緊急制動作用。

3作用原理脫軌制動閥作用原理圖

第三章維護檢修及安裝使用要求1脫軌制動閥分解1.1用手電鉆或其它方法拆除拉環(huán)與限位筒連接處圓銷上的抽芯鉚釘,取出圓銷和拉環(huán)；拆除脫軌制動閥與制動支管的連接螺栓；拆除脫軌制動閥與安裝座的連接螺栓；取下脫軌制動閥。圓銷抽芯鉚釘拉環(huán)安裝座連接緊固件脫軌制動閥制動支管制動閥桿扁銷抽芯鉚釘頂梁組成鎖緊螺母彈片閥體下承臺1.2取出制動閥桿；拆除調節(jié)桿與作用桿連接處扁銷上的抽芯鉚釘，取出扁銷，旋下頂梁組成；旋下鎖緊螺母；取出閥體下承臺上的彈片。1.3用手電鉆或其它方法拆除閥蓋和閥體間的彈性圓柱銷，用作用桿頂出閥蓋，并順勢沿箭頭方向取出帶有彈片及鍵的作用桿。閥體閥蓋彈性柱銷帶有彈片及鍵的作用桿1.4將作用桿鍵槽內的鍵取出，然后將套在作用桿上的彈片沿箭頭方向退出，至此，脫軌制動閥的分解結束。作用桿鍵彈片2脫軌制動閥組裝2.1在彈片表面、作用桿外表面、閥體內與作用桿接觸的表面（包括鍵槽）均涂以2號低溫潤滑脂。將一彈片沿箭頭方向套到作用桿上，并使之貼靠作用桿凸肩。然后將鍵嵌入作用桿上的鍵槽。作用桿彈片作用桿凸肩作用桿鍵槽鍵2.2將組合好的作用桿從閥體上方沿箭頭方向放入閥體，使彈片貼靠閥體上承臺，要求作用桿能沿垂向在閥體內自由移動，無卡滯現象。再將一彈片沿箭頭方向套到作用桿上，并使之貼靠閥體下承臺。

閥體上承臺彈片閥體閥體下承臺2.3將鎖緊螺母沿箭頭方向旋套到作用桿上，并輕輕帶緊。然后將制動閥桿沿箭頭方向放入閥體內，并使制動閥桿貼靠閥體凸臺面，再用兩個M12X40的螺栓及兩個12的彈性墊圈帶緊。閥體凸臺鎖緊螺母螺栓、彈墊制動閥桿2.4在組裝臺位上夾緊閥體，用力矩扳手擰緊鎖緊螺母，要求擰緊力矩為5±1N·m。擰緊鎖緊螺母后，應檢查制動閥桿與作用桿孔的間隙尺寸2±0.5mm，若尺寸超差，可在規(guī)定范圍內調整擰緊力矩值，從而保證2±0.5mm的尺寸值。之后用扁銷銷定，在銷孔內穿入鋼絲防退。將閥蓋放入閥體上部止口，將閥體與閥蓋夾緊在一起，再沿閥體上已有的兩孔配鉆閥蓋上2Xφ3的孔，孔深6mm，然后將兩個彈性柱銷分別打入兩孔中。閥蓋彈性柱銷鎖緊螺母，擰緊力矩為5±1N·m扁銷2.5將上述組裝好的部分安裝到車體的安裝座上，并用四個螺栓緊固，螺母采用防松螺母。在整車落成前退出扁銷將頂梁組成旋入作用桿，待調整好車鉤高及旁承間隙后再調整頂梁下平面與車軸上邊緣的距離△Y2至規(guī)定范圍內，再用扁銷將頂梁組成與作用桿銷接在一起。頂梁組成扁銷車軸螺栓、彈墊及螺母安裝座2.6將拉環(huán)兩端頭分別插入頂梁組成上的兩個限位筒中，再用圓銷將拉環(huán)與頂梁組成銷接在一起。檢查車軸下邊緣至拉環(huán)的距離△Y1及車軸左右邊緣與拉環(huán)的距離△X，不符時調整。當確定△Y1、△Y2及△X均滿足要求后，最后將脫軌制動閥上的各連接銷用抽芯鉚釘鉚固。至此，脫軌制動閥的組裝完成。限位筒拉環(huán)抽芯鉚釘3X10圓銷、抽芯鉚釘3X143頂梁、拉環(huán)與車軸間隙值調整

為了確保在正常運用中，拉環(huán)、頂梁不與車軸接觸，車輛脫軌時，脫軌制動閥能可靠產生作用，新車及廠段修車的拉環(huán)、頂梁與車軸間隙值必須符合下表的要求。間隙值調整時應在平直道上、旁承間隙調整好后進行，檢查時應采用檢查樣板。

△X、△Y1、△Y2取值范圍單位：mm

拉環(huán)、頂梁與車軸位置間隙通止規(guī)

如檢查車軸與拉環(huán)的間隙值△Y1、△Y2不符要求時，應取下拉環(huán)，逆時針或順時針方向轉動頂梁將頂梁往上或往下移。頂梁轉動180°，向上（下）移動1.75mm。在正常運用中，無需調整頂梁、拉環(huán)與車軸間隙值。如果在運用時更換輪對，可在更換前量好頂梁與脫軌制動安裝座的距離值L，待更換完輪對后，再將頂梁與脫軌制動安裝座的距離調至L即可。4正常、錯誤狀態(tài)判斷識別

脫軌制動裝置正常狀態(tài)：頂梁與調節(jié)桿垂直，拉環(huán)無明顯變形，制動閥桿與作用桿孔上、下間隙符合新車2±0.5mm、運用時不小于1mm要求，彈片貼靠在閥體上、下承臺上；球閥手把與連接管路平行，處于開通位；配件齊全。拉環(huán)頂梁脫軌制動閥安裝座調節(jié)桿球閥手把制動閥桿與作用桿孔上、下間隙脫軌制動裝置正常狀態(tài)

脫軌制動裝置錯誤狀態(tài)：調節(jié)桿彎曲，拉環(huán)明顯變形，制動閥桿斷裂或與作用桿孔上、下間隙不符合要求，彈片明顯變形、斷裂或脫開閥體上、下承臺上；球閥手把與連接管路垂直，處于關閉位，導致球閥處于關閉位原因有二，一是脫軌制動裝置存在故障，二是人為誤操作；配件丟失。調節(jié)桿彎曲拉環(huán)變形調節(jié)桿彎曲拉環(huán)變形

制動閥桿斷裂彈片斷裂丟失彈片離開閥體承臺

制動閥桿斷裂制動閥桿與作用桿孔間隙異常

下彈片斷裂下彈片脫離閥體下承臺

5注意事項

5.1車輛落車前，應將頂梁組成盡量向上旋，并與車體縱向平行，以防落車時撞壞脫軌制動閥。5.2單車試驗時，須將球閥手把置于開放位（手把與支管平行），然后按TB/T1492-2002《鐵道車輛制動機單車試驗方法》進行。單車緩解感度試驗的操作方法僅決定于主風管長度,與是否安裝脫軌制動閥無關。5.3安裝脫軌自動制動裝置的車輛在進行起吊車體及頂車操作前應先拆除拉環(huán)。若未拆除拉環(huán)就起吊或頂車使拉環(huán)與車軸接觸，必須檢查脫軌制動閥是否正常。若彈片損壞、制動閥桿斷裂或制動閥桿端頭與作用桿孔上、下間隙值超標（檢查時采用樣桿，見下圖），應更換脫軌制動閥。5.4安裝脫軌制動閥的車輛禁止用天車(或吊車)抬起車輛一端來移動車輛及禁止錘擊拉環(huán)和頂梁。若發(fā)生這種誤操作，應按上述5.3的要求進行檢查和處理。5.5安裝脫軌制動閥的車輛出廠投入運用前，應將球閥手把涂白色油漆，并將其置于開放位。

檢查樣桿

制動閥桿端頭與作用桿孔上、下間隙值的檢查6常見故障及應急處理6.1配件丟失6.1.1故障分析丟失的配件主要為圓銷鎖、開口銷、圓銷和拉環(huán)，其中圓銷鎖、開口銷為脫軌制動閥為改進前采用的圓銷防退結構。圓銷鎖丟失的主要原因是裝車時鎖閉不到位，出現假鎖閉現象，運用中車輛振動使鎖頭脫出，圓銷鎖丟失后，因振動使圓銷丟失。拉環(huán)丟失多為人為偷盜造成。

圓銷鎖丟失圓銷丟失

6.1.2故障處理若圓銷丟失發(fā)生在車輛運行時，作為應急處理措施，可用開口銷替代圓銷，車輛繼續(xù)運行，至站修所后用不銹鋼鉚釘代替圓銷鎖、開口銷鉚在圓銷上，提高其連接可靠性，從而防止圓銷和拉環(huán)的丟失。開口銷替代圓銷

用不銹鋼鉚釘代替圓銷鎖、開口銷

6.2頂梁組成、拉環(huán)變形6.2.1故障分析拉環(huán)、頂梁組成變形主要原因是由于與翻車機的推車臂干涉造成。原翻車機的推車臂是推車軸來移動車輛。拉環(huán)、頂梁組成變形另一個原因是由于作業(yè)人員操作不當造成。裝有脫軌制動閥的車輛在起吊車輛時必須拆除先拆除拉環(huán)，否則未拆除就進行吊車或頂車操作極易使拉環(huán)、頂梁組成因與車軸接觸而變形。拉環(huán)、頂梁組成變形

6.2.2故障處理若此類故障發(fā)生在車輛運行時，作為應急處理措施，可將球閥關閉后車輛繼續(xù)運行，至站修所后再行處理。球閥處于關閉位的球閥

檢查制動閥桿端頭與作用桿孔上下間隙是否超標，超標應更換脫軌制動閥；未超標應調修或更換變形的拉環(huán)、頂梁。制動閥桿端頭與作用桿孔上、下間隙單邊應不小于1mm制動閥桿端頭與作用桿孔上下間隙檢查

6.3制動閥桿或彈片意外斷裂6.3.1故障分析造成此類故障主要原因是制動閥桿、彈片受外力作用