空氣彈簧的常見故障及對(duì)策

發(fā)布時(shí)間：2010/1/30

空氣彈簧的常見故障及對(duì)策
鐵路第五次大提速采用了一種全新的運(yùn)營(yíng)及檢修模式，即可持續(xù)長(zhǎng)達(dá)20小時(shí)的城際間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式運(yùn)行，持續(xù)運(yùn)行時(shí)速達(dá)到160公里，一次庫(kù)檢作業(yè)滿足5000公里\(一個(gè)往返\)無(wú)須檢修。采用這種運(yùn)營(yíng)檢修模式對(duì)客車的安全性、可靠性、免維護(hù)性及自監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性提出了更高的要求。
　　因此，在大提速車型--25T型客車普遍進(jìn)入A2修程時(shí)，《跨越周刊?論壇》特別邀請(qǐng)了車輛制造者和車輛檢修者共同探討25T型客車的維修對(duì)策。
　　為滿足列車運(yùn)行平穩(wěn)性和舒適性的要求，第五次鐵路大提速25T型客車轉(zhuǎn)向架廣泛采用了SYS系列空氣彈簧懸掛系統(tǒng)，經(jīng)過一年多的運(yùn)用考驗(yàn)，空氣彈簧的總體運(yùn)用情況良好，能夠滿足我國(guó)鐵路的運(yùn)用要求，但在運(yùn)用檢修中也出現(xiàn)了一現(xiàn)問題。
　　空氣彈簧是在柔性密閉容器中充入壓力空氣，利用空氣的可壓縮性實(shí)現(xiàn)彈性作用的一種充氣式橡膠彈簧，因此對(duì)氣密性要求高?？諝鈴椈傻拿芊夥绞揭话阌新葆斁o固式和壓力自封式兩種，前者是利用螺釘將金屬扣環(huán)、膠囊密封部、上蓋板緊固在一起加以密封；后者是利用膠囊內(nèi)部的空氣壓力將膠囊的密封面與蓋板壓緊以密封。由于壓力自封式結(jié)構(gòu)具有尺寸小、重量輕、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，所以25T型客車轉(zhuǎn)向架廣泛采用了這種密封方式的空氣彈簧。
　　25T型客車轉(zhuǎn)向架空氣彈簧系統(tǒng)主要由空氣彈簧、高度控制閥、差壓閥、附加氣室組成。高度控制閥是空氣彈簧系統(tǒng)中一個(gè)極其重要的部件，主要是在車輛載荷發(fā)生變化時(shí)，自動(dòng)調(diào)整空氣彈簧內(nèi)的氣壓與之相適應(yīng)，以維持車體高度不發(fā)生變化。差壓閥主要起保證安全的作用，當(dāng)一個(gè)轉(zhuǎn)向架兩側(cè)空氣彈簧的壓力差較大，或者是一側(cè)彈簧出現(xiàn)破裂時(shí)，差壓閥自動(dòng)溝通左右兩側(cè)的空氣彈簧，避免車體產(chǎn)生過大的傾斜，防止脫軌，以保證車輛平穩(wěn)、安全運(yùn)行。
　　空氣彈簧漏風(fēng)在運(yùn)用過程中，由于氣候條件、線路狀況（尤其是小半徑曲線）以及空氣彈簧系統(tǒng)部件和空氣彈簧本身質(zhì)量等綜合因素影響，空氣彈簧可能出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象。
　　上蓋與膠囊之間漏風(fēng)。對(duì)于壓力自密封式空氣彈簧，在運(yùn)用約一個(gè)A3修程后，上蓋和膠囊密封部位的橡膠存有壓縮永久變形與橡膠老化現(xiàn)象，在突然承受較大的橫向沖擊時(shí)，上蓋與膠囊密封部會(huì)出現(xiàn)配合錯(cuò)位而發(fā)生漏風(fēng)現(xiàn)象。特別在冬季氣溫降低時(shí)，橡膠材料性能進(jìn)一步變差，更容易出現(xiàn)漏風(fēng)故障。除空氣彈簧本身的因素外，運(yùn)用條件復(fù)雜、運(yùn)用和檢修過程中的操作不當(dāng)也是造成上蓋與膠囊間漏風(fēng)的主要因素。
　　上蓋、下座密封部脫膠漏風(fēng)。上蓋或下座密封部為一層硫化橡膠。生產(chǎn)中，上蓋金屬骨架與橡膠硫化時(shí)，硫化面清潔度不夠或黏接劑的涂刷不均勻，使此處橡膠粘結(jié)強(qiáng)度較差，在運(yùn)用一段時(shí)間出現(xiàn)脫膠和膠層變形，產(chǎn)生漏風(fēng)現(xiàn)象。
　　膠囊在運(yùn)用中人為或意外破損也可引起漏風(fēng)。
　　上蓋、下座、膠囊的密封部有缺膠、夾雜、損傷等缺陷引起的漏風(fēng)。
　　參照鐵道部相關(guān)文件，在車輛運(yùn)用中，若空氣彈簧系統(tǒng)出現(xiàn)輕微漏風(fēng)，在不影響制動(dòng)時(shí)（總風(fēng)管內(nèi)壓力≥550千帕），可不作處理，一次運(yùn)行至終點(diǎn)；若空氣彈簧意外破裂、穿孔或漏風(fēng)嚴(yán)重時(shí)，在始發(fā)站須做甩車處理，在通過站須切斷故障空氣彈簧所在轉(zhuǎn)向架的兩個(gè)空氣彈簧的風(fēng)源，時(shí)速120公里以下一次運(yùn)行至終點(diǎn)。切斷風(fēng)源時(shí)，沒有必要切斷整輛車的空氣彈簧風(fēng)源，更沒有必要將此車做關(guān)門車處理。
　　在檢修時(shí)，對(duì)自密封式空氣彈簧，若發(fā)現(xiàn)上蓋與膠囊輕微漏風(fēng)，一般可不作處理，或?qū)⒖諝鈴椈蓛?nèi)氣排掉，然后重新充風(fēng)，漏風(fēng)現(xiàn)象一般可消除。對(duì)于在運(yùn)用反復(fù)輕微漏風(fēng)和嚴(yán)重漏風(fēng)的空氣彈簧應(yīng)分解檢查，必要時(shí)更換故障部件或整體更換。
　　膠囊故障空氣彈簧在運(yùn)用約一段時(shí)間后，由于膠囊長(zhǎng)期暴露在空氣中，受到臭氧、日曬、雨淋作用，以及檢修過程中，酸、堿、油漆等有機(jī)溶劑對(duì)膠囊的腐蝕，使膠囊外層橡膠表面會(huì)出現(xiàn)均勻、細(xì)微的裂紋，即龜裂。表面裂紋一般僅局限在外層橡膠，其內(nèi)層密封橡膠層也不會(huì)受到損壞。但也有少量膠囊制造過程中局部簾線密度不均勻，簾線密度小處膠囊經(jīng)過一定的疲勞后產(chǎn)生較大的徑向裂紋，裂紋會(huì)擴(kuò)展至中間簾線層?，F(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，一般當(dāng)膠囊表面裂紋長(zhǎng)度超過30毫米且寬度大于1毫米時(shí)，或龜裂處出現(xiàn)較密的針孔狀脫落時(shí)，裂紋已擴(kuò)展至簾線層的最外層簾線。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，空氣彈簧在膠囊表面存在較嚴(yán)重龜裂時(shí)，仍然保持氣密性能和彈性性能。將膠囊表面龜裂相對(duì)嚴(yán)重的空氣彈簧充入高壓水，使其內(nèi)壓慢慢上升，達(dá)到2.0兆帕后，空氣彈簧膠囊未發(fā)生破壞。這說明該空氣彈簧仍具有足夠的耐壓強(qiáng)度。
　　在運(yùn)用中，膠囊與上蓋和下座接觸部位會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)摩擦，使膠囊表面出現(xiàn)磨損，嚴(yán)重時(shí)磨損至膠囊簾線層。尤其是橫向擺動(dòng)較大的轉(zhuǎn)向架，其空氣彈簧膠囊與上蓋或下座邊緣接觸部分會(huì)出現(xiàn)磨損，檢修時(shí)應(yīng)注意檢查。膠囊表面允許有局部的輕微擦傷和磨損，但若磨損至簾線層，則應(yīng)更換新品。
　　空氣彈簧膠囊在制造過程中，內(nèi)外層橡膠與簾線層粘合不良，在運(yùn)用時(shí)會(huì)有空氣進(jìn)入停滯在內(nèi)外層橡膠與簾線層之間而產(chǎn)生局部鼓泡現(xiàn)象，因?yàn)榉e存空氣，用手按壓時(shí)應(yīng)感覺柔軟。需要說明的是，目前25T型車用SYS系列空氣彈簧膠囊表面存在局部凹凸不平，是生產(chǎn)制造過程中膠囊簾線接頭正常搭接在膠囊外側(cè)形成的凸起，用手按壓該處時(shí)感覺是密實(shí)的，這種現(xiàn)象很容易與膠囊外層橡膠的鼓泡相混。
　　在車輛運(yùn)用中，空氣彈簧在正常充氣狀態(tài)下，若其膠囊表面裂紋連續(xù)長(zhǎng)度不超過30毫米寬度不超過1毫米，可繼續(xù)正常使用；對(duì)于表面鼓泡、裂紋超限、出現(xiàn)較密的針孔狀脫落的膠囊，可結(jié)合下一個(gè)A2或A3修程時(shí)更換；對(duì)于簾線損傷或外露的膠囊，應(yīng)立即安排調(diào)車，將其更換。
　　節(jié)流閥生銹和脫落由于部分車輛的集便器單向閥故障，在總風(fēng)管無(wú)風(fēng)壓時(shí)，冷水逆流總風(fēng)管，或者機(jī)車風(fēng)源和檢修時(shí)庫(kù)內(nèi)風(fēng)源的不干燥，空氣彈簧內(nèi)部易形成大量積水，節(jié)流閥在設(shè)計(jì)時(shí)雖采取了防銹處理，但因長(zhǎng)時(shí)間浸在水中，也會(huì)出現(xiàn)生銹甚至銹死。還有部分節(jié)流閥采用螺釘緊固，在振動(dòng)過程中螺釘容易松動(dòng)，閥座與閥套松動(dòng)脫開，使節(jié)流閥脫落，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損傷空氣彈簧其他相關(guān)部件。
　　節(jié)流閥是不可修件，一旦出現(xiàn)損壞或銹死時(shí)應(yīng)更換新品，對(duì)于出現(xiàn)節(jié)流閥故障的空氣彈簧還應(yīng)檢查其他相關(guān)部件，是否出現(xiàn)損傷，必要時(shí)更換。