空氣彈簧的常見故障及對策

發(fā)布時間：2010/1/30

空氣彈簧的常見故障及對策
鐵路第五次大提速采用了一種全新的運營及檢修模式，即可持續(xù)長達20小時的城際間點對點式運行，持續(xù)運行時速達到160公里，一次庫檢作業(yè)滿足5000公里\(一個往返\)無須檢修。采用這種運營檢修模式對客車的安全性、可靠性、免維護性及自監(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型客車普遍進入A2修程時，《跨越周刊?論壇》特別邀請了車輛制造者和車輛檢修者共同探討25T型客車的維修對策。
　　為滿足列車運行平穩(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)過一年多的運用考驗，空氣彈簧的總體運用情況良好，能夠滿足我國鐵路的運用要求，但在運用檢修中也出現(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現(xiàn)彈性作用的一種充氣式橡膠彈簧，因此對氣密性要求高。空氣彈簧的密封方式一般有螺釘緊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。由于壓力自封式結構具有尺寸小、重量輕、安裝方便等優(yōu)點，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)中一個極其重要的部件，主要是在車輛載荷發(fā)生變化時，自動調(diào)整空氣彈簧內(nèi)的氣壓與之相適應，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，當一個轉(zhuǎn)向架兩側空氣彈簧的壓力差較大，或者是一側彈簧出現(xiàn)破裂時，差壓閥自動溝通左右兩側的空氣彈簧，避免車體產(chǎn)生過大的傾斜，防止脫軌，以保證車輛平穩(wěn)、安全運行。
　　空氣彈簧漏風在運用過程中，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)漏風現(xiàn)象。
　　上蓋與膠囊之間漏風。對于壓力自密封式空氣彈簧，在運用約一個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，上蓋與膠囊密封部會出現(xiàn)配合錯位而發(fā)生漏風現(xiàn)象。特別在冬季氣溫降低時，橡膠材料性能進一步變差，更容易出現(xiàn)漏風故障。除空氣彈簧本身的因素外，運用條件復雜、運用和檢修過程中的操作不當也是造成上蓋與膠囊間漏風的主要因素。
　　上蓋、下座密封部脫膠漏風。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，硫化面清潔度不夠或黏接劑的涂刷不均勻，使此處橡膠粘結強度較差，在運用一段時間出現(xiàn)脫膠和膠層變形，產(chǎn)生漏風現(xiàn)象。
　　膠囊在運用中人為或意外破損也可引起漏風。
　　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。
　　參照鐵道部相關文件，在車輛運用中，若空氣彈簧系統(tǒng)出現(xiàn)輕微漏風，在不影響制動時（總風管內(nèi)壓力≥550千帕），可不作處理，一次運行至終點；若空氣彈簧意外破裂、穿孔或漏風嚴重時，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)向架的兩個空氣彈簧的風源，時速120公里以下一次運行至終點。切斷風源時，沒有必要切斷整輛車的空氣彈簧風源，更沒有必要將此車做關門車處理。
　　在檢修時，對自密封式空氣彈簧，若發(fā)現(xiàn)上蓋與膠囊輕微漏風，一般可不作處理，或?qū)⒖諝鈴椈蓛?nèi)氣排掉，然后重新充風，漏風現(xiàn)象一般可消除。對于在運用反復輕微漏風和嚴重漏風的空氣彈簧應分解檢查，必要時更換故障部件或整體更換。
　　膠囊故障空氣彈簧在運用約一段時間后，由于膠囊長期暴露在空氣中，受到臭氧、日曬、雨淋作用，以及檢修過程中，酸、堿、油漆等有機溶劑對膠囊的腐蝕，使膠囊外層橡膠表面會出現(xiàn)均勻、細微的裂紋，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，裂紋會擴展至中間簾線層。現(xiàn)場統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，一般當膠囊表面裂紋長度超過30毫米且寬度大于1毫米時，或龜裂處出現(xiàn)較密的針孔狀脫落時，裂紋已擴展至簾線層的最外層簾線。
　　試驗結果表明，空氣彈簧在膠囊表面存在較嚴重龜裂時，仍然保持氣密性能和彈性性能。將膠囊表面龜裂相對嚴重的空氣彈簧充入高壓水，使其內(nèi)壓慢慢上升，達到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度。
　　在運用中，膠囊與上蓋和下座接觸部位會產(chǎn)生相對滑動摩擦，使膠囊表面出現(xiàn)磨損，嚴重時磨損至膠囊簾線層。尤其是橫向擺動較大的轉(zhuǎn)向架，其空氣彈簧膠囊與上蓋或下座邊緣接觸部分會出現(xiàn)磨損，檢修時應注意檢查。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，在運用時會有空氣進入停滯在內(nèi)外層橡膠與簾線層之間而產(chǎn)生局部鼓泡現(xiàn)象，因為積存空氣，用手按壓時應感覺柔軟。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形成的凸起，用手按壓該處時感覺是密實的，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)長度不超過30毫米寬度不超過1毫米，可繼續(xù)正常使用；對于表面鼓泡、裂紋超限、出現(xiàn)較密的針孔狀脫落的膠囊，可結合下一個A2或A3修程時更換；對于簾線損傷或外露的膠囊，應立即安排調(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，在總風管無風壓時，冷水逆流總風管，或者機車風源和檢修時庫內(nèi)風源的不干燥，空氣彈簧內(nèi)部易形成大量積水，節(jié)流閥在設計時雖采取了防銹處理，但因長時間浸在水中，也會出現(xiàn)生銹甚至銹死。還有部分節(jié)流閥采用螺釘緊固，在振動過程中螺釘容易松動，閥座與閥套松動脫開，使節(jié)流閥脫落，嚴重時還會損傷空氣彈簧其他相關部件。
　　節(jié)流閥是不可修件，一旦出現(xiàn)損壞或銹死時應更換新品，對于出現(xiàn)節(jié)流閥故障的空氣彈簧還應檢查其他相關部件，是否出現(xiàn)損傷，必要時更換。