降低動車組閘片脫落風險的有效措施及其運用效果

黃飛飛

（太原鐵路局太原車輛段，山西 太原 030045）

降低動車組閘片脫落風險的有效措施及其運用效果

黃飛飛

（太原鐵路局太原車輛段，山西 太原 030045）

全路近期發生多起動車組閘片脫落事故。當動車組高速運行時，如果出現閘片脫落的情況，可能會引發動車組脫軌傾覆事故，嚴重的還會危及行車安全和旅客的生命安全。因此，如何有效降低動車組閘片脫落風險，確保其安裝牢固、可靠，是動車組檢修運用的一個重要課題。從動車組檢修的角度出發，就動車組閘片檢查標準、更換工藝、常見故障等內容進行了探討，提出了有效降低脫落風險的防范措施，以確保動車組的運行安全。

動車組；閘片；制動技術；基礎制動裝置

1 提出問題

制動技術是高速動車組區別于普速客車的關鍵技術之一，它的基本制動方式為盤形制動，即采用制動夾鉗和制動盤的相互作用來制動。制動夾鉗單元的主要作用是，利用杠桿原理將制動力放大和傳遞，使壓縮空氣的壓力轉化為閘片與制動盤之間的正壓力，通過制動盤和閘片的摩擦力形成制動力。

閘片作為盤形制動的重要組成部件，對動車組的制動性能有著非常重要的影響。閘片通過閘片托固定在制動夾鉗單元上，隨著動車組速度等級的不斷提高和載客量的增加，對閘片材料、結構及其性能提出了更高的要求，同時，對閘片的檢修和更換工藝的要求也更加嚴苛。

近年來，全路發生多起動車組閘片脫落事故。

2015-11-03，南昌局南昌西所入庫一級修時，發現動車組閘片丟失1塊；2016-01-30，武漢局CRH5A-5077動車組進行一級修時，發現00車1軸1位軸盤閘片丟失1塊。這2次事故給動車組檢修運用帶來極大的影響，所以，必須嚴格卡控好閘片脫落風險。本文通過探索動車組閘片故障規律，不斷總結、優化一二級修閘片檢查要求，已達到閘片防脫的目的。

2 配置情況

太原鐵路局太原車輛段主要配屬的和諧動車組型號為CRH2A、CRH5A、CRH380AL，其主要基礎制動裝置的配置情況如表1所示。

表1 基礎制動裝置的配置情況

3 典型問題

2016年以來，太原車輛段發現的閘片托和閘片類重點故障共13起，其中，制動夾鉗閘調器平行桿滑塊故障1起，閘片托鎖栓卡簧間隙大故障5起，閘片托鎖栓銹死故障5起，閘片研磨顆粒脫故障1起，閘片托定位套脫出1起。按照車型分，其中，CRH380A型動車組故障2起，CRH380AL型動車組故障1起，CRH2A型動車組故障10起，具體如表2所示。根據表2中所列出的閘片托和閘片故障，基本可將故障分為以下4類。

3.1 閘片托組件銹蝕

閘片托組件銹蝕主要有以下2種情況：①CRH2A動車組閘片托U形卡簧與檔鐵間銹蝕，造成其無法轉動，間隙變大；②CRH380A動車組閘片托卡銷與襯套銹蝕粘連，導致其整體脫出。

3.2 研磨顆粒脫出

閘片研磨塊圓形卡簧反裝，致使作用力相反，卡簧在制動過程中逐步失效，導致研磨顆粒脫出。

3.3 卡簧失效

CRH2A動車組閘片托U形卡簧彈力變弱，無法密貼檔鐵，甚至檢修時在不使用工具的情況下可徒手打開卡簧。

3.4 異物擊打損壞

異物擊打損壞主要有3種情況：①閘調器平行桿內導向滑塊被異物擊打丟失；②閘調器平行桿被擊打變形上翹，導向滑塊脫出；③制動夾鉗單元其他機械構件擊打變形損壞。

表2 故障情況統計表

4 優化閘片更換和檢修工藝

4.1 提高二級修檢修限度，避免一級修夜間作業更換

二級修時，對即將過限閘片進行預防性批量更換，同時，在總公司閘片運用限度的基礎上，提升更換限度。其中，CRH5A型動車組閘片厚度不小于13 mm（國產化閘片掉塊嚴重，而CRH5型車不允許掉塊），CRH380AL型動車組閘片厚度要求不小于7 mm，CRH2A統型動車組閘片厚度不小于18 mm，充分發揮二級保一級的優勢，避免在一級修時更換閘片，有效提高了動車組防脫的能力。如果在一級修作業時發現個別動車組閘片存在掉塊、偏磨過限等情況，必須更換時，值班技術員和值班所長需到現場盯控確認。

4.2 規范閘片領取、確認方式

一級、二級檢修作業人員領取閘片時，首先要檢查閘片研磨塊背部，確認研磨塊卡簧方向是否一致，如果存在不一致的情況，嚴禁使用。研磨塊背部確認信息如圖1所示。

圖1 研磨塊背部確認信息

4.3 細化制動夾鉗和閘片檢查流程

制動夾鉗和閘片檢查流程是：①檢查制動夾鉗各部位螺栓安裝狀態良好，整體無脫落、剝離、掉塊、擊打的情況。②檢查、確認閘片無脫槽、無丟失，研磨子無掉塊。在確認閘片是否入槽正常時，通過制動夾鉗正面和反面確認閘片入槽情況，如果閘片鋼背與閘片托不密貼，有間隙時，需要確認閘片入槽情況。③檢查、確認CRH5A、CRH2A動車組閘片卡簧裝置內側與閘片托背板密貼，如果它們之間有2 mm以上的縫隙，需要對卡簧進行打開、鎖閉確認。④檢查、確認制動夾鉗平衡桿無斷裂，塑料平衡塊作用正常，無丟失、無破損。

4.4 明確閘片更換標準

CRH5A/CRH2A動車組閘片的更換標準是：①拆卸舊閘片，安裝新閘片時，要確認閘片托卡簧都發出“啪”聲，卡簧打開位、鎖閉位正常。如果不發出“啪”聲或卡簧動作明顯不靈活，則需使用除銹劑清洗卡簧裝置固定端轉軸處，確?？ɑ勺饔谜?。如果清洗后仍作用不良，需立即更換。②確認閘片安裝到位，上、下2塊閘片全部入槽，防止閘片脫落。③確認閘片卡簧裝置內側與閘片托背板密貼，防止卡簧安裝不到位，未完全鎖閉造成脫落。

CRH380A/AL動車組閘片的更換標準是：①安裝新閘片時，要確認閘片托固定銷柱動作靈活、無銹蝕，閘片托卡簧彈性良好。如果在此過程中發現閘片固定銷柱、卡簧卡滯銹蝕，要使用除銹劑處理，確認其失效時，要及時更換。②閘片安裝后，作業人員要認真確認閘片安裝到位，整塊閘片全部入槽，防止閘片脫落。③確認卡簧卡銷上、下分叉安裝到位，下部分叉處向卡銷座下部彎曲到位，卡銷無松動。

4.5 創新銹蝕閘片更換工具

現場動車組閘片托銹蝕故障比較多，大大增加了現場閘片更換的作業量，同時，由于閘片托銹蝕作用不良，提高了閘片脫落的風險。為了有效解決這個問題，采用改造舊棘輪扳手、鋼管的方式，設計了一套簡單、實用的銹蝕閘片拆裝工具，具體如圖2所示。

圖2 銹蝕閘片更換工具

5 降低更換閘片風險的辦法

動車組運用所作為和諧號動車組運用和檢修部門，承擔著大量的閘片狀態檢查和更換工作，所以，勢必會從兩大方面給動車組帶來脫落隱患，一方面的風險來源于動車組閘片和制動夾鉗的制造工藝，即材料成分、鑄造缺陷或者設計原因引發的脫落；另一方面的風險則來源于人為因素，即主觀作業不當、檢查不到位引發的脫落事故。如果從這2個風險點入手，從事故源頭卡控，減少閘片更換作業，將會有效降低動車組閘片故障率，減少脫落事故的發生。筆者從以下幾個方面入手，簡要談一下如何通過減少閘片更換頻率來降低脫落風險。

5.1 優化閘片制造工藝，延長使用壽命

從現有的粉末冶金閘片研究中不難發現，為了提高摩擦系數，防止金屬鑲嵌和金屬轉移，通常會采用添加閘片磨料成分的方式降低閘片的導熱性。這樣做，雖然增加了摩擦系數，但勢必會加強閘片的自身磨耗，縮短閘片的使用壽命。如果進一步優化閘片制造工藝，通過創新磨料成分和添加比例來降低閘片硬度，做到既有良好的摩擦性能，又能有效降低閘片磨耗，閘片使用壽命延長，自然就減少了因閘片更換帶來的作業風險。

5.2 規范司機操作習慣，降低閘片磨耗

動車組制動閘片的磨耗程度和制動時動車組的運行速度及閘片的溫升成正比，通過明確規定不同線路和不同標點上的合理運行速度，規范司機的制動施加習慣，有利于減少制動閘片的磨耗。例如動車組在進站前，以小級別制動進行預調速，進站時并以不高于4級的常用制動進行制動停車，這樣能夠大幅度降低空氣制動的投入，減少閘片的磨耗。

6 結束語

動車組閘片防脫一直是困擾動車組運用檢修安全的一個風險點，本文從動車組檢修運用的實際情況出發，優化了閘片檢修和更換工藝，在實際運用時取得了良好的效果。另外，筆者試從降低閘片更換頻率的角度闡述對動車組閘片進行安全檢修的重要意義，但是，動車組閘片磨耗涉及眾多因素，不僅與閘片的耐磨性、電-空制動的投入分配情況等車輛自身因素有關，還與站間距、車輛實際載運狀態等因素息息相關。本文僅從2個方面做了簡單的論述，而閘片降耗技術在降低動車組運用成本和減少閘片脫落風險方面是非常重要的。

［1］張川寶.動車組制動閘片降耗技術及運用效果［J］.鐵道車輛，2015，53（6）：43-44.

［2］夏毅敏.高速動車組制動閘片溫度與應力分布規律研究［J］.機械科學與技術，2012，31（9）：1377-1383.

［3］中華人民共和國鐵道部.鐵路動車組運用維修規程［M］.北京：中國鐵道出版社，2013.

〔編輯：白潔〕

U266；U270.35

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.13.156

2095-6835（2017）13-0156-03