HXD2C型机车单元制动器不缓解故障原因分析及解决策略

1故障概述

2011年7月底至11月底，该型机车发生单元制动器不缓解故障17起（具体故障及处理情况见表1）；特别是9、10月份连续发生12起，并在11月22日造成D21事故（行车设备故障耽误本列客运列车1h以上，或耽误本列货运列车2h以上；固定设备故障延时影响正线正常行车2h以上），严重影响铁路运输秩序。

从表1的统计数据可以看出，HXD2C型机车单元制动器不缓解故障集中表现在第2、5动轮上。从现场故障情况看，主要表现为单元制动器扭簧脱落，闸瓦贴靠动轮踏面且贴靠处有金属夹渣。

表1   2们1年7月—11月间HXD2型机车单元制动器不缓解故障统计

2原因分析

HXD2C型机车基础制动采用单元制动器型式的踏面制动，单元制动器安装在转向架构架上；每个转向架构架上安装有6组单元制动器，其中3组具有停车制动功能。

由于该型机车轴式为Co-Cn，中间第2、5动轮的轴向横动量大于其它相邻动轮，以确保机车安全、顺利地通过小曲线半径。机车在通过小曲线半径时，其一侧单元制动器闸瓦与动轮轮缘贴靠并跟随动轮轴向移动：为保证机车在通过曲线后，闸瓦恢复至与动轮踏面中心的正常位置，第2、5动轮上的单元制动器设计安装了扭簧．这是与其它动轮上单元制动器最大的不同之处。

根据单元制动器故障现状调查，发生不缓解、闸瓦贴靠动轮踏面的单元制动器，其扭簧无一例外地出现脱落现象。分析认为，扭簧脱落的主要原因为扭簧尺寸设计偏小，造成闸瓦托的公差上限与扭簧的公差下限配合不稳定。当机车通过小曲线半径时，由于中间轴横动量大，闸瓦托侧向受力过大致使扭簧一端脱落；闸瓦托下部向动轮踏面方向倾斜，闸瓦贴靠在动轮踏面上。

3整改措施

针对扭簧的安装位置及其脱落原因，在扭簧其中一端的定位孔内增加-3mm厚的金属补偿套（见图1），以补偿扭簧尺寸、弥补闸瓦托与扭簧配合的不稳定性。为防止金属补偿套在运行中脱落，安装时用道康宁995粘合剂与闸瓦托粘合固定

图1   金属补偿套安装示意图

4整改效果

上述整改措施于2011年11月24日在HXD2C0041机车上实施，至2012年1月20日，新乡机务段配属的150台HXD2C型机车全部改造完毕。整改后的机车单元制动器没有再发生扭簧脱落致使单元制动器不缓解故障，取得了显著效果，确保了机车走行部的运用安全。

需要提出的是，增加金属补偿套以补偿扭簧尺寸是对运用机车的一个临时性补救措施。为从根本上解决问题，建议生产厂家对单元制动器整体性能进行综合考虑，重新设计扭簧尺寸，并进行现场运用考核，在该型机车两年检修程时全部更换。