120型空气控制阀半自动缓解阀的基本结构及作用原理

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根据120型空气控制阀半自动缓解阀作用原理，对120型空气控制阀半自动缓解阀手柄部卡滞，导致列车充风时半自动缓解阀漏泄的故障进行了原因分析，并结合现场实践，提出了针对性预防措施，提高了120型空气控制阀半自动缓解阀检修质量。

0引言

半自动缓解阀作为120型空气控制阀的关键组成配件之一，手柄部卡滞导致半自动缓解阀漏泄的故障时有发生。2021年共收到9件手柄部卡滞导致制动阀作用不良的厂内外故障反馈（表1），对铁路货车运用安全造成了影响。同时，厂内制动阀试验台因手柄部卡滞导致试验不合格率约为5%，半自动缓解阀检修质量也亟待提升。

1基本结构及作用原理

半自动缓解阀功能为手动排出制动缸压力空气，使制动机缓解。其主要由手柄部和活塞部组成，如图1所示。在运用时，通过拉动位于车体两侧任一侧缓解阀拉杆，带动缓解阀手柄向上移动，推开夹心阀φ16，排出制动缸压力空气。拉动时间较短时，制动缸压力空气一经排出，便可松开缓解阀拉杆，制动缸压力空气自动排出。如一直拉动缓解阀拉杆，则可将包括制动缸、副风缸、加速缓解风缸、列车管在内的制动系统压力空气全部排出[1]。

2故障分析及改进措施

从基本结构及作用原理可得出，半自动缓解阀手柄部持续漏泄的根本原因是夹心阀φ16处于打开状态，制动系统内部高压风经半自动缓解阀顶杆孔排出[2]。而造成夹心阀φ16处于打开状态的原因可归结为四大类八小项，如图2所示。

2.1  缓解阀手柄座与缓解阀手柄座套卡滞，导致缓解阀手柄座无法复位

2.1.1  原因分析

（1）缓解阀手柄座与缓解阀手柄座套为间隙配合（缓解阀手柄座外径为35 mm，缓解阀手柄座套内径为36 mm），在拉动缓解阀拉杆时用力较大，导致缓解阀手柄座瞬间倾斜，其边缘与缓解阀手柄座套内壁卡滞。

（2）缓解阀手柄座或缓解阀手柄座套存在表面粗糙、加工余痕等缺陷，易造成缓解阀手柄座卡滞在缓解阀手柄座套内。特别是在缓解阀手柄座与缓解阀手柄座套长期运用后，存在表面锈蚀等情况，卡滞风险增大。

2.1.2  预防措施

（1）在半自动缓解阀检修时，缓解阀手柄座与缓解阀手柄座套应全部采用新品，并重点检查表面加工质量。

（2）将缓解阀手柄座与缓解阀手柄座套组装在一起，多次拉动，确认无卡滞。

2.2  缓解阀顶杆座与缓解阀体卡滞，导致缓解阀顶杆座无法复位

2.2.1  原因分析

（1）缓解阀顶杆座检修时，因磕碰等情况，造成缓解阀顶杆座边缘出现毛刺等凸起。

（2）新品缓解阀顶杆座边缘位置存在未进行倒角的情况，导致缓解阀顶杆座与缓解阀体作用时，卡滞在缓解阀体内，造成缓解阀顶杆座无法复位。

2.2.2  预防措施

（1）加强缓解阀顶杆座外观检查，发现磕碰、毛刺等情况时应修磨光滑。

（2）在组装缓解阀顶杆座时，应将缓解阀顶杆座放入缓解阀体内，上下拉动及旋转缓解阀顶杆座，确认顺畅无卡滞时，方可继续组装。

2.3  缓解阀顶杆与缓解止回阀座导向孔或缓解阀体顶杆孔卡滞，导致缓解阀顶杆无法复位

2.3.1  原因分析

（1）缓解阀顶杆为粉末冶金铸造而成，现有三棱与四棱两种结构，均可正常装用。由于粉末冶金相较于铁质配件强度偏低，历经多年使用后，容易出现破碎等情况，卡滞在顶杆孔内。

（2）因顶杆外接圆直径约为8 mm，而与顶杆配合的顶杆孔直径为8.5 mm。当检修或新品缓解阀顶杆端部留有毛刺、磕碰等凸起时，极易导致顶杆卡滞在顶杆孔内。

（3）缓解止回阀座首先加工成缓解阀座导向孔，然后通过过盈配合镶嵌在缓解阀体内。而缓解阀体顶杆孔在缓解止回阀座镶嵌前已加工完成。缓解止回阀座导向孔与缓解阀体顶杆孔孔径均为8.5 mm[3]。两个配件在镶嵌对接时，存在加工偏差的情况，造成同轴度不为零，产生偏心现象。出现偏心后，顶杆孔类似于椭圆形，长径为8.5 mm，短径小于8.5 mm。当短径小于顶杆外接圆，即小于8 mm时，顶杆存在卡滞在顶杆孔内的可能，如图3所示。

2.3.2  预防措施

（1）加强顶杆外观检查，严禁装用存在磕碰裂纹、毛刺等缺陷的配件。

（2）制作缓解阀顶杆孔同轴度检测样棒，确认顶杆孔无偏心情况。

（3）组装缓解阀顶杆时，须进行上下各三次过孔试验，验证缓解止回阀座导向孔与缓解阀体顶杆孔是否对齐。

2.4  夹心阀φ16与缓解阀体卡滞，导致夹心阀φ16不能复位

2.4.1  原因分析

（1）夹心阀φ16外径尺寸为15.78～15.85 mm，缓解阀体夹心阀φ16安装孔孔径为16.2 mm，两者为间隙配合。但由于夹心阀φ16为橡胶包裹铜片制成，在制造过程中，易出现橡胶毛刺等情况，如图4所示，进而导致夹心阀φ16不能复位，造成缓解阀持续漏泄的故障。

（2）由于夹心阀芯板厚度仅为1 mm，防倾倒能力较差，在夹心阀φ16复位过程中，易发生倾倒卡滞。

2.4.2  预防措施

（1）在检修改进型或既有型120型空气控制阀时，全部装用加厚型夹心阀φ16（芯板厚度由1 mm增加为2.5 mm，如图5、图6所示），提升其抗倾倒能力。

（2）加强对夹心阀φ16等配件的外观检查，严禁装用存在磕碰、毛刺等缺陷的配件。

3实施效果

以上“看、换、验”等预防措施在2021年底实施后，厂外120型空气控制阀半自动缓解阀反馈由9件降低至截至目前尚未收到相关厂外反馈，厂内120型空气控制阀半自动缓解阀一次试验不合格率由5%下降至0，消除了120型空气控制阀半自动缓解阀手柄部卡滞漏泄的故障，极大地保障了120型空气控制阀检修产品质量，减少了运用故障反馈，取得了良好效果。

审核编辑：汤梓红