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1、铁道货车脱轨自动制动装置 培训教材 南车长江车辆有限公司 二O一一年十月 目录 第一章 概述 第二章 结构及作用原理介绍 第三章 维护检修及安装使用要求 第一章 概述 列车脱轨是铁道车辆运行中的重大行车事故。车辆 脱轨后由于列车工作人员没能及时发现，车辆仍在机车 牵引下继续行驶，引发更多车辆相继脱轨或倾覆，从而 使脱轨事故扩大，造成车辆、货物、轨枕、路基及道旁 设备严重损坏。 为了有效地降低车辆脱轨后造成的损失，南车长江 公司研制开发了铁道货车脱轨自动制动装置（以下简称 脱轨制动装置），该装置采用机械作用方式，在车辆脱 轨时能及时使主风管连通大气，从而使列车产生紧急制 动，避免脱轨事故的扩大。
2、 脱轨制动装置于2005年5月22日通过了部级技术审查 ，铁道部运输局下发运装货车2005333号文，批复货车 脱轨自动制动阀及部分车型装车方案(试行)、图样 (试行 )和技术条件(试行)，并于2005年11月开始在新造铁路货 车上全面装车。 2007年5月25日，铁道部运输局下发运装货车2007 245号文，要求自2007年7月1日起，脱轨自动制动阀拉 环与顶梁限位筒、调节杆与作用杆连接圆销上的圆销锁改 用符合GB/T 12618.4标准要求的不锈钢抽芯铆钉；制动阀 杆、作用杆、弹片、锁紧螺母、调节杆采用浸涂锌铬涂层 （达克罗）防腐处理。 2007年12月7日，铁道部运输局下发运装货车 20
3、07612号文，批复新一代脱轨自动制动阀图样KMP01B- 00-00和技术条件KMP01BJT，并要求自2008年1月1日起按 此图样和技术条件生产。 为适应长大货车装车需要，满足狭小空间安装脱 轨自动制动装置要求，我公司于2010年在既有脱轨制 动装置基础上对顶梁与车轴间隙的调整方法进行了改 进，由原来旋转顶梁改成了旋转内套，并通过了铁道 部运输局的技术审查。铁道部运输局于2011年2月份正 式下文将此种脱轨自动制动装置定型为TZD-1型，原旋 转顶梁调整车轴间隙的脱轨自动制动装置定型为TZD型 。 第二章 结构及作用原理介绍 1 结构概述 脱轨制动装置是在车辆原空气制动系统主管上增加 两
4、个支路，并通过主管三通、球阀、支管三通和支管等 连接到脱轨制动阀上。两轴转向架每根车轴处安装一套 脱轨制动阀，在主管通向脱轨制动阀的支管间安装一个 球阀，车辆脱轨或脱轨制动阀发生故障时可关闭球阀截 断脱轨制动装置支路，以便于将脱轨车辆起复后运到站 修所检修。 脱轨制动装置与空气制动系统的关系图 脱轨制动装置配置图 2 脱轨制动阀结构 脱轨制动阀由拉环、顶梁、调节杆、作用杆、锁紧 螺母、弹片、制动阀杆（即作用元件）和阀体等组成。 拉环与顶梁组成通过圆销连接，顶梁和调节杆采用焊接 结构，调节杆和作用杆采用销接，制动阀杆端头穿入作 用杆孔中，并与孔上、下各有20.5mm的间隙，作用杆 由上、下对称放
5、置的两个弹片支承在阀体上并通过锁紧 螺母预紧。 TZD型脱轨制动阀结构图 阀盖 20.5 弹片 阀体 限位筒 拉环 顶梁 车轴 调节杆 锁紧螺母 圆销 作用杆 制动阀杆 制动支管 扁销 抽芯铆钉3X10 抽芯铆钉3X14 TZD1型脱轨制动阀结构图 锁紧螺母为开槽螺母的型式，利用扁销将锁紧螺母、锁紧螺母为开槽螺母的型式，利用扁销将锁紧螺母、 作用杆及调节杆一起销接，以防止锁紧螺母松动及调节杆作用杆及调节杆一起销接，以防止锁紧螺母松动及调节杆 与作用杆的相对转动与作用杆的相对转动 扁销 锁紧螺母 作用杆 调节杆 锁紧螺母防松结构 顶梁组成包括顶梁、限位筒及调节杆。根据顶梁限位 筒与拉环销孔方向的
6、不同，顶梁组成、拉环分为一一对应 的三种规格型式，以防止拉环误装。顶梁组成以型号标记 来区分，拉环以颜色及型号标记来区分。 顶梁组成 拉环 脱轨制动阀与拉环的类型及适用范围 脱轨制动 阀类型 顶梁组成 类型 拉环 类型 拉环 颜色 拉环销孔距底部 钢管内侧高度（ mm） 适用 转向架 备注 ()()()黑色341转8系列、转K2通用货车 ()()()黄色366转K4、转K5、转K6通用货车 （）（）（）红色331转K2（抽簧）特殊货车 连接拉环与顶梁组成的圆销以及连接锁紧螺母、作用 杆与调节杆的扁销的铆钉孔两边均加工一个沉头，并用抽 芯铆钉铆接，以提高脱轨制动阀连接可靠性。 铆钉孔 连接销铆钉
7、孔结构 车辆脱轨时轮对发生垂向位移是脱轨的必然特征，由车辆脱轨时轮对发生垂向位移是脱轨的必然特征，由 此引起脱轨轮对处和同一转向架中与脱轨轮对相对的轮对此引起脱轨轮对处和同一转向架中与脱轨轮对相对的轮对 处车体与车轴在垂向发生了相对位移。脱轨自动制动阀利处车体与车轴在垂向发生了相对位移。脱轨自动制动阀利 用脱轨时车体与车轴的相对位移，通过机械装置将脱轨时用脱轨时车体与车轴的相对位移，通过机械装置将脱轨时 车轴对拉环的拉力或车轴对顶梁的顶力传递给作用元件（车轴对拉环的拉力或车轴对顶梁的顶力传递给作用元件（ 制动阀杆），作用元件通过支管和三通与制动主管连通。制动阀杆），作用元件通过支管和三通与制动
8、主管连通。 空车脱轨时通过脱轨轮对处的车轴拉断作用元件；重车脱空车脱轨时通过脱轨轮对处的车轴拉断作用元件；重车脱 轨时通过同一转向架中与脱轨轮对相对的轮对处的车轴顶轨时通过同一转向架中与脱轨轮对相对的轮对处的车轴顶 断作用元件。作用元件断开后，制动主管压缩空气迅速排断作用元件。作用元件断开后，制动主管压缩空气迅速排 入大气，列车立即发生紧急制动作用。入大气，列车立即发生紧急制动作用。 3 3 作用原理作用原理 脱轨制动阀作用原理图 第三章 维护检修及安装使用要求 1 脱轨制动阀分解 1.1 用手电钻或其它方法拆除拉环与限位筒连接处圆销上 的抽芯铆钉,取出圆销和拉环；拆除脱轨制动阀与制动 支管的
9、连接螺栓；拆除脱轨制动阀与安装座的连接螺栓 ；取下脱轨制动阀。 圆销抽芯铆钉 拉环 安装座 连接紧固件 脱轨制动阀制动支管 制动阀杆 扁销 抽芯铆钉 顶梁组成 锁紧螺母弹片 阀体下承台 1.2 取出制动阀杆；拆除 调节杆与作用杆连接处扁 销上的抽芯铆钉，取出扁 销，旋下顶梁组成；旋下 锁紧螺母；取出阀体下承 台上的弹片。 1.3 用手电钻或其它方法拆除阀盖和阀体间的弹性圆柱销 ，用作用杆顶出阀盖，并顺势沿箭头方向取出带有弹片及 键的作用杆。 阀体 阀盖 弹性柱销带有弹片及键的作用杆 1.4 将作用杆键槽内的键取出，然后将套在作用杆上的弹 片沿箭头方向退出，至此，脱轨制动阀的分解结束。 作用杆
10、键 弹片 2 脱轨制动阀组装 2.1 在弹片表面、作用杆外表面、阀体内与作用杆接触的 表面（包括键槽）均涂以2号低温润滑脂。将一弹片沿箭头 方向套到作用杆上，并使之贴靠作用杆凸肩。然后将键嵌 入作用杆上的键槽。 作用杆 弹片 作用杆凸肩 作用杆键槽 键 2.2 将组合好的作用杆从阀体上方沿箭头方向放入阀体， 使弹片贴靠阀体上承台，要求作用杆能沿垂向在阀体内自 由移动，无卡滞现象。再将一弹片沿箭头方向套到作用杆 上，并使之贴靠阀体下承台。 阀体上 承台 弹片 阀体 阀体下 承台 2.3 将锁紧螺母沿箭头方向旋套到作用杆上，并轻轻带紧 。然后将制动阀杆沿箭头方向放入阀体内，并使制动阀杆 贴靠阀体凸
11、台面，再用两个M12X40的螺栓及两个12的弹性 垫圈带紧。 阀体凸台 锁紧螺母 螺栓、弹垫 制动阀杆 2.4 在组装台位上夹紧阀体，用力矩扳手拧紧锁紧螺母， 要求拧紧力矩为51Nm。拧紧锁紧螺母后，应检查制动 阀杆与作用杆孔的间隙尺寸20.5mm，若尺寸超差，可在 规定范围内调整拧紧力矩值，从而保证20.5mm的尺寸值 。之后用扁销销定，在销孔内穿入钢丝防退。将阀盖放入 阀体上部止口，将阀体与阀盖夹紧在一起，再沿阀体上已 有的两孔配钻阀盖上2X3的孔，孔深6mm，然后将两个弹 性柱销分别打入两孔中。 阀盖 弹性柱销 锁紧螺母，拧紧力 矩为51Nm 扁销 2.5 将上述组装好的部分安装到车体的
12、安装座上，并用四 个螺栓紧固，螺母采用防松螺母。在整车落成前退出扁销 将顶梁组成旋入作用杆，待调整好车钩高及旁承间隙后再 调整顶梁下平面与车轴上边缘的距离Y2至规定范围内， 再用扁销将顶梁组成与作用杆销接在一起。 顶梁组成 扁销 车轴 螺栓、弹垫及 螺母 安装座 2.6 将拉环两端头分别插入顶梁组成上的两个限位筒中， 再用圆销将拉环与顶梁组成销接在一起。检查车轴下边缘 至拉环的距离Y1及车轴左右边缘与拉环的距离X，不符 时调整。当确定Y1、Y2及X均满足要求后，最后将脱 轨制动阀上的各连接销用抽芯铆钉铆固。至此，脱轨制动 阀的组装完成。 限位筒 拉环 抽芯铆钉3X10 圆销、抽芯铆钉3X14
13、3 顶梁、拉环与车轴间隙值调整 为了确保在正常运用中，拉环、顶梁不与车轴接触， 车辆脱轨时，脱轨制动阀能可靠产生作用，新车及厂段修 车的拉环、顶梁与车轴间隙值必须符合下表的要求。间隙 值调整时应在平直道上、旁承间隙调整好后进行，检查时 应采用检查样板。 X、Y1、Y2取值范围 单位：mm 拉环、顶梁与车轴位置间隙通止规 如检查车轴与拉环的间隙值Y1、Y2不符要求时， 应取下拉环，逆时针或顺时针方向转动顶梁将顶梁往上或 往下移。顶梁转动180，向上（下）移动1.75mm。 在正常运用中，无需调整顶梁、拉环与车轴间隙值。 如果在运用时更换轮对，可在更换前量好顶梁与脱轨制动 安装座的距离值L，待更换
14、完轮对后，再将顶梁与脱轨制动 安装座的距离调至L即可。 4 正常、错误状态判断识别 脱轨制动装置正常状态：顶梁与调节杆垂直，拉环无 明显变形，制动阀杆与作用杆孔上、下间隙符合新车 20.5mm、运用时不小于1 mm要求，弹片贴靠在阀体上、 下承台上；球阀手把与连接管路平行，处于开通位；配件 齐全。 拉环 顶梁 脱轨制动阀安 装座 调节杆 球阀手把 制动阀杆与作 用杆孔上、下 间隙 脱轨制动装置正常状态 脱轨制动装置错误状态：调节杆弯曲，拉环明显变形 ，制动阀杆断裂或与作用杆孔上、下间隙不符合要求，弹 片明显变形、断裂或脱开阀体上、下承台上；球阀手把与 连接管路垂直，处于关闭位，导致球阀处于关闭
15、位原因有 二，一是脱轨制动装置存在故障，二是人为误操作；配件 丢失。 调节杆弯 曲 拉环 变形 调节杆弯曲 拉环变形 制动阀杆 断裂 弹片断裂丢 失 弹片离开阀体 承台 制动阀杆断裂 制动阀杆与作用杆孔间隙异常 下弹片断裂 下弹片脱离阀体下承台 5 注意事项 5.1 车辆落车前，应将顶梁组成尽量向上旋，并与车体纵 向平行，以防落车时撞坏脱轨制动阀。 5.2 单车试验时，须将球阀手把置于开放位（手把与支管 平行），然后按TB/T1492-2002铁道车辆制动机单车试验 方法进行。单车缓解感度试验的操作方法仅决定于主风 管长度,与是否安装脱轨制动阀无关。 5.3 安装脱轨自动制动装置的车辆在进行起
16、吊车体及顶车 操作前应先拆除拉环。若未拆除拉环就起吊或顶车使拉环 与车轴接触，必须检查脱轨制动阀是否正常。若弹片损坏 、制动阀杆断裂或制动阀杆端头与作用杆孔上、下间隙值 超标（检查时采用样杆，见下图），应更换脱轨制动阀。 5.4 安装脱轨制动阀的车辆禁止用天车(或吊车)抬起车辆 一端来移动车辆及禁止锤击拉环和顶梁。若发生这种误操 作，应按上述5.3的要求进行检查和处理。 5.5 安装脱轨制动阀的车辆出厂投入运用前，应将球阀手 把涂白色油漆，并将其置于开放位。 检查 样杆 制动阀杆端头与作用杆孔上、下间隙值的检查 6 常见故障及应急处理 6.1 配件丢失 6.1.1 故障分析 丢失的配件主要为圆销锁、开口销、圆销和拉环，其中圆 销锁、开口销为脱轨制动阀为改进前采用的圆销防退结构 。圆销锁丢失的主要原因是装车时锁闭不到位，出现假锁 闭现象，运用中车辆振动使锁头脱出，圆销锁丢失后，因 振动
