摘要：某单轨车辆投入运营，发生多起制动不缓解故障，对车辆的运营秩序造成了很大的影响。针对制动不缓解的问题，通过对故障特点、结构原理、故障原因分类等逐项进行分析，寻找制动不缓解产生的原因，提出解决措施。

关键词：车辆；制动不缓解；分析；改进措施

1 问题描述

某单轨车辆于2016年开始上线运营，2018年开始陆续发生多起制动不缓解故障，导致制动盘变蓝和闸片异常磨耗，对车辆的正常运营秩序造成了严重影响。

图1-1 制动盘变蓝 图1-2 闸片异常磨耗

2 问题调查分析

2.1建立故障树

针对制动不缓解问题，根据制动不缓解可能产生的原因建立故障数，梳理了调查内容。

表2.1-1 制动不缓解故障树

通过对故障树中的原因进行逐项调查，排除了制动缸回油通道堵塞、常用制动缸不缓解、制动夹钳安装异常、夹钳温度高导致闸片与制动盘接触、夹钳温度高导致闸片与制动盘接触、操作及维护不当等原因。推断故障原因为停放弹簧作用不良、活塞与缸体卡滞、呼吸孔堵塞和缸体内部漏气故障综合导致，为了进一步确定原因，进行了以下分析和验证。

2.2 停放弹簧作用不良分析

通过对故障件分解检查后，发现停放制动弹簧的高度均低于图纸标准下限3mm，停放制动弹簧上下平面不平行，同时，发现停放制动弹簧与制动缸外壁发生磨碰。经分析弹簧的蠕变性能不合格，导致运用一段时间后高度变低；弹簧供应商制造问题导致弹簧上下平面不平行、弹簧中间外径尺寸超差、制动缸外壁的同轴度超差等导致停放制动弹簧与制动缸外壁发生磨碰。

2.3 活塞与缸体卡滞

经调查发现，故障件中停放制动活塞与气缸壁存在划痕，具体见图2.3-1。

图2.3-1 气缸壁的划痕

进行停放制动缸动作的试验，发现气缸活塞总是存在运行抖动现象，用端跳表测试，空油变换器缸体震动幅度最大在0.2mm，故障件停放制动缸均存在这个问题，而非故障件停放制动缸则不存在这个现象。

试验发现活塞在运动中倾斜平行移动或往复摆动时，由于抖动导致停放制动缸活塞倾斜，从而引起停放制动活塞与气缸壁发生刮蹭，同时引起停放制动缸密封件出现偏载导致内部泄漏的发生。

图2.3-2 缸体与活塞倾斜卡滞状态

2.4 呼吸孔堵塞和缸体内部漏气故障

经检查，在故障件的气缸活塞及排气呼吸孔处发现有漏气痕迹，呼吸孔处的漏气痕迹疑似与呼吸孔堵塞有关。

图2.4-1 活塞处气流痕迹 图2.4-2 呼吸孔泄漏气流痕迹

2.4.1 呼吸孔堵塞分析

排气孔既有结构见图2.4.1-1，内部的过滤片见2.4.1-2。

图2.4.1-1 现结构 图2.4.1-2 过滤片

排气孔过滤片为金属过滤片，由于缸体上开孔较小，且与滤片紧密接触，同时通气管内径较小，也与滤片紧密接触，导致排气通道较小，影响排气效果。

呼吸孔堵塞的情况下，如果制动缸内部存在泄漏，容易在停放制动活塞一侧的腔内迅速形成背压，停放制动活塞另一侧除了要克服弹簧力外，还要克服背压产生的活塞推力，当弹簧力和背压压力的合力大于停放制动缓解力后，会使停放制动处于逐步不缓解的状态。

2.4.2 停放制动缸内部泄漏分析

按照停放制动缸的气压充入空气进行气密性试验，对于活塞无抖动现象，呼吸口未堵塞的制动缸进行气密性试验，试验未发现内部泄漏；对具有活塞抖动，在呼吸口堵塞的情况下测试连续3000次动作试验，发现存在内部泄漏情况。

改善呼吸孔的结构，使排气更顺畅，使得缸体内部即使泄漏也不会形成背压造成停放制动不缓解。更改后结构与更改之前结构对比见图2.4.2-1。

图2.4.2-1 停放制动缸呼吸孔结构变更及试验对比结果

对不同呼吸孔结构进行背压试验，验证更改结构后，在正常工作工况下产生背压情况，并判断不同结构的排气能力。

背压试验结果显示改进前结构存在排气缓慢的情形，排气能力较低，容易形成背压, 较小的漏气缺口故障会快速形成背压而导致制动不缓解。改进后结构则会有效改善背压形成, 即使存在漏气缺口故障也不会快速形成背压而导致制动不缓解。

综合以上分析，可得出以下结论：

（1）停放制动弹簧蠕变性能不合格，导致运用一段时间后高度变低，且弹簧供应商制造问题导致弹簧上下平面不平行、弹簧中间外径尺寸超差、制动缸外壁的同轴度超差等导致停放制动弹簧与制动缸外壁发生磨碰，同时活塞在运动中由于抖动现象，导致停放制动缸活塞倾斜，从而引起停放制动缸密封件出现偏载导致内部泄漏的发生。

（2）呼吸孔滤片堵塞以及排气孔径偏小导致排气通道不通畅。在呼吸孔堵塞的情况下，如果制动缸内部存在泄漏，会在停放制动活塞一侧腔室内形成背压，在背压与弹簧力共同作用下导致停放制动不缓解的发生。

3 整改措施

根据分析结果可以确定，改善弹簧内部泄露和背压产生是改善制动不缓解的有效措施，具体措施如下：

（1）控制弹簧生产制造质量，避免出现弹簧蠕变性能不合格、上下平面不平行、弹簧中间外径尺寸超差等问题出现。

（2）采用专用工装对常用制动缸壁与缸盖进行重新装配，以满足同轴度要求。

（3）调整停放制动弹簧的装配状态，确保弹簧工作过程中不出现抖动现象。

（4）采用专用工装对弹簧垂直度进行100%检测，检查停放制动弹簧在自由和压缩两种状态下不与常用制动缸壁发生运动干涉。

（5）改善呼吸孔的结构，使排气更顺畅，使得缸体内部即使泄漏也不会形成背压造成停放制动不缓解。

4 结束语

本文为单轨车制动不缓解故障处理提供了一种详细的分析思路和解决措施，通过以上措施的实施，该单轨项目未再发生制动不缓解故障。

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