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06-18
介绍 单元制动主要用于车轮踏面制动。
它是一种利用压缩空气压力作为源动力的制动执行器。
它将气压转化为制动力。
机车车辆的制动。
单元制动器安装在机车车辆转向架上，是轨道交通车辆制动系统的重要组成部分。
它也是机车车辆制动功能的执行元件，对机车车辆制动具有重要意义。
当机车车辆停车时，驻车制动缸内的压缩空气被排空，驱动其内部机构将闸瓦推出制动器，使闸瓦上的闸瓦与车轮踏面贴合，产生摩擦力，最终实现驻车制动。
移动。
当机车车辆上无一般风时，机车车辆需要承担牵引的任务。
当需要解除驻车制动缸造成的制动作用时，需要拉动手动快速解除装置，以完全解除驻车制动作用。
某工程车投入使用前，4台带驻车制动器的单元制动器出现驻车制动手动不解除故障。
该故障导致工程车轮对抱死，车辆被锁死。
仓库内无法移动，影响工程车的正常使用。
轨道交通行业单元制动停车不释放故障时有发生。
大多数情况下，此类故障与单元制动器驻车制动部件尺寸不良引起的卡住有关。
本文采用8D问题分析与解决方法，对某工程车辆单元手动驻车制动失效问题进行探讨，最终提出有效的解决方案。
1结构原理 不带驻车制动器的单元制动器主要结构包括闸瓦总成、间隙调整机构、护套锚总成、油缸总成、前间隙调整螺钉等，如图1所示。
图1 不带驻车制动器的机组制动器结构 带驻车制动器的机组制动器是在不带驻车制动器的机组制动器的气压制动缸的基础上，增加了弹簧储能制动缸（也称“驻车缸”）和手动驻车制动装置，如图2所示。
从结构上来说，单元制动器的手动驻车制动失效与其主要部件——弹簧制动缸有关。
弹簧储能制动缸主要由驻车缸、活塞、弹簧、驻车螺杆、带键槽螺母、滚动轴承等零件组成。
图3所示为实现停车申请和救援功能的主要部分。
驻车螺钉和带键槽的螺母有螺纹。
在单元制动器的驻车制动和释放过程中，两个部件将相对旋转。
通过原理分析，机组制动驻车制动器手动释放动作不良的可能原因如下： （1）用手拉释放绳时操作不当，拉动动作不保持。
(2) 实现该功能的主要部件尺寸较差，操作性较差。
（3）弹簧、驻车缸、活塞等部件卡死异常。
图2 带驻车制动器的单元制动结构 图3 驻车制动器主要部件 2 故障恢复 机组制动器无法手动释放驻车制动后，厂家安排技术人员前往现场排查。
经调查，当工程车普通制动器处于释放状态时，当技术人员拉动释放手柄时，单元制动器制动蹄根本不动，仍与工程车车轮踏面紧密接触。
。
单元制动器没有缓解作用。
按下车辆上的驻车释放按钮后即可解除机组制动。
由于现场无法对机组制动器进行拆卸检查，因此将4台有故障的机组制动器拆回工厂进行进一步分析。
返修的四个故障制动器均进行了外观清洁和例行检测。
《交流传动机车单元制动器暂行技术条件》(TJ/Jw—)由原中国铁路总公司制定，主机厂牵头。
作为轨道交通行业单元式制动器的企业标准，规定了单元式制动器的检验和测试项目，包括灵敏度测试、气密性测试、手动调整间隙测试、初级调整量测试、释放间隙测试、总调整量测试、驻车制动分泵泄压试验、驻车制动分泵制动试验、驻车制动分泵手动泄压试验和制动效率试验等。
4台故障单元制动器的性能试验在单元制动器试验台上按照规定的检验项目进行在文献中。
除驻车制动缸手动释放试验功能较差（严格按照试验工艺要求拉动释放绳）外，其他试验参数均符合标准要求，原因（2）可排除。
3 拆卸检查 3.1 尺寸检查 拆卸检查发现弹簧制动分泵内的键槽螺母和驻车螺钉被卡住，不能正常转动。
随后，对键槽螺母、驻车螺钉等零件的尺寸进行了一一检查（包括键槽螺母的轮廓检查，如图4所示）。
零件尺寸均符合图纸要求，原因(2)可排除。
图4 轮廓仪检查带键槽螺母的轮廓 3.2 理化检查 拆卸过程中，技术人员在弹簧储能制动缸内发现黑色粒状金属碎片，这些碎片停放在螺杆上螺纹表面有异常磨损，键槽螺母螺纹端有轻微缺肉。
经技术人员审核确认，决定将键槽螺母送专业检测机构对其理化性能、表面硬度、金相组织等进行进一步检测分析。
为了方便对比，送了三件键槽螺母进行测试。
其中一个键槽螺母是有缺口的键槽螺母，另外两个是来自其他制造商的未破损的键槽螺母。
区分三个键槽螺母的编号。
破损的片编号为1#，另外两片未破损的片编号为2#和3#。
2#件在大端附件第一根螺纹起始位置附近有断片。
其他厂家生产的2#、3#件颜色与有破损件的颜色明显不同，如图5所示。
为了检测其他厂家破损件与未破损件的渗透层差异厂家通过直径面和螺纹法面切割金相样品，如图5所示。
图5 三个样品外观 图61#取样情况（上）和2#取样情况（下） 机构检验报告显示带键槽螺母材质为EN2GJS227。
螺母与丝杆配合传递工作载荷1.3t，拉伸、压缩为一个循环，破碎件工作循环次数为t0次。
螺母整体碳氮共渗，渗碳层深度0..~66。
对送检的带键槽螺母缺损部位进行了宏观和微观检验，检查了断裂情况，并与其他厂家生产的未断裂部位的渗透层情况进行了对比和检验。
发现带键槽螺母的缺口部位由大到大。
端面第一螺纹接触磨损源于接触磨损，性质为过载：断件带键槽螺母有效熔深层深度小于m，不符合要求：断片渗透层表层具有网状或断续的黑色结构。
与未破损件的亮白色碳氮化物有显着区别：破损件中键槽螺母近表层硬度比未破损件高HRC~~7，硬度在HRC左右~m，相当于基体：破碎后的碎片存在局部硬度不稳定、组织不均匀的现象。
3.3原材料分析 由于带键槽螺母的单元制动器已安装使用多年，且在此期间没有更换过供应商，所以我公司组装单元制动器的工艺稳定不变，因此我们安排技术人员到供应商进行调研。
经分析发现，供应商私自向热处理厂家更换了有切屑故障的键槽螺母。
热处理厂家没有按要求对热处理后的键槽螺母进行检测，因此很难保证螺母硬度达到设计要求。
3.4 设计分析 针对带键槽螺母的崩角现象进行设计分析。
该零件螺纹两侧需要倒角并分别加工内孔，如图7所示。
加工后，第一道螺纹的厚度减小。
手动释放驻车制动器时，螺纹会承受冲击力，螺纹薄弱区域可能会塌陷。
图7 带键槽螺母剖视图 4 原因总结 通过以上一系列分析，确定车辆轮对抱死的明显原因是驻车制动手动释放不良制动器，根本原因是机组制动器中间带键槽螺母热处理不良导致堵塞故障。
堵塞产生的碎片卡在螺纹副中，导致驻车螺钉和键槽螺母螺纹副在移动时被卡住。
这就是原因（3），导致单元制动驻车制动无法手动释放。
。
5 基本解决方案 在查明故障原因后，从管理和技术两个方面制定了以下解决方案。
5.1管理归零 加强供应商管理，向所有供应商发送传真。
关键零部件发生变更之前，供应商必须提交申请。
经用户审核同意后方可进行变更，防止变更带来潜在的质量风险。
。
5.2技术归零 从设计上优化带键槽螺母的结构，增加半螺纹去除工艺，彻底杜绝崩刃现象。
6 实施成果 优化设计的机组制动器在车厂使用过程中不再出现手动驻车制动失灵的问题，证明措施是有效的。
7结论 本文分析了单元制动不缓解驻车制动的问题。
采用8D问题分析与解决方法，通过结构原理、故障修复、拆解检查等步骤找出故障原因，并提出建议。
改进建议。
整个问题的研究方法严谨，找到了根本原因，并针对主要原因提出了有效的解决方案。
目前，该方案已在机车上实施，并取得了良好的效果。
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