王金花 龔蒼悟
摘 要:車鉤緩沖裝置是鐵路車輛的基本組成部件,把機車與車輛、車輛與車輛連接在一起,形成車列,完成旅客及貨物運輸,且傳遞和緩沖車輛在運行過程產生的一系列的牽引力和沖擊力,貨列車輛運營中,車鉤緩沖裝置的故障率居高不下,脫鉤、斷鉤等車鉤損傷故障對安全生產造成很大的影響,掌握車鉤緩沖裝置運用故障,并針對性的從檢修源頭和運用技檢當中加以防范,才能確保鐵路貨車運行安全。
關鍵詞:車鉤;緩沖器;故障處理
1 概述
鐵路貨車車鉤緩沖裝置安裝于車底架首尾端的牽引梁內,主要由車鉤、緩沖器、鉤尾銷、鉤尾框和前后從板等部件構成,如圖一所示。車鉤緩沖裝置的作用是實現機車與車輛、車輛與車輛之間的連接形成一個完整的車列以完成貨物運輸,同時,車鉤緩沖裝置也擔任著傳遞并且緩和列車行進中出現的各種縱向沖擊力,保證機車與車輛間、車輛與車輛間的安全連掛,使列車能夠安全平穩的運行。車鉤把機車與車輛、車輛與車輛連接在一起形成車列并傳遞牽引力和沖擊力,緩沖裝置則吸收、緩沖和衰減力的作用。
1.1 車鉤
車鉤由鉤頭,鉤身、鉤尾三個部分組成,如圖2所示,鉤頭內有鉤舌、鉤鎖鐵、鉤舌推鐵、鉤提銷等。為了實現摘掛鉤,使車輛連接或分離,車鉤應具有三種工作狀態,即車鉤三態作用:開鎖位、全開位和閉鎖位,如圖3所示。
車鉤按開啟方式可分為上作用式和下作用式,鐵路貨車一般大都采用上作用式,通過車鉤上部的鉤提連桿開啟,而客車則采用的是下作用式,開啟方式是借助鉤頭下部推頂杠桿的動作來實現。
1.2 緩沖裝置
緩沖裝置由鉤尾框、前后從板、緩沖器等部件組成,如圖四所示。緩沖裝置的作用是減振吸能,緩沖裝置的結構組成及結構尺寸受安裝位置的影響,改進方案受到限制,因此,近年來,緩沖裝置使用不同的材料、不同的緩沖方式來增強緩沖功能的研究方案很多,有摩擦式緩沖器、橡膠式緩沖器、液壓式緩沖器等不同材質、不同緩沖方式的研究方案得到應用及推廣,受到很好的反映。
2 貨車車鉤緩沖裝置常見故障的分析
我國是一個交通運輸大國,既然談到運輸 那么不得不說鐵路運輸,鐵路運輸不僅運載量大,并且經濟效益高,但由于鐵路運輸總量的不斷增加,鐵道車輛運輸將面向重載快捷的方向發展。既然是重載快捷,那么目前的貨車車鉤緩沖裝置必然會面臨著各類故障的發生,這就是我們需要不斷改進的,我們必須保證運輸的貨物安全快捷的抵達目的地。
中國鐵路總公司近幾年通報的鐵路貨車車鉤故障中:鉤舌斷裂造成車鉤分離;不按檢修規程及工藝標準檢修車鉤下鎖銷,因車鉤防跳裝置失效而造成車鉤分離;貨車運行過程中鉤尾銷插托螺栓竄出、螺母丟失,造成車鉤分離;貨物裝卸過程中把貨車車鉤鉤提桿碰撞彎曲變形,因車鉤防跳裝置的插銷彎曲、失效,鉤提桿不能入槽,造成車鉤分離。以上諸多故障問題,包括車鉤緩沖裝置配件故障、檢修作業違紀、車鉤分離等等,糾其原因,主要是配件質量不過關、日常檢修作業管理不到位、車輛連掛操作失誤、貨物裝卸動作野蠻等因素。
(1)車鉤緩沖裝置發生的故障較多,有些是外在環境的原因,比如車鉤摘掛不上,特別是冬季寒冷情況下,由于材質熱脹冷縮的原理,車鉤會顯得很脆,摘掛的時候極易損壞,直接影響到列車的正常運行。還有車鉤鉤鎖鐵磨耗、變形嚴重,鉤舌推鐵彎曲、變形、磨耗,鉤舌變形、裂紋,鉤舌圓銷彎曲,鉤體斷裂,車鉤全開位作用不良,車鉤閉鎖位作用不良,車鉤鉤體裂紋破損,前從板座后從板座鉚釘折斷,鉤肩與沖擊座在車鉤處于牽引狀態時距離過大引起車鉤嚴重磨損,等等,這些故障均會影響貨物列車的正常運行。
(2)車鉤在檢修作業時,對于一些已經發生磨耗的零配件沒有及時的更換,導致日漸磨耗嚴重;再就是車鉤零配件材質不良,在使用前存在有砂眼等情況,長時間使用易產生疲勞裂紋;還有氣候條件也會慢慢侵蝕車鉤零配件;還有在摘掛車鉤過程中可能會由于摘掛過猛,造成兩車鉤的猛烈撞擊,致使零配件的磨耗以致損壞;還有車輛在運行過程中的各種運動所產生的磨耗;車輛在溜車時產生的兩車鉤拉拽,不同的坡度情況下,兩車鉤鉤位的不同造成的兩車鉤零配件的磨耗損壞等。
(3)緩沖裝置的磨耗、裂損、變形等故障,主要是因為列車在運行中和調車作業中,經常受到沖擊力瞬間變換及增大的作用。由于內外環彈簧裂紋或塑性變形、彈簧盒底部折緣與上部凸緣處裂紋、彈簧盒蓋壓入彈簧盒內等,都會造成緩沖器的損壞。
(4)鉤體裂紋、鉤舌裂紋、鉤尾框裂紋等常見故障形式如圖5、圖6、圖7所示。
為提高車鉤鉤體強度,滿足提速重載的要求,減少裂紋故障,保證安全運輸,根據中國鐵路相關規程要求,13號、13A型鉤體更換時,要更換為13B型鉤體。鉤體的使用實行壽命管理。
目前鉤舌基本為C級鋼或E級鋼,鉤舌各部磨耗超限現象比較少見,鉤舌故障最多的是裂紋,車鉤緩沖裝置的強度是從鉤舌—鉤體—鉤尾框-緩沖器-底架依次增大,鉤舌的強度最小,在列車受到不正常的牽引或沖擊力時,最先受到損傷的是鉤舌,所以我們在鉤舌檢修中要把防止鉤舌斷裂作為一個重點。
鉤尾框的主要損傷形式是裂紋、磨耗、彎曲變形等,由于貨車牽引或縱向沖擊時鉤尾框彎角處及鉤尾銷孔周圍等部位是拉伸載荷應力較大的受力部位,因此裂紋多發生在這些部位。長大列車及調車作業中沖擊、列車振動、列車起動、制動、線路坡度、司機的操作水平等引起的縱向力,由于緩沖器容量不足,造成車鉤間產生了較大的剛性沖擊,也是導致鉤尾框破壞的原因之一。另外,由于對裂紋焊修后熱處理不當,將降低鉤尾框的強度,尤其是E級鋼,熱處理工藝掌握不好的話,很容易出現焊后開裂的現象。
3 處理方法及措施
(1)堅持標準化作業,嚴格遵守兩紀,嚴格執行檢修規程和檢修工藝標準,確保鉤鎖移動量測量準確。堅決杜絕簡化作業,堅持車鉤三態作用的實驗。
(2)加強對檢車人員的理論知識業務培訓、實際操作業務的訓練,提高應對突發故障的能力,保證車鉤作用狀態始終良好。
(3)檢車過程中仔細檢查每個部位,做到不留油垢毛刺等問題,如有出現超限的零部件要及時更換,清理之后使用潤滑油進行潤滑,確保車鉤的正常使用,降低磨耗。
(4)要求摘掛人員在摘掛過程中控制車速,避免摘掛過程中所造成的零部件的磨耗損壞。
(5)安裝防震的車鉤緩沖裝置,避免運行過程中的各種振動所造成的各類磨耗情況。
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