C80B型運(yùn)煤敞車段修中存在問題的調(diào)查分析及建議

1、    c80b型運(yùn)煤敞車段修中存在問題的調(diào)查分析及建議    劉忠平【摘 要】c80型敞車以大載重、高頻率、碼頭不摘鉤連續(xù)翻卸等特點(diǎn)成為大秦線主要的運(yùn)煤專用敞車，該型敞車載重80t，商業(yè)運(yùn)行速度100km/h，全部用于編組萬噸、兩萬噸重載列車。特別是c80b（含c80bh，以下同）以其性能成熟、作用穩(wěn)定一直占領(lǐng)運(yùn)輸?shù)闹鲗?dǎo)地位，以2013年到2015年為例計(jì)算，其使用率占到大秦線所有敞車的66.89%，隨著在檢修、運(yùn)用中的不斷使用，累計(jì)發(fā)生了一些比較典型的故障，給正常的運(yùn)輸秩序帶來一定的安全隱患。因此，加強(qiáng)對c80b主型車輛故障的研究，具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義

2、。本文對該車型在段修中存在的相關(guān)慣性問題進(jìn)行了調(diào)研，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施?！娟P(guān)鍵詞】c80b敞車；慣性問題；分析；影響；改進(jìn)1 c80b型敞車存在的主要故障1.1 nsw型手制動(dòng)機(jī)性能不良1.1.1 性能試驗(yàn)情況為了便于分析nsw型手制動(dòng)機(jī)檢修的現(xiàn)狀，我們隨機(jī)抽取2015年10月12日到16日一周內(nèi)湖東車輛段大同檢修、湖東檢修施修的c80b共計(jì)336輛段修車進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)，其中nsw型手制動(dòng)機(jī)性能作用不良的117輛，占檢修總數(shù)的34.82%。1.1.2 更換情況在選取日期段內(nèi)的336輛段修車的nsw型手制動(dòng)機(jī)檢修情況進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，因手制動(dòng)機(jī)制動(dòng)、調(diào)力作用不良和三項(xiàng)功能全失的共更換59臺(tái)，

3、輛均0.18件，見表1。1.1.3 手制動(dòng)機(jī)故障分類情況在更換的59臺(tái)手制動(dòng)機(jī)中，為了分析功能性故障發(fā)生的原因，對所有故障手制動(dòng)機(jī)進(jìn)行了分解檢查，共發(fā)現(xiàn)問題214件。故障臺(tái)均3.62件。其中有的手制動(dòng)機(jī)多個(gè)問題并存，零部件故障情況見表2。1.1.4 對上述故障手制動(dòng)機(jī)拆解統(tǒng)計(jì)情況通過對上述故障手制動(dòng)機(jī)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)功能手柄、撥架卡滯折斷兩項(xiàng)合計(jì)占13.09%；棘舌與棘舌座、小齒輪與主動(dòng)軸銹死，兩項(xiàng)合計(jì)占45.33%；主動(dòng)軸彎曲、離合器裂損，兩項(xiàng)合計(jì)占26.63%。這三類故障為手制動(dòng)機(jī)存在的主要故障。其中棘舌與棘舌座銹死故障占單項(xiàng)故障之首位。銹蝕典型故障見圖1所示。1.2 脫軌制動(dòng)閥銹蝕問題1.2.

4、1 為了分析脫軌制動(dòng)閥銹蝕狀況，我們依然隨機(jī)抽取2015年11月9日到13日一周內(nèi)湖東車輛段大同檢修、湖東檢修施修c80b共計(jì)381輛段修車進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)，脫軌制動(dòng)閥裝置各部銹蝕、損傷等故障202件，故障占總檢修車輛數(shù)的53.02%。故障統(tǒng)計(jì)情況如表3：表3 脫軌制動(dòng)閥故障統(tǒng)計(jì)表1.2.2 從脫軌制動(dòng)閥本身發(fā)生銹蝕的部位來看，銹蝕主要發(fā)生在調(diào)節(jié)桿與作用桿連接螺紋處、鎖緊螺母與作用桿連接螺紋處、調(diào)節(jié)桿與作用桿連接扁銷處三個(gè)部位，銹蝕故障占總故障率的74.75%。1.2.3 從脫軌制動(dòng)閥發(fā)生銹蝕故障的情況來看，銹蝕主要發(fā)生在處于車體兩端處的1位和4位脫軌制動(dòng)閥處，該部位累計(jì)銹死有128個(gè)，銹死比例

5、占總量（2、4位總數(shù)762個(gè)）的16.79%；而處在2位和3位處的脫軌制動(dòng)閥則銹蝕情況較輕，在調(diào)查的2位、3位僅有23個(gè)發(fā)生銹死，銹死比例僅為3.02%。各部制動(dòng)閥銹蝕情況如圖2、圖3所示：圖2 1、4位脫軌制動(dòng)閥銹蝕情況 圖3 2、3位脫軌制動(dòng)閥銹蝕情況1.2.4 從作業(yè)程序來看，在整車落成后必須要調(diào)整車軸上邊緣與頂梁下平面的距離至規(guī)定值，這就需要涉及到調(diào)整并轉(zhuǎn)動(dòng)頂梁。而由于頂梁上的調(diào)節(jié)桿與作用桿嚴(yán)重銹蝕，導(dǎo)致兩者無法轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整，嚴(yán)重的必須借助手錘敲擊頂梁轉(zhuǎn)動(dòng)，或者用氧氣將鎖緊螺母與作用桿烤紅后再用手錘敲擊頂梁才能旋動(dòng)，從而增加了檢修難度，給現(xiàn)場檢修帶來非常不便。2 c80b型敞車存在的主要故

6、障原因分析2.1 手制動(dòng)機(jī)性能不良原因分析2.1.1 運(yùn)行環(huán)境及手制動(dòng)機(jī)自身設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)缺陷的影響手制動(dòng)機(jī)在車輛運(yùn)用中直接暴露在環(huán)境中，長期遭受風(fēng)吹、日曬、雨淋，特別是大秦線東西部溫差大、冬天裝煤時(shí)的防凍液使用使手制動(dòng)機(jī)的運(yùn)用環(huán)境變得更差，加上手制動(dòng)機(jī)的箱殼結(jié)構(gòu)本身在制動(dòng)鏈條處開口較大，導(dǎo)致手制動(dòng)機(jī)在主動(dòng)軸、軸承、離合器、小齒輪等處的油脂風(fēng)化嚴(yán)重，導(dǎo)致配件極易發(fā)生銹死。2.1.2 行車部門使用人員操作不當(dāng)nsw型手制動(dòng)機(jī)投入運(yùn)用的時(shí)間已有十多年，但行車部門的操作者對其安全性能及使用原理并沒有進(jìn)行系統(tǒng)的理解，對其安全注意事項(xiàng)并不熟知。表現(xiàn)在：不了解調(diào)速手柄的作用，在進(jìn)行制動(dòng)操作時(shí)，將調(diào)速手柄置于左側(cè)

7、，因制動(dòng)力無法保持，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)用力過猛，使離合器承受過大沖擊力；在緩解操作時(shí)，將調(diào)速手柄當(dāng)作緩解手柄，在棘輪與棘舌卡勁時(shí)調(diào)速手柄撥叉桿受力過大，使撥叉桿折斷等。緩解時(shí)未能快速轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，緩解不良時(shí)便連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使離合器承受沖擊力過大，易導(dǎo)致離合器等部件裂損。2.1.3 運(yùn)用中非正常作業(yè)導(dǎo)致作用不良貨運(yùn)部門的非正常裝卸作業(yè)，導(dǎo)致主動(dòng)軸彎曲、部分配件折損，手輪嚴(yán)重變形，功能手柄、撥架折斷無法實(shí)現(xiàn)常用制動(dòng)和調(diào)力制動(dòng)功能轉(zhuǎn)換，以及冬季在車體端墻上噴防凍液時(shí)進(jìn)入手制動(dòng)機(jī)內(nèi)部，車體翻卸作業(yè)時(shí)煤塵進(jìn)入，也是導(dǎo)致手制動(dòng)機(jī)作用不良的重要原因。2.1.4 段修時(shí)工藝簡化及部件強(qiáng)度不足導(dǎo)致作用不良1）由于手制動(dòng)機(jī)受

8、自身設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的限制，車輛段修時(shí)未嚴(yán)格按照規(guī)定在鍵輪與離合器之間、離合器與棘輪和小齒輪之間、小齒輪與主動(dòng)軸之間和卷鏈軸組成的大齒輪須涂潤滑脂，只是在卷鏈軸組成的大齒輪噴少許潤滑油，其他部位未能達(dá)到有效的潤滑狀態(tài)，特別是鍵輪與離合器之間、離合器與棘輪和小齒輪之間摩擦部位始終處于干摩擦狀態(tài)，受外界惡劣環(huán)境影響，使內(nèi)部配件極易過早銹死，導(dǎo)致手制動(dòng)機(jī)作用不良引發(fā)作用失效。2）主動(dòng)軸、離合器等核心部件強(qiáng)度不足 nsw型手制動(dòng)機(jī)內(nèi)部的主動(dòng)軸上有鍵輪、離合器、棘輪、小齒輪等配件，這些配件之間的設(shè)計(jì)間隙較大。在轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)（尤其是在緩解操作時(shí)）各配件易受沖擊力作用，離合器與主動(dòng)軸尤甚。離合器的材質(zhì)為zg40cr，

9、與主動(dòng)軸同樣采用精密鑄造工藝制造，是使用頻次較高、受力較復(fù)雜的關(guān)鍵配件。由于制造工藝方面的原因，離合器斜面根部存在尖角，使其橫斷面相對較小，在外力作用下容易使離合器局部產(chǎn)生應(yīng)力集中，當(dāng)離合器的3個(gè)斜面尺寸偏差較大或與鍵輪配合不良時(shí)受力不均勻，從而導(dǎo)致離合器裂損，并易引發(fā)其他故障，比如主動(dòng)軸彎曲變形或手柄折斷等。2.2 脫軌制動(dòng)閥銹蝕分析2.2.1 設(shè)計(jì)位置不合理是導(dǎo)致銹蝕的主要原因從c80b型敞車脫軌制動(dòng)閥在車輛中的安裝位置來看，1、4位脫軌制動(dòng)閥位于車體的兩端，與端墻的橫向距離僅有20cm左右，且其與端墻間無任何防護(hù)裝置，因此在車輛運(yùn)用中特別容易遭受雨水、煤灰、防凍液等物體的侵蝕，運(yùn)行條件十

10、分惡劣。這一點(diǎn)從現(xiàn)場檢修中不難發(fā)現(xiàn)：1、4位脫軌制動(dòng)閥從外觀看約有92%的附有大量的煤灰、煤塊等雜物，而處于車輛中部的2、3位脫軌制動(dòng)閥在外觀上煤灰等雜物明顯較少，比1、4位情況要好很多。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示2、3位的脫軌制動(dòng)閥作用桿與調(diào)節(jié)桿93.27%用手即可旋動(dòng)，作用桿與調(diào)節(jié)桿連接扁銷也能夠在孔內(nèi)靈活移動(dòng)，而1、4位脫軌制動(dòng)閥作用桿與調(diào)節(jié)桿以及作用桿與調(diào)節(jié)桿連接扁銷94.58%均已銹死，需要借助錘擊、烤調(diào)才能旋動(dòng)。2.2.2 易銹蝕部位涂抹油脂不到位從段修脫軌制動(dòng)閥檢修過程看，脫軌制動(dòng)閥在檢修中調(diào)節(jié)頂梁時(shí)未能按規(guī)定在作用桿與調(diào)節(jié)桿結(jié)合部涂120閥用改性甲基硅油。對于新檢修組裝的脫軌制動(dòng)閥也未能按規(guī)

11、定在作用桿與調(diào)節(jié)桿、鎖緊螺母等處按規(guī)定涂油，這也是導(dǎo)致脫軌制動(dòng)閥銹蝕嚴(yán)重的一個(gè)重要因素。2.2.3 防脫閥上蓋丟失也是其銹蝕的因素之一在現(xiàn)場檢修中調(diào)查發(fā)現(xiàn)，約有6%左右的防脫閥無上蓋，主要原因在于車輛運(yùn)行中由于振動(dòng)造成防脫閥上蓋丟失，由于防脫閥上蓋與閥體采用鉚接方式，鉚釘因銹蝕后折斷是造成丟失的主要原因。防脫閥上蓋丟失后更易造成雨水、煤灰、防凍液等物體的侵蝕，導(dǎo)致銹蝕進(jìn)一步加劇。3 c80b型敞車存在的主要故障對檢修生產(chǎn)及安全的影響3.1 手制動(dòng)機(jī)維修成本的居高不下，安全隱患加大3.1.1 在檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)，手制動(dòng)機(jī)除了手輪、殼體、鏈條、底座等配件可以通過加修再次使用外，其他配件因銹蝕已無法再次修

12、復(fù)使用，每套手制動(dòng)機(jī)一但主動(dòng)軸、軸承或離合器出現(xiàn)問題，這套手制動(dòng)機(jī)直接近于報(bào)廢，已無檢修的價(jià)值。3.1.2 調(diào)車作業(yè)時(shí)，對停留的車輛，必須擰緊兩端的人力手制動(dòng)機(jī)，或輔以鐵鞋牢靠固定。遇最外方手制動(dòng)機(jī)有故障時(shí)，可順延使用下一輛手制動(dòng)機(jī)。2015年，路內(nèi)發(fā)生了數(shù)起因手制動(dòng)機(jī)制動(dòng)、緩解不良造成的質(zhì)量故障，給行車安全帶來隱患，應(yīng)引起高度重視。3.2 脫軌制動(dòng)閥銹蝕加大調(diào)整相關(guān)間隙的工作難度，延長檢修時(shí)間，加大維修成本3.2.1 作用桿與調(diào)節(jié)桿銹死后，僅用手工根本無法旋動(dòng)調(diào)節(jié)桿，需要借助錘擊、火烤調(diào)等手段才能旋動(dòng)。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，約有31.38%需要借助手錘敲擊，必須用火烤調(diào)的占到68.62%。另外，調(diào)節(jié)

13、桿與作用桿連接扁銷銹死后，連接扁銷徒手根本無法將其取出，必須借助工具錘擊，有時(shí)分解一個(gè)扁銷即需要十多分鐘的時(shí)間。由于銹蝕問題的存在，使得車輛在調(diào)整調(diào)節(jié)車軸上邊緣與頂梁下平面的距離時(shí)工作難度加大，檢修時(shí)間延長。3.2.2 引發(fā)其它潛在故障隱患，增加維修成本由于脫軌制動(dòng)裝置銹蝕問題的存在，在調(diào)整頂梁與車軸間隙時(shí)，需要借助用手錘敲擊或火烤，很容易造成頂梁及調(diào)節(jié)桿變形、裂紋、割傷等故障。在火烤調(diào)過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生割傷鎖緊螺母的問題。另外，由于采取氧氣切割的方法進(jìn)行分解脫軌制動(dòng)裝置，作用桿、頂梁、鎖緊螺母等均會(huì)出現(xiàn)不同程度的損壞而無法繼續(xù)使用，增加了檢修成本。4 措施及建議4.1 nsw型手制動(dòng)機(jī)方面4

14、.1.1 嚴(yán)格落實(shí)檢修標(biāo)準(zhǔn)，段修時(shí)對鍵輪與離保器、離合器與棘輪和小齒輪、小齒輪與主動(dòng)軸、卷鏈軸組成的大齒輪、棘舌與棘舌座及銷等內(nèi)部配件注足量的89d制動(dòng)缸脂，并保證注油孔塞完好，確保內(nèi)部摩擦部位始終處于潤滑狀態(tài)，減少配件銹死，適應(yīng)惡劣的運(yùn)用環(huán)境需要。在注油方法上建議配備特制注油槍，以便能夠伸到nsw型手制動(dòng)機(jī)內(nèi)部充分注油。4.1.2 設(shè)計(jì)上應(yīng)適當(dāng)增加主動(dòng)軸與小齒輪的配合間隙，保證良好的潤滑作用，減少銹蝕，防止轉(zhuǎn)動(dòng)卡滯。主動(dòng)軸與離合器的材質(zhì)可以采用更高級別的材料，如ti1023。4.1.3 段修時(shí)按照鐵路貨車制動(dòng)裝置檢修規(guī)則5.2.8規(guī)定全面進(jìn)行性能試驗(yàn)，對性能不良的一律更換。發(fā)現(xiàn)功能手柄和撥架

15、折損的，一律分解檢修，更換梅花弄手柄和加強(qiáng)型撥架。4.1.4 設(shè)計(jì)在手制動(dòng)機(jī)下方開口處安裝防塵橡膠墊，在手制動(dòng)軸鏈通過處開設(shè)圓孔，使原來的敞口式設(shè)計(jì)改變?yōu)榫o口式設(shè)計(jì)。使主動(dòng)軸部分盡量封閉，減少裸露面積，可以最大限度地防止翻車作業(yè)時(shí)煤塵等雜物的侵入，起到延長手制動(dòng)機(jī)使用壽命的目的。同時(shí)在手制動(dòng)機(jī)下方2位小端梁增設(shè)限位止擋，避免防塵橡膠墊因手制動(dòng)拉鏈橫向位移過大而遭到破壞。4.1.5 加強(qiáng)對調(diào)車作業(yè)人員的培訓(xùn)，使其熟悉nsw型手制動(dòng)機(jī)的作用原理性能試驗(yàn)要求，避免誤操作。杜絕運(yùn)用中的非正常作業(yè)，防止因人為因素造成的配件變形和折損。4.2 脫軌制動(dòng)閥方面4.2.1 增設(shè)防護(hù)罩。由于脫軌防脫閥安裝位置的

16、特殊性，可以在設(shè)計(jì)上對c80b型敞車1、4位脫軌制動(dòng)閥增設(shè)防護(hù)罩。防護(hù)罩安裝在防脫閥安裝座閥體下沿部位處。該防護(hù)罩材質(zhì)采用高分子尼龍合成材料，能有效減少因螺紋銹蝕帶來的困擾。通過加設(shè)防護(hù)套，可以有效減少作用桿與調(diào)節(jié)桿連接處、鎖緊螺母與作用桿連接處的銹蝕。 防護(hù)罩整體結(jié)構(gòu)呈圓柱型，分上下兩部分，上部為一環(huán)狀圓柱（內(nèi)徑帶有螺紋），下部為卡扣式圓箍。下部分兩片，可實(shí)現(xiàn)上下折翻，通過卡扣實(shí)現(xiàn)鎖緊，起到封閉作用。防護(hù)罩與脫軌閥采用螺紋連接，即在防脫閥安裝座閥體下部外側(cè)增加螺紋，防護(hù)罩上端內(nèi)側(cè)設(shè)有螺紋，兩部配件實(shí)現(xiàn)螺紋連接。作業(yè)時(shí)，只需旋轉(zhuǎn)防護(hù)罩，即可卸下防護(hù)罩，實(shí)現(xiàn)正常作業(yè)，調(diào)整各部間隙并安裝連接扁銷鉚

17、接后，只需緊固防護(hù)罩即可。如因操作空間限制，可通過解鎖卡扣調(diào)整空間實(shí)現(xiàn)便利作業(yè)。操作簡便。因防護(hù)罩安裝在調(diào)節(jié)桿中央位置，不會(huì)存在因脫落造成事故隱患。防護(hù)罩簡易圖如圖4所示。4.2.2 嚴(yán)格落實(shí)檢修標(biāo)準(zhǔn)，盡量減少使用火烤調(diào)手段分解切割連接扁銷等配件。檢修時(shí)，在作用桿與調(diào)節(jié)桿表面涂適量120閥用改性甲基硅油。凡發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)桿與作用桿螺紋腐蝕一律更換。鎖緊螺母損傷超過兩齒的盡量進(jìn)行更換處理。4.2.3 脫轉(zhuǎn)制動(dòng)閥上蓋由原來的鉚接結(jié)構(gòu)改變?yōu)楹附Y(jié)結(jié)構(gòu)，焊結(jié)方式采用點(diǎn)焊，分三處沿閥體與閥蓋圓周方向均勻分布。4.2.4 必須使用氧氣切割分解作用桿與調(diào)節(jié)桿的扁銷時(shí)，先將扁銷頭部敲擊到靠近作用桿一端，使扁銷鉚接部位盡量遠(yuǎn)離鎖緊螺母，然后再進(jìn)行切割。切割時(shí)，可適當(dāng)在鎖緊螺母處加設(shè)防護(hù)擋板裝置。同時(shí)要控制好氧氣火焰強(qiáng)度，以免灼傷鎖緊螺母等配件。4.2.5 調(diào)節(jié)桿和鎖緊螺母采用不銹鋼材料不銹鋼材料具有極強(qiáng)的耐腐蝕性能，目前