貨車腳踏式人力制動(dòng)機(jī)制動(dòng)軸鏈裂損原因分析及對(duì)策

1、    貨車腳踏式人力制動(dòng)機(jī)制動(dòng)軸鏈裂損原因分析及對(duì)策    李健摘 要：針對(duì)貨車腳踏式人力制動(dòng)機(jī)在裝車使用過程中制動(dòng)軸鏈裂損情況較為突出，給鐵路行車安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅現(xiàn)狀，對(duì)現(xiàn)有腳踏式人力制動(dòng)機(jī)所暴露的一些缺陷和不足進(jìn)行了可行性分析，并對(duì)該制動(dòng)機(jī)制動(dòng)軸鏈的設(shè)計(jì)、制造、檢修提出了自己的設(shè)想。關(guān)鍵詞：腳踏式制動(dòng)機(jī)；制動(dòng)軸鏈裂損；分析；對(duì)策doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.013鐵路貨車腳踏式人力制動(dòng)機(jī)具有制動(dòng)力大、安全性好、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，目前已被大量安裝在p64k、p64ak、c64k、c64t等型貨車上使用。近年來(lái)，隨著

2、貨車向高速、重載方向發(fā)展，該人力制動(dòng)機(jī)在裝車運(yùn)用過程中正逐漸暴露出一些缺陷和不足，特別是運(yùn)用中制動(dòng)軸鏈裂損情況較為突出，給鐵路行車安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。1 故障情況調(diào)查（1）2016年8月10日2時(shí)25分，貨車81632次列車運(yùn)行至京廣線上行株洲車站時(shí)，因機(jī)后28位p64gk3464890腳踏式人力制動(dòng)機(jī)制動(dòng)軸鏈脫落將道岔尖軌及電務(wù)設(shè)備刮壞，使站內(nèi)57/63號(hào)復(fù)式交分道岔受損，影響行車1小時(shí)25分。經(jīng)相關(guān)人員檢查發(fā)現(xiàn)63號(hào)岔尖有碰痕，并在現(xiàn)場(chǎng)拾得26環(huán)成串長(zhǎng)840mm的鏈條1根，4環(huán)成串鏈條1根，以及2個(gè)已斷裂脫出的單個(gè)鏈環(huán)，險(xiǎn)些造成嚴(yán)重后果。（2）筆者曾對(duì)廣鐵株洲車輛段2014年、2015年檢修

3、車的人力制動(dòng)機(jī)制動(dòng)軸鏈檢修情況進(jìn)行了專項(xiàng)調(diào)查和統(tǒng)計(jì)：2014年共檢修人力制動(dòng)機(jī)故障281件，其中腳踏式制動(dòng)機(jī)制動(dòng)軸鏈裂損故障236件，占總故障數(shù)的84%；2015年共檢修人力制動(dòng)機(jī)故障304件，其中腳踏式制動(dòng)機(jī)制動(dòng)軸鏈裂損故障251件，占總故障數(shù)的82.6%.由此可見，腳踏式人力制動(dòng)機(jī)制動(dòng)軸鏈所暴露的裂損故障比較嚴(yán)重。2 危害人力制動(dòng)機(jī)制動(dòng)軸鏈裂損后，其制動(dòng)力的正常傳遞受到嚴(yán)重影響，極易給鐵路運(yùn)輸埋下安全隱患。其一，無(wú)法滿足調(diào)車作業(yè)調(diào)速或在規(guī)定范圍內(nèi)停車需要。一旦調(diào)車作業(yè)速度過高，相應(yīng)的制動(dòng)力就需增大，制動(dòng)軸鏈有可能受到較大拉力發(fā)生形變斷裂而使調(diào)車速度失控，輕則使車輛相互碰撞損壞，重則使車輛溜

4、逸出安全距離脫軌，釀成行車事故。其二，裂損張口的軸鏈在列車編組中“帶病”運(yùn)行，在外力因素如沖擊、振動(dòng)作用下容易導(dǎo)致環(huán)扣脫出，脫落鏈條隨時(shí)有可能刮壞道岔及鐵路行安設(shè)備，從而造成嚴(yán)重后果（前述例證已說(shuō)明）。3 原因分析引發(fā)貨車腳踏式人力制動(dòng)機(jī)制動(dòng)軸鏈裂損故障的原因很多。如設(shè)計(jì)制造質(zhì)量有問題，鏈環(huán)的組裝及加工工藝方面存在問題，裝車運(yùn)用工況差等。3.1 設(shè)計(jì)制造方面存在問題腳踏式制動(dòng)機(jī)是齊齊哈爾車輛工廠設(shè)計(jì)制造的一種新型人力制動(dòng)裝置。該機(jī)的主要特點(diǎn)是改變了人力制動(dòng)機(jī)的施力形式，即改手施力為腳踏施力且制動(dòng)力大。因施力方式的改變，其制動(dòng)軸鏈較其它人力制動(dòng)機(jī)制動(dòng)軸鏈要長(zhǎng)，而且鏈環(huán)數(shù)量也較多，鏈環(huán)直徑及截面積

5、都相應(yīng)設(shè)計(jì)變小，設(shè)計(jì)制造缺陷使制動(dòng)軸鏈強(qiáng)度降低。3.2 制動(dòng)軸鏈組裝和焊接工藝不過關(guān)制動(dòng)軸鏈?zhǔn)悄_踏式人力制動(dòng)機(jī)的主要傳力構(gòu)件，因此，其組裝質(zhì)量和焊接工藝非常關(guān)鍵。如果組裝質(zhì)量不高或焊接工藝不到位，使用中多種不良因素的綜合作用便會(huì)導(dǎo)致其強(qiáng)度下降而出現(xiàn)疲勞裂損。從裂損鏈環(huán)的斷口分析情況來(lái)看，所有故障發(fā)生在鏈環(huán)對(duì)接口的熔接面上，且其故障有三個(gè)明顯特征：（1）對(duì)接口未透焊、滿焊；（2）斷面有氣孔、夾渣痕跡；（3） 焊波不均勻連續(xù)、有凹坑現(xiàn)象。這些缺陷的存在構(gòu)成了制動(dòng)軸鏈裂損的主要因素。3.3 鏈環(huán)加修未進(jìn)行拉力試驗(yàn)鐵路貨車段修規(guī)程規(guī)定，鏈環(huán)加修后裝車前須進(jìn)行拉力試驗(yàn)，實(shí)際工作中有些單位簡(jiǎn)化了該作業(yè)工序

6、未進(jìn)行拉力試驗(yàn)或拉力試驗(yàn)不按要求操作，僅憑外觀檢查便裝車使用，導(dǎo)致了鏈環(huán)質(zhì)量不能達(dá)到規(guī)定性能要求。3.4 裝車使用后運(yùn)用工況差腳踏式人力制動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)初衷是省力，制動(dòng)倍率大且操作方便，其設(shè)計(jì)施力標(biāo)準(zhǔn)為60kg，只要操作得當(dāng)，便可充分發(fā)揮其制動(dòng)功效。然而有些使用單位對(duì)該制動(dòng)機(jī)性能不了解，出現(xiàn)盲目操作甚至野蠻操作，大大影響了制動(dòng)軸鏈?zhǔn)褂脡勖Ｒ话闱闆r下，制動(dòng)鏈卷入量達(dá)到0.51圈便可達(dá)到調(diào)速停車目的。實(shí)際工作中有些單位不按規(guī)章操作，車輛制動(dòng)減速后仍頻頻蹬踏施力或施力不均勻并超出最大施力標(biāo)準(zhǔn)，使鏈條因甩動(dòng)過大造成繞鏈竄環(huán)、疊鏈現(xiàn)象，人為加劇了鏈條環(huán)與環(huán)扣、環(huán)與繞鏈棘輪、環(huán)與滑輪作用面間的擠壓變形與磨損

7、，并使鏈條不斷繃緊。在此情況下，制動(dòng)軸鏈長(zhǎng)時(shí)間受交變載荷的作用，那些熔接口存在工藝缺陷的鏈環(huán)因應(yīng)力集中首先出現(xiàn)疲勞裂紋，最后斷裂。3.5 運(yùn)用中列檢部門處置不當(dāng)電氣化區(qū)段列檢處理制動(dòng)軸鏈裂損時(shí)，由于不能攀爬車體更換作業(yè)，只將裂損鏈環(huán)進(jìn)行簡(jiǎn)單的鐵絲捆綁處理，為車輛運(yùn)行埋下了安全隱患。4 建議及措施（1）考慮該制動(dòng)機(jī)受外力作用較大，建議設(shè)計(jì)部門對(duì)制動(dòng)軸鏈的使用材質(zhì)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，比如增加鏈環(huán)直徑，將現(xiàn)有鏈環(huán)直徑由12mm提高到14mm，以提高鏈環(huán)強(qiáng)度和抗形變能力。（2）加強(qiáng)檢修工藝，確保制動(dòng)軸鏈裝車質(zhì)量。建議段修單位配備專用焊接設(shè)備和專職質(zhì)量檢查員，駐段驗(yàn)收員加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督把關(guān)，以確保制動(dòng)軸鏈的加修質(zhì)量。（3）檢修單位要按規(guī)定配置制動(dòng)軸鏈檢測(cè)設(shè)備，制動(dòng)軸鏈檢修后按規(guī)定進(jìn)行拉力試驗(yàn)，不合格者一律禁裝。建議對(duì)經(jīng)“三檢一驗(yàn)”確認(rèn)合格的制動(dòng)軸鏈裝車使用時(shí)在尾環(huán)懸示檢修責(zé)任銘牌標(biāo)記，以便信息追蹤。（4）車輛運(yùn)用部門要加強(qiáng)對(duì)車輛使用單位進(jìn)行愛車宣傳和技術(shù)指導(dǎo)，防止野蠻操作人為損壞車輛部件。（5）運(yùn)用中列檢部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)制動(dòng)軸