淺談貨車車鉤的常見(jiàn)故障檢修

淺談貨車車鉤的常見(jiàn)故障檢修【摘要】隨著我國(guó)鐵路運(yùn)輸總量的急劇增長(zhǎng)，鐵路運(yùn)輸在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演的角色日趨重要。貨車的運(yùn)行速度和載重的不斷增加，對(duì)連接列車中各車輛的車鉤質(zhì)量和可靠性、安全性提出了更高的要求。貨車運(yùn)行時(shí)，車鉤起到傳遞縱向力和沖擊力的作用，此外還要承受一定的彎矩。這些巨大的或隨機(jī)或交變的載荷作用在車鉤上常常導(dǎo)致車鉤發(fā)生故障，造成行車事故，進(jìn)而嚴(yán)重影響貨車的正常運(yùn)行和安全性，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。如調(diào)車時(shí)，巨大的沖擊力常常使車鉤各部分產(chǎn)生磨損、裂紋和變形，造成行車安全。因此，做好貨車車鉤運(yùn)用時(shí)的故障檢修，研究其主要失效原因和機(jī)理，提高其安全性和可靠性，這對(duì)于提高車輛連接的穩(wěn)定性，保證鐵路貨運(yùn)安全，增加經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用。本文以我國(guó)比較常用的13號(hào)車鉤為例對(duì)此進(jìn)行了分析。【關(guān)鍵詞】貨車車鉤；故障；檢修1引言鐵路是我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)闹饕问街唬绕涫窃谪涍\(yùn)中由于其運(yùn)輸量大、運(yùn)費(fèi)低等一系列的優(yōu)點(diǎn)，更使其成為許多公司首選的運(yùn)輸方式。目前，鐵路的貨運(yùn)量已經(jīng)占到了我國(guó)全部貨運(yùn)量的一半以上。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在今后20年的時(shí)間內(nèi)對(duì)鐵路貨運(yùn)的需求仍然非常巨大，因此今后很長(zhǎng)一段時(shí)間仍然是我國(guó)鐵路發(fā)展的高峰期。但在鐵路貨運(yùn)快速發(fā)展的過(guò)程中仍然還有許多亟待解決的問(wèn)題，車鉤的故障及檢修就是其中的問(wèn)題之一。車鉤緩沖裝置作為鐵路車輛的重要部件之一，在機(jī)車和車輛及車輛之間起著連接作用，并且在列車的運(yùn)行過(guò)程中能夠緩解沖擊力和傳遞牽引力，對(duì)車輛的安全運(yùn)輸起著重要的保障作用。隨著我國(guó)鐵路的運(yùn)輸速度和荷載不斷增大，在鐵路運(yùn)輸中車鉤的故障也時(shí)有發(fā)生，給鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩斐闪瞬焕绊?。貨車車鉤的故障種類較多，造成故障的原因也多種多樣，因此有必要針對(duì)這些故障原因進(jìn)行分析，并采取合理的措施對(duì)其進(jìn)行檢修。2車鉤檢修時(shí)常見(jiàn)故障、故障原因及檢修鉤體發(fā)生斷裂故障及故障檢修貨車車鉤經(jīng)常承受巨大的沖擊力和縱向力，導(dǎo)致鉤體常常發(fā)生斷裂故障。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，由于應(yīng)力集中的原因，車鉤的鉤耳、鉤頸、溝腕等部位的應(yīng)力要較其他部位大很多，所以斷裂故障大多發(fā)生在這些部位，檢修過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)檢查。發(fā)生斷裂故障的原因是多方面的。如對(duì)于依靠手工作業(yè)的檢修人員來(lái)說(shuō)，車鉤重量很大，過(guò)度的體力消耗導(dǎo)致檢修人員精力不夠集中，檢修工作不徹底。車鉤鉤頭與外部直接接觸，表面附有氧化層，由于檢修過(guò)程中并不進(jìn)行除銹作業(yè)，昏暗的光線條件導(dǎo)致這些氧化部位的裂紋很難被發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)裂紋進(jìn)行焊修和熱處理時(shí)，由于貨車車鉤所處環(huán)境條件惡劣，常常導(dǎo)致焊修和熱處理過(guò)程很難達(dá)到工藝要求。嚴(yán)格的溫度、保溫時(shí)間和冷卻速度控制是車鉤滿足強(qiáng)度要求的重要保證，不當(dāng)?shù)目刂七^(guò)程常常導(dǎo)致舊有裂紋很難清除并且可能引起焊修缺陷，降低車鉤強(qiáng)度。熱處理完成后，對(duì)裂紋焊修處的機(jī)械加工不能滿足工藝要求。焊修部位沒(méi)有修復(fù)原有尺寸，甚至可能產(chǎn)生附加的應(yīng)力集中，導(dǎo)致車鉤強(qiáng)度下降。針對(duì)以上貨車車鉤鉤體發(fā)生斷裂故障的各種原因，需要提出多種預(yù)防檢修措施。如手工作業(yè)導(dǎo)致檢修人員勞動(dòng)強(qiáng)度很大，所以應(yīng)為檢修人員提供專門的車鉤檢查工具，使檢修人員的體力消耗減少，方便進(jìn)行全面檢查。檢修人員在檢查過(guò)程中最好除去重要部位表面的氧化層并擦拭干凈，防止遺漏細(xì)小裂紋。焊修前，先進(jìn)行必要的除銹和除油操作，尤其是裂紋處的銹和油一定要徹底消除后才能進(jìn)行焊修操作。焊修過(guò)程也要滿足工藝要求，為了使焊接效果更好，氣體保護(hù)焊所用氣體應(yīng)采用二氧化碳，減少熔渣。對(duì)于熱處理過(guò)程，要嚴(yán)格按照工藝條件進(jìn)行操作，加熱爐采用溫控電加熱爐，做好溫度控制。為了減小焊修后的應(yīng)力集中，對(duì)車鉤的焊修部位應(yīng)完善機(jī)械加工程序，使各部位達(dá)到原型尺寸。車鉤閉鎖故障及故障檢修車鉤各部位變形與綜合磨耗尺寸過(guò)限，使車輛行駛在曲線區(qū)段時(shí)發(fā)生閉鎖故障，兩車鉤相互轉(zhuǎn)動(dòng)而脫開(kāi)，是導(dǎo)致貨車車鉤自動(dòng)分離的主要原因。車鉤鉤頭各零件磨耗過(guò)限或鉤腕外脹變形超限時(shí)，會(huì)使鉤腕內(nèi)距超限，車輛在彎道運(yùn)行時(shí)會(huì)造成車鉤自動(dòng)分離。車鉤鉤腕的外脹、鉤耳的上翹及下垂等各相關(guān)部位的嚴(yán)重變形，使車鉤在裝車后，往往造成閉鎖失效。在鉤腕加焊鋼板時(shí)，未按要求焊接，在摩擦或撞擊時(shí)容易脫落。鉤舌鎖面、鉤鎖鐵兩側(cè)面和鉤腔內(nèi)壁磨耗過(guò)限部位加修不良，如未按要求均勻堆焊再加工平整，而是僅在磨耗部位堆焊面積很小的一塊或一行，在車輛運(yùn)行當(dāng)中受沖擊或摩擦后極易脫落，造成閉鎖位尺寸超限。運(yùn)用中鉤提鏈圓銷開(kāi)口銷過(guò)長(zhǎng)或劈開(kāi)角度不夠，支撐在鉤鎖銷孔邊緣，阻礙落鎖也會(huì)造成閉鎖不良。嚴(yán)格執(zhí)行鉤緩配件的使用壽命管理規(guī)定，不能進(jìn)行無(wú)休止的焊修和熱處理工作。鉤腔內(nèi)部各配件修后應(yīng)恢復(fù)其原形尺寸，重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)鉤腔內(nèi)防跳臺(tái)的檢查與修理。對(duì)鎖鐵掛鉤軸、上鎖銷桿上部圓弧嚴(yán)禁加修，過(guò)限或不能滿足防跳性能要求時(shí)一律報(bào)廢，對(duì)允許加修的鉤腔內(nèi)部配件，磨耗過(guò)限需要加修時(shí)，加修后必須恢復(fù)原型，不能恢復(fù)原形時(shí)，一律更換為新品。對(duì)鉤腔內(nèi)部防跳臺(tái)及其余磨耗部位必須全數(shù)進(jìn)行檢查，防跳臺(tái)磨耗過(guò)限時(shí)，具備加修能力的單位，加修后必須磨修，不具備加修能力的單位，必須對(duì)車鉤進(jìn)行更換，嚴(yán)禁使用過(guò)限車鉤，嚴(yán)禁通過(guò)堆焊鉤頭頂部的上鎖銷桿座來(lái)調(diào)整防跳臺(tái)限度。對(duì)鉤鎖承臺(tái)的加修須滿焊，打磨必須平整，必須保證鎖鐵坐入量不小于45mm，嚴(yán)禁在落成交驗(yàn)時(shí)以堆焊鉤鎖承臺(tái)來(lái)解決防跳作用過(guò)限的問(wèn)題。選配組裝過(guò)程中，除按規(guī)定對(duì)組裝好的車鉤進(jìn)行三態(tài)作用試驗(yàn)外，還要認(rèn)真試驗(yàn)防跳作用是否可靠，并加強(qiáng)對(duì)車鉤防跳間隙的限度控制。檢修車鉤時(shí)，車鉤鉤腕端部外脹變形影響閉鎖位置時(shí)應(yīng)調(diào)修、堆焊或焊裝厚度為5?15mm、高度為60?70mm的梯形鋼板，鋼板需有2個(gè)小于20mm的塞焊孔，焊后磨修平整；外脹變形大于15mm時(shí)更換。配鉤時(shí)，要在安裝鉤舌前測(cè)量閉鎖尺寸，超限時(shí)重新選配。鉤尾銷螺栓折斷故障及故障檢修鉤尾銷螺栓主要對(duì)鉤尾銷起支撐作用，有效地預(yù)防因鉤尾銷的脫落而造成的列車分離事故。我國(guó)目前使用的車鉤緩沖裝置是借鑒美國(guó)和俄羅斯的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，其組成部分主要包括車鉤、鉤尾框、鉤尾銷和緩沖器等。車鉤鉤尾銷根據(jù)頭部形狀的不同又可分為啞鈴型和非啞鈴型，目前采用比較多的是啞鈴型的鉤尾銷。鉤尾銷螺栓在車鉤緩沖裝置中的位置如圖1所示。圖1鉤尾銷螺栓組裝圖在火車的運(yùn)行過(guò)程中車鉤緩沖裝置可分為壓縮和拉伸兩種工況，車鉤尾銷只有在拉伸工況下才會(huì)承受比較大的縱向力。根據(jù)齊齊哈爾鐵路車輛集團(tuán)對(duì)鉤尾銷螺栓所做的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，在正常使用的情況下，鉤尾銷螺栓的試驗(yàn)破壞載荷遠(yuǎn)大于螺栓能夠承受的理論載荷。鐵科研金化所也對(duì)一些線路上折斷的螺栓進(jìn)行了金像分析，發(fā)現(xiàn)在螺栓的裂紋源附近有冶金缺陷存在。因此，造成鉤尾銷螺栓折斷的主要原因是由于螺栓本身存在質(zhì)量問(wèn)題及由于長(zhǎng)期磨損而造成的累積損傷。針對(duì)造成鉤尾銷螺栓折斷的原因，可以采取措施對(duì)鉤尾銷零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。為了防止由于螺栓的磨損和衰減而產(chǎn)生的作用力產(chǎn)生，可以增加非金屬的彈性緩沖套。此外，還可以在零件上加裝防脫裝置，如可以在鉤尾框上焊接安全支撐止擋，安裝安全托及增加墊圈、螺母和開(kāi)口銷等。3結(jié)語(yǔ)鐵路貨車車鉤的故障種類比較多，引起故障的原因也比較復(fù)雜，這增加了故障檢修的難度。