鐵路貨車鉤提桿折損故障分析及改進(jìn)建議

徐亞東 上海鐵路局南京東車輛段

鐵路貨車鉤提桿折損故障分析及改進(jìn)建議

徐亞東 上海鐵路局南京東車輛段

根據(jù)當(dāng)前貨車鉤提桿常發(fā)故障情況，分析故障發(fā)生原因，并提出針對性的改進(jìn)建議。

鐵路貨車；鉤提桿；故障

隨著鐵路車輛技術(shù)的更新?lián)Q代，新型重載貨車大量投入使用，帶來很大的經(jīng)濟(jì)及安全效益。新型鐵路貨車在原有車型基礎(chǔ)上優(yōu)化了設(shè)計(jì)，同時(shí)采用了多項(xiàng)新技術(shù)、新材料、新工藝，使貨車故障的發(fā)生率有了較大程度的降低。但目前在貨車運(yùn)用中還存在一些常發(fā)故障，主要有：制動故障、各吊架托架開焊、各鏈折斷等等。常發(fā)故障中對行車安全造成較大影響的主要有配件脫落、列車分離等故障，其中因鉤提桿折損故障而造成配件脫落或列車分離的情況較為突出，現(xiàn)對貨車鉤提桿折損故障進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的改進(jìn)建議。

1 故障分析

1.1 故障統(tǒng)計(jì)

通過對南京東車輛段列檢檢車發(fā)現(xiàn)的鉤提桿有關(guān)故障進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，具體統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1 貨車鉤提桿折損故障統(tǒng)計(jì)（件數(shù)）

從表1可以看出，按照故障類型分,鉤提桿座開焊脫落是鉤提桿故障的最易發(fā)故障，小計(jì)110件,占故障總數(shù)的69.18%；其次是鉤提桿座鉤提桿導(dǎo)框折斷，小計(jì)23件,占故障總數(shù)的14.47%；從故障發(fā)生的時(shí)間看，其頻率呈遞增趨勢。

1.2 故障主要類型

1.2.1 鉤提桿座開焊脫落

鉤提桿座按照車鉤類型分，貨車通用的上作用式13號車鉤共有兩個(gè)鉤提桿座，一處位于車鉤正上方處，一處靠近鉤提桿提鉤手柄處；下作用式17號車鉤只有一個(gè)鉤提桿座，位于靠近鉤提桿提鉤手柄處。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，13號兩處、17號一處鉤提桿座現(xiàn)場運(yùn)用中皆發(fā)生過開焊脫落故障（見圖1）。

圖1 鉤提桿座開焊脫落圖

1.2.2 鉤提桿座導(dǎo)框折斷

鉤提桿座導(dǎo)框主要用于支撐、束縛鉤提桿，導(dǎo)框折斷使鉤提桿脫落故障主要發(fā)生在上作用式的13號車鉤上（見圖2），下作用式的17號車鉤鉤提桿座由于材質(zhì)及形狀的改進(jìn)，目前未發(fā)現(xiàn)折斷的故障。

圖2 鉤提桿座導(dǎo)框折斷圖

1.2.3 鉤提桿彎曲折斷丟失

現(xiàn)場除鉤提桿座開焊脫落及導(dǎo)框折斷故障外，鉤提桿本身也會發(fā)生彎曲、折斷、丟失等故障，尤其彎曲故障較多，主要發(fā)生在17號車鉤上（見圖3）。

圖3 鉤提桿彎曲丟失折斷圖

1.2.4 鉤提桿座支架變形造成不落鎖等其他故障

現(xiàn)場運(yùn)用中還發(fā)現(xiàn)鉤提桿座螺母丟失、復(fù)位彈簧丟失、支架變形造成車鉤不落鎖等故障，這些都對列車安全運(yùn)行埋下重大隱患。

2 原因分析

通過對貨車運(yùn)用技術(shù)管理的實(shí)踐，根據(jù)上述總結(jié)的故障類型情況，筆者對造成鉤提桿故障的原因進(jìn)行如下分析：

2.1鉤提桿座設(shè)計(jì)不合理

目前貨車通用的車鉤，除罐車外不論上作用式13號車鉤，還是下作用式的17號車鉤，鉤提桿座均采用"]"型支撐座直接焊接在車輛端部相應(yīng)位置。其所能承受的沖擊載荷較小，在受外力的撞擊下，極易造成支撐座開焊，直至脫落。尤其13號車鉤（敞、棚車）鉤提桿支撐座是焊接在車輛端墻上，由于端墻本身所能承受的沖擊載荷較小，再加上焊接過程中造成的金屬材質(zhì)局部變化，隨著貨車長時(shí)間運(yùn)用中受到日曬雨淋的腐蝕作用，很容易造成支撐座的開焊脫落。罐車采用角鐵直接焊接在端梁上也同樣存在這個(gè)安全隱患。

2.2 配件質(zhì)量存在缺陷

由于配件材料在制造、加工過程中存在先天不足，或未在導(dǎo)框及根部等關(guān)鍵部位進(jìn)行特殊工藝處理，在運(yùn)用過程中難免產(chǎn)生細(xì)小瑕疵和缺陷，進(jìn)而產(chǎn)生應(yīng)力集中，隨著時(shí)間的延長，逐步形成裂紋源；形成裂紋源后，裂紋就會迅速擴(kuò)展，直至斷裂。同時(shí)配件如本身質(zhì)量存在缺陷，在受外力撞擊下，也會造成鉤提桿座導(dǎo)框的折斷。

2.3 野蠻裝卸

鐵路貨車往往裝載的是笨、重、大類型的貨物，裝卸的手段往往采用吊機(jī)、重型叉車等機(jī)械化設(shè)備，裝卸地點(diǎn)的環(huán)境則是各不相同，裝卸人員的素質(zhì)也是參差不同。因此，在裝卸過程中不可避免的造成對鐵路車輛的傷害，包括造成鉤提桿的彎曲、折斷、丟失以及支承座的開焊、折斷故障。

2.4 C70型腳蹬安裝位置設(shè)計(jì)不合理

C70型腳蹬安裝位置的設(shè)計(jì)延續(xù)了C64型的設(shè)計(jì)，其位于車體側(cè)墻最外側(cè)，扶梯的正下方，優(yōu)化了C62型腳蹬與最外側(cè)相隔一個(gè)繩拴的設(shè)計(jì)，方便了車輛在日常運(yùn)用過程中人員沿腳蹬、扶梯攀登的需要。但是隨著70t級貨物車輛全面使用17號車鉤，鉤提桿裝置由原先13號上作用式變?yōu)?7號下作用式，導(dǎo)致鉤提桿與腳磴摩碰故障頻發(fā)，嚴(yán)重的影響到車鉤的正常使用，甚至?xí)μ徙^裝置造成損壞，嚴(yán)重的還會造成列車分離。

經(jīng)過對現(xiàn)場腳蹬變形統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)腳蹬變形目前主要發(fā)生在C70型敞車上，約占所有敞車的54%。在C70型車體腳蹬嚴(yán)重變形后，必然同車鉤裝置磨碰，影響到17號車鉤正常的解鉤作業(yè)，嚴(yán)重的損壞車鉤，甚至還會由于腳蹬的碰撞擠壓，使鉤提桿脫離鉤提桿座的扁孔，造成列車分離。

3 改進(jìn)建議

根據(jù)上述原因分析，特提出以下改進(jìn)建議：

（1）改變鉤提桿座焊接方式。建議將原本“]”型支撐座改為“口”型支撐座。對原來通過支撐座兩條邊直接焊接在車體上，改變?yōu)檎麄€(gè)面焊接在車體上，或通過鉚接方式直接將“口”型支撐座鉚接在車體上，以增強(qiáng)鉤提桿座的抗擊打能力與抗腐蝕能力。

（2）加強(qiáng)材料配件的制造加工過程控制，從源頭上提高產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)在加工過程中對支撐座導(dǎo)框處、彎角處、焊接處等關(guān)鍵部位應(yīng)采用拋丸等工藝消除殘余應(yīng)力。

（3）深入開展愛車宣傳工作，有針對性的做好防止裝卸原因造成對鉤提桿裝置的損害。首先列檢要做好裝卸點(diǎn)的愛車巡檢，加強(qiáng)裝卸人員的培訓(xùn)教育，優(yōu)化裝卸方式，盡可能的減少因裝卸原因造成車體損壞；其次建立路廠雙方愛車聯(lián)席會議，定期召開愛車會議，通報(bào)損壞車常發(fā)故障情況，同時(shí)遇有損壞時(shí)，要求廠方及時(shí)通知列檢處理，從源頭上控制事故隱患的發(fā)生；另外各作業(yè)場列檢要結(jié)合當(dāng)前因廠礦裝卸而損壞車輛頻發(fā)的實(shí)際，有針對性的做好裝卸點(diǎn)發(fā)出車輛的技術(shù)檢查，重點(diǎn)做好可能由裝卸原因造成的車輛故障部位的檢修，其中包括對鉤提桿的撞擊損壞，或因撞擊腳蹬變形，致使C70型等車輛鉤提桿裝置的損壞，加強(qiáng)鉤提桿裝置的檢查。發(fā)現(xiàn)故障要查閱車輛運(yùn)行軌跡，尋找故障發(fā)生源頭，通報(bào)并追究廠方責(zé)任。

（4）優(yōu)化C70型車體腳蹬的設(shè)計(jì)。可以采取改變C70型車體腳蹬安裝位置的方式，以實(shí)現(xiàn)腳蹬避開鉤提桿。建議借鑒C62型車體腳蹬安裝方式，對腳蹬旁的票插上移500mm，騰開位置后，對腳蹬在前后方向上向車體里側(cè)平移300mm?？紤]到方便人員攀登，可以適當(dāng)向側(cè)墻里側(cè)平移扶梯200mm或增寬扶梯200mm?；蛘卟扇70型車體換裝其他型號腳蹬的方式，以解決腳蹬變形后磨碰鉤提桿裝置的問題。敞車車體腳蹬目前安裝的為統(tǒng)型后的A型腳蹬，為避免與鉤提桿磨碰建議可采用棚車的腳蹬，即換裝B型腳蹬。由于17號鉤提桿座距離車體端墻有150mm，因此建議其安裝位置為，前后位置要保證B型腳蹬的外側(cè)在C70底架的端梁以里，避開鉤提桿；并為減低因外物碰撞造成腳蹬變形的程度，左右位置要保證腳蹬緊挨底架側(cè)梁內(nèi)邊安裝，以消除同鉤提桿磨碰的可能性。

責(zé)任編輯：王華 徐偉民
來稿日期：2014-01-23