淺談自翻車(chē)抑制肘、轉(zhuǎn)軸上座對(duì)傾翻穩(wěn)定性的影響

焦偉

摘 要：自翻車(chē)檢修中發(fā)現(xiàn)不正常的運(yùn)動(dòng)，對(duì)自翻車(chē)傾翻卸貨產(chǎn)生不穩(wěn)定的因素，容易發(fā)生自翻車(chē)扣斗事故，針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行分析研究，找出病因，采取措施加以解決，根除了發(fā)生傾翻扣斗事故的隱患，提高了自翻車(chē)檢修質(zhì)量，保證了自翻車(chē)良好的運(yùn)行狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：自翻車(chē)檢修；抑制肘；傾翻穩(wěn)定性

鐵路氣動(dòng)自翻車(chē)（簡(jiǎn)稱自翻車(chē)）是一種把卸車(chē)設(shè)備和鐵路車(chē)輛結(jié)合在一起的準(zhǔn)軌特種車(chē)輛。適用于備有機(jī)械化裝車(chē)設(shè)備的工廠、礦山、大型建筑工地等部門(mén)，用以運(yùn)輸?shù)V石、剝離巖石、砂礫、煤炭、建筑材料等比重較大的散粒貨物。它是工廠、礦山等企業(yè)地面運(yùn)輸?shù)闹匾\(yùn)輸設(shè)備之一，是露天礦裝、運(yùn)、卸的三大設(shè)備之一。該車(chē)由車(chē)箱、底梁、傾翻裝置、轉(zhuǎn)向架、制動(dòng)裝置、連接緩沖裝置等六大部分組成。如圖1所示。

自翻車(chē)傾翻系統(tǒng)的基本構(gòu)造及卸貨的基本原理：

為了便于闡述，面對(duì)自翻車(chē)一端，按左、右加以說(shuō)明。

（1）基本構(gòu)造

傾翻系統(tǒng)中，有一套管路系統(tǒng)，左右各有兩個(gè)傾翻氣缸，兩個(gè)轉(zhuǎn)軸組件，五個(gè)抑制肘組成及五個(gè)支承，轉(zhuǎn)軸組件由轉(zhuǎn)軸上座、轉(zhuǎn)軸銷(xiāo)、及轉(zhuǎn)軸底座組成。

（2）基本原理

假如向右側(cè)卸貨，將管路系統(tǒng)中的壓力氣體充入左側(cè)兩個(gè)傾翻氣缸，使氣缸活塞升起，頂起車(chē)箱左側(cè)，起初，車(chē)箱沿右側(cè)轉(zhuǎn)軸整體轉(zhuǎn)動(dòng)，左右側(cè)門(mén)相對(duì)車(chē)排（車(chē)箱底架）不動(dòng)，車(chē)排轉(zhuǎn)過(guò)5°左右時(shí)，右側(cè)側(cè)門(mén)相對(duì)車(chē)排開(kāi)始打開(kāi)，此后，右側(cè)側(cè)門(mén)除隨車(chē)排一同傾斜外，還在抑制肘組成、支承、折頁(yè)內(nèi)曲面的作用下，以折頁(yè)軸承為中心順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，以車(chē)排轉(zhuǎn)動(dòng)的角度和抑制肘組成中的滾子沿折頁(yè)內(nèi)曲面滾動(dòng)來(lái)控制右側(cè)側(cè)門(mén)開(kāi)閉的角度。據(jù)查有關(guān)資料：當(dāng)車(chē)排傾斜到19°角時(shí)，右側(cè)門(mén)以折頁(yè)軸承為中心，打開(kāi)70°角，相對(duì)于鉛垂面已成89°角，此時(shí)開(kāi)始卸貨，車(chē)輛的整體重心開(kāi)始急劇下降，迅速向車(chē)體縱向中心鉛垂面靠近，遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸支點(diǎn)，保證車(chē)輛卸貨平穩(wěn)。當(dāng)車(chē)排傾斜到25°角時(shí)，右側(cè)門(mén)已與鉛垂面成115°角，右側(cè)門(mén)相對(duì)車(chē)排旋轉(zhuǎn)到位，此時(shí)右側(cè)門(mén)與傾斜的地板成為一個(gè)平行面，且在地板的下方。以后右側(cè)門(mén)隨同車(chē)排一起傾斜到與水平面成45°角，完全卸貨。復(fù)位時(shí)，將傾翻氣缸中的壓力氣體排出，車(chē)箱在自重及抑制肘組成的作用下，落回原處，過(guò)程與傾翻時(shí)相反。（如圖2）抑制肘組成和轉(zhuǎn)軸上座是安裝于車(chē)箱上、在自翻車(chē)傾翻卸貨及卸貨后復(fù)位時(shí)的重要零部件（如圖3）、（如圖5）。它們?cè)谧苑?chē)傾翻卸貨過(guò)程中相對(duì)車(chē)底架的位置決定整個(gè)車(chē)體傾翻的穩(wěn)定性（也就是通常所說(shuō)的決定自翻車(chē)扣斗與否）。自翻車(chē)傾翻時(shí)扣斗是自翻車(chē)傾翻卸貨過(guò)程中比較常見(jiàn)的事故，自翻車(chē)發(fā)生扣斗事故，復(fù)救吊裝難度非常大，且車(chē)箱嚴(yán)重?fù)p壞，不但直接影響生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)男?，又給企業(yè)造成很大損失。自翻車(chē)扣斗的原因，在以前的學(xué)術(shù)刊物中已經(jīng)有所闡述，在此不再論述。下面針對(duì)抑制肘組成及轉(zhuǎn)軸上座相對(duì)車(chē)底架的位置對(duì)傾翻穩(wěn)定性影響的問(wèn)題，作以淺析。

自翻車(chē)在使用過(guò)程中，由于受外力作用以及各摩擦副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，會(huì)使零件變形、磨損而影響使用效果，所以要對(duì)自翻車(chē)做定期檢修。在自翻車(chē)檢修過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)檢修后的車(chē)輛在傾翻時(shí)，抑制肘肘足脫離支承（如圖4所示位置），致使抑制肘作為傾翻時(shí)的一個(gè)輔助支承點(diǎn)失去作用。

從理論上說(shuō)，在傾翻過(guò)程中，只有開(kāi)始傾翻時(shí)折頁(yè)頭部圓弧為了越過(guò)抑制肘滾子表面的自鎖死點(diǎn)，抑制肘會(huì)發(fā)生一點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)外，其余的傾翻過(guò)程中，抑制肘是基本保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，不會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的，抑制肘吊掛中心與轉(zhuǎn)軸中心應(yīng)在一條直線上。但在實(shí)際檢修時(shí)出現(xiàn)肘足脫離支承的情況并不少見(jiàn)，對(duì)這一問(wèn)題，經(jīng)過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)觀察傾翻-復(fù)位這一動(dòng)作，發(fā)現(xiàn)抑制肘在傾翻-復(fù)位過(guò)程中，往返都在重復(fù)循環(huán)作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)，即，既有轉(zhuǎn)動(dòng)，又有移動(dòng)。由于抑制肘在傾翻卸貨過(guò)程中做的是平動(dòng)運(yùn)動(dòng)，致使抑制肘頭部的滾子中心也下移，這樣在傾翻卸貨時(shí)折頁(yè)頭部的圓弧部分就不能正常越過(guò)抑制肘滾子表面的自鎖死點(diǎn)，致使側(cè)門(mén)不能順利打開(kāi)，進(jìn)而不能正常卸貨，使載重自翻車(chē)的整體重心增高（重心增高也將使翻車(chē)時(shí)的慣性加大）且實(shí)際重心距車(chē)體縱向中心鉛垂面的距離比理論上的距離要大，這樣自翻車(chē)的整體重心就極可能越過(guò)轉(zhuǎn)軸這個(gè)支點(diǎn)而導(dǎo)致自翻車(chē)扣斗。

針對(duì)抑制肘在傾翻-復(fù)位過(guò)程中作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)的不正?，F(xiàn)象，經(jīng)過(guò)翻閱有關(guān)專業(yè)資料，查看圖紙。首先在理論上進(jìn)行研究、分析，再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況：在傾翻卸貨過(guò)程中，抑制肘肘足與支承的間隙是從零至最大（約十幾毫米）至零；復(fù)位過(guò)程中，肘足與支承的間隙也是從零至最大（約十幾毫米）至零，最大間隙發(fā)生在車(chē)排與水平面約成21°角前后。由此判斷：?jiǎn)栴}應(yīng)該出在轉(zhuǎn)軸組件上，傾翻時(shí)整個(gè)車(chē)箱都是以轉(zhuǎn)軸為中心轉(zhuǎn)動(dòng)的，只有轉(zhuǎn)軸組件磨損才會(huì)造成肘足與支承的間隙發(fā)生有規(guī)律的變化。

理論上確定了存在問(wèn)題的部位后，分別制作了轉(zhuǎn)軸上座、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸底座結(jié)合部分的檢測(cè)樣板，對(duì)3個(gè)零件現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)是轉(zhuǎn)軸上座的內(nèi)圓弧面年久失修，磨損很大，在車(chē)箱繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)大約與水平面成21°角左右時(shí)轉(zhuǎn)軸上座磨損最大，大約磨損十幾毫米，如圖四中涂黑區(qū)域。由于轉(zhuǎn)軸上座的磨損，使車(chē)箱轉(zhuǎn)動(dòng)中心與抑制肘吊掛中心的相對(duì)位置發(fā)生變化，就處使抑制肘在翻車(chē)過(guò)程中發(fā)生平動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

由于致病因素主要是零件的磨損、變形超限所至，出現(xiàn)問(wèn)題的原因找到后，將轉(zhuǎn)軸上座分解下來(lái)，對(duì)磨損部位進(jìn)行焊補(bǔ)、退火、機(jī)加工等工序進(jìn)行修復(fù)，用檢測(cè)樣板檢測(cè)合格后，按圖紙要求的尺寸重新裝配到車(chē)箱上。經(jīng)過(guò)傾翻檢驗(yàn)后，抑制肘不正常的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象得以解決。同時(shí)也徹底排除了由于抑制肘原因打不開(kāi)側(cè)門(mén)使車(chē)輛整體重心增高、加大傾翻慣性和轉(zhuǎn)軸上座磨損使車(chē)輛重心外移的雙重作用極易導(dǎo)致自翻車(chē)扣斗事故的隱患。

出現(xiàn)磨損、變形超限的主要原因是廠修、年修時(shí)對(duì)該件都失修，質(zhì)量管理不到位，缺少必要的質(zhì)量管理辦法和檢測(cè)手段，加之使用單位對(duì)自翻車(chē)的養(yǎng)護(hù)不到位。對(duì)此，采取以下辦法：

（1）制定檢修質(zhì)量管理辦法，加強(qiáng)檢修過(guò)程中的檢測(cè)，加強(qiáng)分解鑒定員的質(zhì)量責(zé)任意識(shí)。制作各種檢測(cè)樣板加強(qiáng)檢查，在工序檢修過(guò)程中，責(zé)令操作者，對(duì)零件需要修的必須修，達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的必須報(bào)廢，不能讓不合格的零部件流入下一道工序，嚴(yán)格執(zhí)行“三檢一驗(yàn)制”。同時(shí)要求組裝、落成操作者對(duì)照?qǐng)D紙，嚴(yán)格核對(duì)各個(gè)零部件組裝后的主要尺寸。

（2）要求使用單位認(rèn)真學(xué)習(xí)自翻車(chē)操作規(guī)程、使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)，加強(qiáng)運(yùn)用過(guò)程中的保養(yǎng)與維護(hù)，對(duì)各摩擦副及時(shí)加油，減小零件的磨損。

采取以上措施后，不但抑制肘運(yùn)動(dòng)不正常的問(wèn)題徹底解決、自翻車(chē)的檢修質(zhì)量也有了很大提高，自翻車(chē)的運(yùn)用狀態(tài)大有改觀。

參考文獻(xiàn)

[1]張鈞恒.自翻車(chē)傾翻時(shí)扣斗原因及預(yù)防[J].煤礦運(yùn)輸，1990（4）.