關于既有結構ST1-600型、ST2-250型閘調器后蓋脫出故障分析、預防及建議

章寅寅 吳永錄

【摘?要】通過對近幾年全路關于閘調器故障的統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)其后蓋脫出所造成的故障已成為閘調器的主要源頭質量問題。同時，中車貴陽車輛有限公司在檢修過程中，也發(fā)現(xiàn)閘調器筒體變形及后蓋松動類問題比較突出。本文通過對既有結構閘調器后蓋脫出故障進行分析，找到后蓋脫出的原因，制定相應的預防措施并提出改進建議。旨在提高檢修閘調器的質量與可靠性，進一步確保鐵路貨車的行車安全。

【關鍵詞】閘調器;后蓋脫出;預防措施;建議

一、前言

ST1-600、ST2-250型閘調器（以下簡稱閘調器）在運用中后蓋脫出已成為其慣性質量問題之一。貴陽公司2019年08月至2020年11月共檢修閘調器12030件，發(fā)現(xiàn)筒體后蓋松動的1100件，占比9.14%，松動的后蓋在運用時可能就會脫出，對閘調器運用將產生較大影響，存在較為嚴重的質量安全隱患。如何解決閘調器后蓋脫出問題，已成為亟待解決的問題。

二、閘調器后蓋脫出原因分析

1.閘調器筒體組成運用時間過長導致后蓋脫出

現(xiàn)場隨機選取檢修閘調器筒體組成100件，對后蓋包角尺寸及狀態(tài)進行檢查、檢測，采用拉力機對后蓋拉出力進行實際檢測;選取包角為11°、25°的新造筒體各5件，采用拉力機對后蓋拉出力進行實際檢測。具體情況如下：

1.1包角狀態(tài)及尺寸檢查、檢測

100件檢修筒體組成中11°包角筒體39件，25°包角筒體61件，其中發(fā)現(xiàn)35件筒體包角長度不足。圖紙設計包角長度為5mm，實際檢測32件為2～3mm，因運用端部已磨耗2～3mm;3件已無包角，且后蓋及筒體已發(fā)生卷邊，該3件均為ST1-600型閘調器筒體組成，因其運用時間過長而導致端部包角已全部磨損。

1.2拉力試驗

對100件檢修筒體組成、10件新造筒體組成進行拉力試驗，具體試驗結果見下表：

從表1可看出，檢修筒體后蓋拉出力明顯低于新造筒體，說明新造筒體隨著運用時間的延長，后蓋拉出力大幅度減小。

通過上述檢查、檢測及拉力工藝試驗可看出：隨著閘調器運用時間越長，后蓋與筒體壓出力逐漸變小，最終可能導致后蓋松動及脫出。

2.閘調器內部配件配合不良導致后蓋脫出的分析

除了閘調器筒體與后蓋配合結構本身存在一定缺陷可能導致后蓋脫出外，閘調器內部配件配合不良，造成主彈簧壓并及拉桿不復位也可能導致閘調器后蓋受力異常增大而脫出，具體如下：

2.1螺桿、引導螺母、調整螺母螺紋損傷

當螺桿、引導螺母、調整螺母出現(xiàn)損傷，組裝使用后隨著使用缺陷不斷放大，最終導致螺母與螺桿間轉動副配合失效并卡滯。當調整螺母卡滯而引導螺母能夠繼續(xù)轉動時，運用過程中，隨著閘瓦不斷磨耗，閘調器總長不變，而筒體與拉桿端部相對距離越來越大，主彈簧壓縮越來越大，后蓋受力則越來越大，最終存在后蓋脫出風險。

2.2筒體變形、套筒體彈性圓柱銷組裝不良及拉桿損傷

筒體與套筒體組裝后僅有1.5mm間隙。當筒體內凹變形超過1.5mm時，套筒體可能與筒體卡滯，造成拉桿不復位，主彈簧壓縮，后蓋壓力增大;彈性圓柱銷組裝后端部若超出套筒體1.5mm同樣存在套筒體可能與筒體卡滯風險;拉桿出現(xiàn)損傷且有凸起時，可能出現(xiàn)凸起部位與后蓋孔卡滯，造成其不復位。以上因素均可能導致后蓋存在脫出風險。

2.3防脫螺釘損傷

防脫螺釘出現(xiàn)損傷后，在閘調器達到最大行程時，防脫螺釘將卡滯在拉桿端頭內，此時整個閘調器為一剛性拉桿，既不能伸長也不能縮短;隨著運用，閘瓦不斷磨耗，制動缸行程越來越長，每次制動擋鐵對筒體向前蓋方向推動后均不能復位，導致主彈簧壓縮量越來越大，后蓋受力則越來越大，最終存在后蓋脫出風險。

三、閘調器后蓋脫出預防措施

針對既有結構閘調器，為最大限度的避免后蓋脫出問題，對閘調器大修及裝車調試制定相關預防控制措施如下：

1.螺桿、引導螺母、調整螺母螺紋損傷預防措施

1.1螺桿外觀檢查：全螺紋長度內不得有碰傷，螺紋側面工作面不得有毛刺。

1.2調整螺母、引導螺母外觀檢查：調整螺母、引導螺母螺紋不得缺損、碰傷，螺紋側面工作面不得有毛刺，各部不得存在裂紋。

2.筒體變形、套筒體彈性圓柱銷組裝不良及拉桿損傷預防措施

2.1筒體不得存在凹坑，橢圓變形，存在時采用專用工裝調修或更換;套筒體組裝前通長范圍內拉動檢查，不得存在卡滯。

2.2彈性圓柱銷組裝后端部不得超出套筒體。

2.3拉桿組裝前檢查：ST2-250型閘調器拉桿85mm以后不得有凸起等影響轉動的缺陷，ST1-600型閘調器拉桿180mm以后不得有凸起等影響轉動的缺陷。

3.軸承轉動不良預防措施

3.1外觀檢查：保持架變形、生銹、滾珠脫落的報廢。

3.2手動檢查：手感檢查各軸承滾珠轉動情況，轉動不靈活的報廢;將軸承滾珠一側至于平臺上滑動軸承，滑動不靈活或保持架與平臺接觸時報廢。

四、改進建議

1.增加閘調器筒體組成壽命管理要求的建議

根據貴陽公司對閘調器后蓋松動數(shù)據的統(tǒng)計，檢修品后蓋松動比例高達9.14%，說明閘調器隨著運用時間的增加其后蓋過盈配合的結合力越來越低，導致后蓋逐漸松動并凸出筒體端面。

為了確保后蓋不脫出，建議增加閘調器筒體組成壽命管理要求。建議將其壽命定為12年，即閘調器在新造后筒體組成運用時間不超過2個大修期。

2.既有結構閘調器筒體組成制造的建議

根據工藝試驗可知，后蓋包角為11°的筒體組成拉出力明顯低于后蓋包角為25°的筒體組成;貴陽公司檢修時也發(fā)現(xiàn)后蓋存在松動的筒體組成中后蓋包角為11°的占比約70%。故建議既有結構閘調器筒體組成制造時均按后蓋包角為25°進行制造，以相對保證其結構可靠性。

參考文獻：

[1]中華人民共和國鐵道部，《鐵路貨車制動裝置檢修規(guī)則》，中國鐵道出版社，2008年2月第1版

[2]中國鐵路總公司，《鐵路貨車廠修規(guī)程》，中國鐵道出版社，2019年4月第1版

（作者單位：1中車貴陽車輛有限公司;2中國鐵路成都局集團有限公司貴陽車輛監(jiān)造項目部）