關(guān)于既有客車運(yùn)用中15系列車鉤鉤尾框“上臺(tái)”故障探討

龐 敏，陳文軍，李 強(qiáng)，馬萬里，夏長林

(大秦鐵路股份有限公司 太原車輛段，山西 太原 030000)

既有客車15系列車鉤(包含15型車鉤、15C型車鉤，15型小間隙車鉤)鉤尾框“上臺(tái)”原因可歸結(jié)為三類：第一類是設(shè)計(jì)原因，如車鉤鉤頭重，鉤尾輕，車鉤支撐點(diǎn)未處于車鉤質(zhì)量之中，車鉤受力時(shí)產(chǎn)生向上作用力造成鉤尾框向上翹起；第二類是材質(zhì)原因，如牽引梁上擋板強(qiáng)度不足，在反復(fù)沖擊下產(chǎn)生形變導(dǎo)致鉤尾框上臺(tái)；第三類是配合尺寸原因，焊接的鉤尾框防跳板厚度不足，車鉤組裝后鉤尾框受力翹起超過凸臺(tái)[1-2]，如圖1所示。

圖1 鉤尾框“上臺(tái)”

作為車輛檢修部門，調(diào)整車鉤組裝的配合尺寸可操作性最強(qiáng)。通過對(duì)發(fā)生過鉤尾框“上臺(tái)”故障的10輛運(yùn)用客車測量發(fā)現(xiàn)：鉤尾框防跳板距牽引梁安裝面的尺寸(H值)均≥270 mm(客車H值通?！?68 mm)，因此本文主要從車鉤組裝的配合尺寸入手對(duì)15系列車鉤鉤尾框“上臺(tái)”問題進(jìn)行探討。

1 鉤尾框防跳板距牽引梁安裝面的尺寸(H值)

在客車段修中，對(duì)15系列車鉤緩沖裝置裝車及落成的要求為：

(1) 鉤尾框托板及擺塊上需裝1塊厚3～12 mm的磨耗板；

(2) 車鉤組裝完畢后，測量鉤尾框上平面與防跳板距離應(yīng)為5～15 mm。

但因鉤尾框防跳板距牽引梁安裝面的尺寸(H值)不確定，不同車輛H值存在差異，導(dǎo)致即便車輛在段修時(shí)15系列車鉤緩沖裝置滿足裝車及落成的2項(xiàng)尺寸要求，車輛在運(yùn)行中仍會(huì)出現(xiàn)鉤尾框“上臺(tái)”故障。本文通過在防跳板上焊接鐵板的方式確定不會(huì)引起鉤尾框“上臺(tái)”故障的車輛H值范圍。圖2為15系列車鉤緩沖裝置裝車后示意圖，圖2中磨耗板厚度為3～12 mm。

圖2 15系列車鉤緩沖裝置裝車后示意圖

2 H值的范圍計(jì)算

2.1 限制條件

限制條件(1)?！惰F路客車段修規(guī)程》規(guī)定：鉤尾框上平面與防跳板距離為5～15 mm[3]。

限制條件(2)。磨耗板厚度(3～12 mm)+鉤尾框上平面與防跳板距離(5～15 mm)<凸臺(tái)高度(25 mm)，確保鉤尾框不能“上臺(tái)”。

2.2 計(jì)算公式及計(jì)算結(jié)果

H值的計(jì)算公式為：

H=磨耗板厚度+鉤尾框高度+鉤尾框上平面與防跳板距離-托板深度

如果使用厚3 mm的磨耗板，在鉤尾框上平面與防跳板距離為5～15 mm的條件下，H值的范圍為258～268 mm。該計(jì)算結(jié)果是在限制條件(1)下得出的，需要利用限制條件(2)進(jìn)行驗(yàn)證：

(1) 當(dāng)H值為258 mm時(shí)，鉤尾框上平面與防跳板距離為5 mm，磨耗板厚度為3 mm，凸臺(tái)高度為25 mm，則鉤尾框上平面與防跳板距離(5 mm)+磨耗板厚度(3 mm)<凸臺(tái)高度(25 mm)，滿足限制條件(2)，且有17 mm的余量，鉤尾框不會(huì)“上臺(tái)”；

(2) 當(dāng)H值為268 mm時(shí)，鉤尾框上平面與防跳板距離為15 mm，磨耗板厚度為3 mm，凸臺(tái)高度為25 mm，則鉤尾框上平面與防跳板距離(15 mm)+磨耗板(3 mm)<凸臺(tái)高度(25 mm)，滿足限制條件(2)，且有7 mm的余量，鉤尾框不會(huì)“上臺(tái)”。

3 H值范圍確定

車鉤運(yùn)用過程中，防跳板與鉤尾框之間相互碰撞磨損，再加上連掛車鉤時(shí)如果車鉤間沖擊力較大會(huì)導(dǎo)致防跳板發(fā)生形變，使得動(dòng)態(tài)H值大于靜態(tài)H值，意味著靜態(tài)條件下計(jì)算的H值存在偏差。當(dāng)靜態(tài)H值為268 mm(極限尺寸)時(shí)，加上防跳板磨損與車鉤間大沖擊力作用下發(fā)生的形變(7 mm)，可得出動(dòng)態(tài)H值為275 mm時(shí)鉤尾框就會(huì)“上臺(tái)”。另外，鉤尾框與凸臺(tái)棱角發(fā)生磨碰，凸臺(tái)棱角處高度會(huì)因磨損而降低，進(jìn)而造成鉤尾框“上臺(tái)”。

為防止動(dòng)態(tài)H值增大出現(xiàn)鉤尾框“上臺(tái)”故障，調(diào)整靜態(tài)H值的范圍為258～265 mm，這樣就為動(dòng)態(tài)H值預(yù)留出足夠的安全邊界，只要行車中防跳板形變尺寸與凸臺(tái)棱角磨損尺寸之和不大于10 mm，鉤尾框?qū)⒉粫?huì)“上臺(tái)”。

4 實(shí)踐驗(yàn)證

2018年年初，開始執(zhí)行在段修時(shí)將H值控制在258～265 mm的措施，經(jīng)過2年多的實(shí)踐驗(yàn)證，效果明顯。圖3為采取該措施前后運(yùn)用車輛段修的鉤尾框“上臺(tái)”故障數(shù)量分布情況。

圖3 運(yùn)用車輛段修的鉤尾框上臺(tái)故障數(shù)量分布情況

從圖3中可看出，2018年之前(措施執(zhí)行前)鉤尾框“上臺(tái)”故障總數(shù)量為28件，2018年之后(措施執(zhí)行后)，鉤尾框“上臺(tái)”故障數(shù)量僅為1件，該項(xiàng)措施使得鉤尾框“上臺(tái)”故障率降低了96.4% ，表明了H值的設(shè)定值是合理的。