李偉

【摘 要】目前16型車鉤、17型車鉤及配套鉤尾框已經(jīng)裝用在C63型、C76型及C80型系列不摘鉤進行翻車機卸貨的貨車上。在運用中保證了車輛的連續(xù)運轉(zhuǎn)，提高卸貨效率25%以上。具有連掛間隙小、結(jié)構(gòu)強度高、聯(lián)鎖性能好及垂向防脫性能高等優(yōu)點，多年來運用表現(xiàn)出優(yōu)良的性能，但是在檢修過程中發(fā)現(xiàn)了大量的車鉤裂紋故障，因此對C80系列型敞車裝用的16、17型車鉤在檢修時發(fā)現(xiàn)的裂紋故障進行統(tǒng)計，并對裂紋故障發(fā)生的原因進行了分析，并提出了建議。

【關鍵詞】結(jié)構(gòu)簡介；故障統(tǒng)計；原因分析；建議

0 引言

為了滿足大秦運煤專用線開行重載列車且不摘鉤上翻車機連續(xù)翻轉(zhuǎn)卸貨的需要，根據(jù)國家“八五”期間的重點科技攻關計劃和鐵道部科研項目要求，在鐵道部的組織下齊車集團公司與1988年起開展了聯(lián)鎖式固定車鉤（17型車鉤）和聯(lián)鎖式旋轉(zhuǎn)車鉤（16型車鉤）及配套鉤尾框的研制，具有連掛間隙小、結(jié)構(gòu)強度高、聯(lián)鎖性能好及垂向防脫性能高等優(yōu)點。

根據(jù)《鐵路貨車廠修規(guī)程》、《鐵路貨車段修規(guī)程》規(guī)定，貨車廠、段修時車鉤須進行檢修。

1 16、17型車鉤結(jié)構(gòu)簡介

16、17型車鉤由車鉤鉤體、鉤舌、鉤舌推鐵、鉤舌銷、鎖鐵組成、下鎖銷轉(zhuǎn)軸和下鎖銷組成等零部件組成。

2 檢修裂紋故障統(tǒng)計

據(jù)統(tǒng)計，2016年1月-2017年2月，湖東車輛段廠段修共計檢修的22627套車鉤（其中16型11115套，17型11512套），發(fā)現(xiàn)車鉤裂紋故障3302套（見圖2），修復1113套，報廢2189套。具體情況如下：

2.1 裂紋情況

檢修中共計發(fā)現(xiàn)車鉤裂紋故障3302套，發(fā)現(xiàn)故障比例14.6%，其中：17型車鉤裂紋故障1692件，占檢修總數(shù)的14.70%；16型車鉤故障1610件，占檢修總數(shù)的14.49%。

2.2 檢修發(fā)現(xiàn)故障車鉤制造年份分類及比例

從故障配件的制造年份來看，從車鉤使用的第4年開始，裂紋比例便明顯呈上升趨勢，使用時間到12年時，裂紋比例達60%，使用時間13年以后幾乎全部發(fā)生裂紋進行了報廢，因此，車鉤的使用壽命僅為規(guī)定壽命25年的一半。

4 裂紋原因分析

由上述統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，牽引臺裂紋與鉤耳裂紋故障所占比例較大，共計占故障車鉤比例為85.55%。經(jīng)初步分析認為，該裂紋屬于典型的運用中母材疲勞裂紋，主要原因為：

4.1 列車縱向力增大、作用頻次提高

列車牽引噸位的不斷提高，造成了列車縱向力不斷增大。大秦線的列車編組已由C63A型編組的5000t列車發(fā)展為C80系列貨車編組的萬噸和2萬t列車。我國大秦線多次重載列車試驗結(jié)果表明：C80系列貨車編組的5000t列車車鉤最大牽引力為432KN，10000t列車車鉤最大牽引力為1243KN，1+2+1編組形式的2萬t列車車鉤最大牽引力為1000kN左右，1+1編組形式的2萬t列車車鉤最大牽引力為1400kN左右。因此，大秦線現(xiàn)行2萬噸列車車鉤受力較大。再者由于大秦線運能的不斷增加，已由最初設計的1億噸提高到了將近4億噸，車輛運用頻次的增加使車鉤承受作用力的頻次也不斷增加。因此，大秦線運用工況的變化，尤其是列車縱向力增大、作用頻次提高使牽引臺部位的應力幅值和頻次增加，是導致車鉤牽引臺疲勞裂紋的主要原因。

4.2 上下牽引臺受力不均降低疲勞壽命

車鉤裝車使用后，受車鉤自身重力作用，車鉤頭部呈下垂狀態(tài)，因此相互連接的兩車鉤下牽引臺之間接觸，上牽引臺之間存在間隙，列車牽引時，下牽引臺先受力，牽引至兩車鉤相互平行時，上牽引臺才受力，而且此時受車鉤自身重力，下牽引臺受力大于上牽引臺。調(diào)研中也證實，裂紋車鉤上牽引臺磨耗接觸面積小于下牽引臺，表明車鉤上下牽引臺在運用中受力不均，導致下牽引臺單獨承擔全部牽引力或大部分牽引力，再由于運用工況變化造成的列車縱向力增大，降低了車鉤的疲勞壽命。以上原因表明，車鉤牽引臺疲勞裂紋是惡劣的使用工況、上下牽引臺受力不均等原因共同作用的結(jié)果。

5 相關建議

5.1 檢修、運用過程中加強車鉤的檢查，尤其是檢修過程中重點對裝用4年以上的車鉤牽引臺加強檢查，對存在的裂紋進行加修或報廢處理。

5.2 由于車鉤裝車使用12年時發(fā)生大量裂紋，因此建議對我段配屬車輛上裝用的使用時間12年以上（2003年以前制造）的50套車鉤，結(jié)合廠、段修全部進行更換處理。

5.3 從既有裝車使用的車鉤數(shù)量來看，2008年生產(chǎn)車鉤的數(shù)量最多，達7491套，按照車鉤裝車使用12年時發(fā)生大量裂紋的規(guī)律，該批車鉤將在2020年左右大批出現(xiàn)裂紋故障，2021年幾乎全部報廢。因此為避免車鉤集中報廢造成的生產(chǎn)制約及安全隱患，建議一是逐步加大車鉤儲備量，保證2020年左右的使用，同時將在檢修過程中對2008年生產(chǎn)的且存在裂紋故障的車鉤提前進行更換，避免集中報廢。

5.4 向上級部門反映，重新確定大秦線重載車輛裝用車鉤的使用壽命，并加大車鉤的儲備數(shù)量和更換力度，降低車鉤故障的安全隱患。

5.5 由設計單位結(jié)合大秦線車鉤裂紋故障實際，積極研發(fā)適用于大秦線重載運輸?shù)能囥^。

【參考文獻】

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