張亮

關(guān)于大秦線重載車輛車鉤磨耗板故障發(fā)生的原因及改進(jìn)建議

張 亮

（大秦鐵路股份有限公司湖東車輛段，山西 大同 037300）

【摘 要】本文闡述了大秦線重載列車的運(yùn)行特點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)TFDS動(dòng)態(tài)檢查發(fā)現(xiàn)的突出故障：車鉤磨耗板竄出、丟失故障，存在的安全隱患進(jìn)行了分析;從車輛運(yùn)行特點(diǎn)、卸車方式、配件結(jié)構(gòu)等方面提出優(yōu)化改進(jìn)建議，為車輛配件的研發(fā)提供可借鑒的思路，保障重載車輛的運(yùn)輸安全。

【關(guān)鍵詞】車鉤;磨耗板;定位;自鎖

中圖分類號(hào)： U270.34文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）13-0046-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.13.021

The Causes of the Failure of Coupler wear Plate of Heavy Duty Vehicles in Daqin Line and the Suggestions for Improvement

ZHANG Liang

（Daqin railway co. LTD HUDONG ?EHICLESSECTION， Shanxi Datong 037300， China）

【Abstract】In this paper， the operation characteristics of heavy haul trains on daqin line are described， and the prominent faults found in TFDS dynamic inspection， such as the failure of the coupler wear plate， missing and the potential safety hazards are analyzed. The optimization and improvement Suggestions are put forward from the aspects of vehicle operation characteristics， unloading mode and parts structure， etc.， so as to provide reference ideas for the research and development of vehicle parts and ensure the transportation safety of heavy-duty vehicles.

【Key words】Coupling; Wear plate ?positioning; Since the lock

0 引言

大秦線作為重載運(yùn)輸?shù)闹匾ǖ?，主要開行C80、C80B、C80E、C70、C64型敞車編組的2萬t、1.5萬t、萬t重載列車。在日常TFDS動(dòng)態(tài)檢查作業(yè)過程中，發(fā)現(xiàn)車鉤（鉤身、鉤尾銷、鉤尾框，下同）磨耗板竄出、丟失故障較為突出。以湖東TFDS集控中心為例，2019年3月1-10日TFDS動(dòng)態(tài)檢車員共計(jì)提交故障4522件，其中車鉤磨耗板竄出、丟失故障2002件，占發(fā)現(xiàn)故障的44.3%。此類故障已成為重載車輛常見的慣性故障，易發(fā)生配件脫落，對(duì)重載運(yùn)輸安全構(gòu)成一定影響，亟待解決。

1 故障特點(diǎn)

在發(fā)現(xiàn)的車鉤磨耗板故障中，既有C80B、C80E等主型重載貨車，也有C70、C64等通用貨車，包括通用棚車、平車、罐車，幾乎均出現(xiàn)過車鉤磨耗板竄出、丟失故障。從湖東TFDS集控中心發(fā)現(xiàn)的2002件車鉤磨耗板故障來看，鉤尾框磨耗板竄出、丟失為1202件，占車鉤磨耗板故障的60%，故障較為突出。但由于車輛結(jié)構(gòu)的原因，列車隊(duì)不具備拆裝托板、托梁的條件，故障無法得到及時(shí)的妥善處置，不利于車輛的運(yùn)行安全。如圖1所示。

2 原因分析

以主型貨車裝用的17型車鉤緩沖裝置為例。如圖2所示，結(jié)合車輛運(yùn)行工況和卸車作業(yè)方式，我們分析車鉤磨耗板竄出、丟失的原因，主要有以下幾方面：

2.1 翻卸車過程中，車輛懸空、磨耗板發(fā)生竄動(dòng)

目前，大秦線運(yùn)煤重載列車，卸車方式以翻車機(jī)為主，卸車時(shí)敞車在形似轉(zhuǎn)筒的翻車機(jī)金屬構(gòu)架內(nèi)夾緊后，由驅(qū)動(dòng)裝置使轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)140°-170°，車輛的重心也隨翻轉(zhuǎn)過程中發(fā)生側(cè)傾，車輛懸空，鉤緩配件側(cè)移、擠壓，車鉤鉤尾框托板磨耗板與鉤尾框之間形成間隙空間，尼龍磨耗板易發(fā)生竄動(dòng)或脫出。如圖3所示;

2.2 車輛運(yùn)行過程中縱向、橫向交變載荷作用，磨耗板發(fā)生竄動(dòng)

車輛在運(yùn)行過程中，由于制動(dòng)、緩解或通過曲線時(shí)，長(zhǎng)大編組的2萬t、萬t重載列車，制動(dòng)、緩解的不同步，易發(fā)生前涌后堵的情況，出現(xiàn)鉤身、鉤尾框縱向較大位移，同時(shí)伴隨橫向位移、縱向沖擊、車輛振動(dòng)、配件摩擦擠壓作用，而尼龍磨耗板內(nèi)擋邊嵌入量和卡緊力不足，磨耗板在沖擊載荷作用下易發(fā)生縱向、橫向竄動(dòng)。如下圖4所示。

2.3 磨耗板自身卡合力不足，造成磨耗板竄出丟失

目前，由于尼龍磨耗板的材質(zhì)偏弱，強(qiáng)度不足，特別是擋邊較為薄，日常廠段臨修時(shí)發(fā)現(xiàn)從擋邊處斷裂或破損的情況較多;而舊型C64、平車、棚車等則為鋼質(zhì)磨耗板，安裝后與車鉤托梁的間隙相對(duì)較大，且鉤身與沖擊座之間的空間相對(duì)較大，車輛在運(yùn)行過程中易發(fā)生振動(dòng)，鉤尾框托板磨耗板易脫出、丟失，如下圖5所示。

3 改進(jìn)建議

在充分考慮車輛運(yùn)行特點(diǎn)和卸車方式的情況下，以安全可靠、通用互換為原則，最大限度減少車鉤磨耗板故障發(fā)生，提出如下優(yōu)化改進(jìn)建議：

3.1 鉤尾框托板磨耗板增加定位凸臍，托板開孔，適應(yīng)翻卸車作業(yè)

充分考慮到運(yùn)行中或翻卸車過程中磨耗板易懸空竄動(dòng)、脫出，建議對(duì)既有磨耗板制作時(shí)，在中心位置增加一定強(qiáng)度的定位凸臍（圓柱形，直徑50mm、高度至少在100mm），同時(shí)在既有托板對(duì)應(yīng)中心位置開孔（不影響托板整體承載強(qiáng)度）。提高磨耗板整體的抗復(fù)雜作用力的能力，防止竄動(dòng)、脫出，甚至丟失的發(fā)生。如下圖6所示。

3.2 對(duì)鉤身（車鉤支撐座）尼龍磨耗板兩側(cè)增加定位自鎖圓臍

目前，新造主型車鉤均采用16、17號(hào)聯(lián)鎖式車鉤，均安裝有車鉤支撐座。建議該部位尼龍磨耗板兩側(cè)增加定位自鎖圓臍，并充分利用支撐座的特殊結(jié)構(gòu)和支撐座上平面的下部空間，在支撐座平面兩端打孔（不影響支撐座強(qiáng)度和支撐功能），用于安裝尼龍磨耗板定位自鎖圓臍，增強(qiáng)該部位尼龍磨耗板的定位鎖緊功能，防止磨耗板竄動(dòng)、脫出。如圖7所示。

3.3 對(duì)舊型車鉤托梁磨耗板進(jìn)行改進(jìn)

由于舊型車輛車鉤托梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，磨耗板的活動(dòng)空間較大，如圖8所示。建議充分利用沖擊座下部鉤托梁的安裝方式，在既有磨耗板制作時(shí)，延長(zhǎng)兩端平面，并打孔，磨耗板與鉤托梁同步通過安裝螺栓進(jìn)行定位緊固，避免因磨耗板丟失造成的車鉤下垂、互鉤差不良，確保磨耗板不發(fā)生竄出、丟失和車鉤連掛的穩(wěn)定性，如圖9所示。

4 結(jié)論

車鉤磨耗板的主要功能是減少車鉤鉤身、鉤尾框、鉤尾銷及托板的非正常磨耗，特別是尼龍磨耗板的材質(zhì)，避免了鋼與鋼的直接磨耗，在延緩配件磨耗和穩(wěn)定車鉤連接狀態(tài)中發(fā)揮了積極的作用。綜上所述，解決車鉤磨耗板竄出、丟失，應(yīng)充分考慮車輛運(yùn)行工況的復(fù)雜性和卸車方式的特殊性，優(yōu)化既有磨耗板的材質(zhì)結(jié)構(gòu)、安裝形式、自鎖強(qiáng)度、定位穩(wěn)定功能，包括嘗試選取一定強(qiáng)度的鋼質(zhì)磨耗板，在沖孔后直接焊接等方式，實(shí)現(xiàn)配件裝配快捷、安全穩(wěn)定的目的，適應(yīng)高速、重載運(yùn)輸?shù)男蝿?shì)需要，最大限度減少故障的發(fā)生和處置對(duì)運(yùn)輸?shù)挠绊?，確保車輛的運(yùn)行安全。

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