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      鐵路貨車空氣制動(dòng)裝置連接支管折斷故障的探討

      2022-10-31 10:02:30葉文斌中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司杭州北車輛段
      上海鐵道增刊 2022年2期
      關(guān)鍵詞:支管法蘭貨車

      葉文斌 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司杭州北車輛段

      空氣制動(dòng)裝置作為鐵路貨車制動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分,由各種閥件、缸體、塞門及管系組成,通過空氣壓力實(shí)現(xiàn)鐵路貨車制動(dòng)和緩解作用。當(dāng)空氣制動(dòng)裝置管系中的連接支管折斷時(shí),將會(huì)影響空氣壓力的正常傳導(dǎo),導(dǎo)致車輛制動(dòng)、緩解不良。因此,分析空氣制動(dòng)裝置連接支管折斷的原因,針對(duì)性進(jìn)行改進(jìn)具有十分積極的現(xiàn)實(shí)意義。

      1 支管折斷故障情況分析

      2021年1至9 月,本車間現(xiàn)場人工檢查車輛751635輛,發(fā)現(xiàn)車輛空氣制動(dòng)裝置連接支管折斷故障共9件,支管折斷故障發(fā)現(xiàn)率0.12件/萬輛,平均每月一件。具體故障情況見表1。

      表1 具體故障情況表

      通過對(duì)故障進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),支管折斷部位集中在與閥體、缸體連接端的管身與法蘭接頭焊接處,也是應(yīng)力集中部位,故障以新痕為主。

      2 制動(dòng)支管折斷故障產(chǎn)生的原因分析

      2.1 制動(dòng)支管質(zhì)量不良

      貨車空氣制動(dòng)裝置連接支管選用的鋼材材質(zhì)不良,制造工藝不達(dá)標(biāo)是導(dǎo)致其在車輛運(yùn)用過程中折斷的主要原因。

      (1)制動(dòng)支管強(qiáng)度和韌性不足

      金屬材料在靜載荷作用下抵抗變形或斷裂的能力為強(qiáng)度,在沖擊載荷作用下不被破壞的能力為韌性。當(dāng)制動(dòng)支管因制造時(shí)有夾渣、氣泡、縮松、焊接裂紋等缺陷,或其本身材質(zhì)強(qiáng)度和韌性較低,其強(qiáng)度和韌性不足以抵抗載荷作用時(shí),即會(huì)發(fā)生斷裂。通過對(duì)折斷支管斷口進(jìn)一步檢查分析,支管均為折斷,說明斷裂的支管其強(qiáng)度和韌性不足以抵抗所受的彎折力。

      (2)制動(dòng)支管管身厚度不夠

      制動(dòng)支管管身厚度的變化會(huì)影響其強(qiáng)度,當(dāng)支管因銹蝕變薄,或本身制造完成就達(dá)不到規(guī)定厚度時(shí),在受到超過其正常受力能力的彎折力時(shí),支管也易折斷。9件連接支管折斷故障中,就有兩件存在明顯銹跡、管身厚度不足問題。

      (3)制動(dòng)支管應(yīng)力集中

      9件制動(dòng)支管折斷故障,其折斷部位均在支管與閥體、缸體連接端的管身與法蘭接頭焊接處。此處支管管徑突然變化,導(dǎo)致應(yīng)力集中,在支管整體受力時(shí),此處應(yīng)力最大,所以更易折斷。

      2.2 車輛檢修質(zhì)量不高

      定檢部門對(duì)車輛進(jìn)行檢修時(shí),檢修質(zhì)量不高,是導(dǎo)致支管在后續(xù)車輛運(yùn)用過程中折斷的重要原因。

      (1)制動(dòng)支管外觀檢查不到位

      車輛工廠和車輛定檢部門在對(duì)車輛制動(dòng)支管進(jìn)行安裝前或者檢修時(shí),未對(duì)制動(dòng)支管進(jìn)行探傷,未進(jìn)行徹底外觀檢查,對(duì)管身存在裂紋或者法蘭接頭焊接處存在焊接缺陷的制動(dòng)支管不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)而進(jìn)行更換,導(dǎo)致存在缺陷的制動(dòng)支管安裝在車輛上,造成后續(xù)車輛運(yùn)用過程中支管折斷。

      (2)制動(dòng)支管安裝時(shí)角度不正

      因?yàn)橹苿?dòng)支管兩端分別連接在兩個(gè)車輛配件上,當(dāng)制動(dòng)支管與閥體或缸體通過法蘭連接時(shí),兩連接管不在同一軸線上,法蘭對(duì)接面不平,檢修工人往往通過蠻力或火焰矯正的方式使之強(qiáng)力組裝,導(dǎo)致支管連接后角度不正,原始受力較大,在長期的運(yùn)行中疲勞裂損。

      (3)車輛落成后車體存在高度差

      空氣制動(dòng)裝置基本安裝在車體底架上,當(dāng)車輛檢修落成后,因?yàn)榍昂?、左右枕簧高度不一致,車體底架將不會(huì)水平,存在斜度,而支管往往都是橫跨車輛前后或左右,當(dāng)枕簧高度差較大時(shí),制動(dòng)支管因跨度大,將會(huì)受到一定的彎折力,后續(xù)車輛運(yùn)行過程中產(chǎn)生前后、左右擺動(dòng)時(shí),彎折力將會(huì)被放大,從而導(dǎo)致支管折斷。

      2.3 車輛運(yùn)用過程中存在損壞

      車輛運(yùn)用過程中,運(yùn)用不當(dāng)是導(dǎo)致支管在后續(xù)車輛運(yùn)用過程中折斷的直接原因。

      (1)裝卸貨過程中車底大幅度晃動(dòng)

      9件故障車輛中,平板車占8輛,其中7輛為集裝箱平板。通過對(duì)港口專用線的檢查發(fā)現(xiàn),集裝箱吊裝過程中,工人操作并不平穩(wěn),在起吊或者放下集裝箱時(shí),往往左右搖擺,不能平穩(wěn)水平吊裝,集裝箱觸碰車底時(shí)左右不同步,從而導(dǎo)致車輛劇烈晃動(dòng),尤其是魚腹型側(cè)梁集裝箱平板車。車輛劇烈晃動(dòng)導(dǎo)致支管猛然受力,極易折斷。

      (2)車輛在線路上運(yùn)行時(shí)頻繁過曲線

      7輛發(fā)生支管折斷故障的集裝箱平板車中,有5輛是循環(huán)班列車輛。循環(huán)車輛長期在蕭甬線上運(yùn)行,而蕭甬線上存在多處小半徑曲線,每次車輛通過曲線時(shí),車輛都會(huì)產(chǎn)生較大傾斜和擺動(dòng),車輛不停的振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)使支管不斷受力,從而導(dǎo)致支管折斷。

      (3)機(jī)械設(shè)備碰撞損壞

      車輛在運(yùn)用過程中,因?yàn)樨涍\(yùn)部門裝卸貨物的需要,支管不可避免會(huì)受到叉車等機(jī)械設(shè)備觸碰,或著使用卷揚(yáng)機(jī)等設(shè)備牽引車輛時(shí),支管受到鋼絲繩等牽引工具擊打,當(dāng)支管受到碰撞的力度過大時(shí),就會(huì)折斷損壞。

      3 改進(jìn)措施及建議

      3.1 改善制動(dòng)支管質(zhì)量

      (1)使用強(qiáng)度更高、韌性更好的鋼材制造制動(dòng)支管,同時(shí)結(jié)合集裝箱平板車支管更易折斷實(shí)際,增加集裝箱平板車制動(dòng)支管管壁厚度,使之不再容易受力折斷。

      (2)提高制動(dòng)支管法蘭焊接處焊接質(zhì)量。一是提高焊工技術(shù)水平,使用更加符合制動(dòng)管材質(zhì)的焊材,減少制動(dòng)支管法蘭焊接處存在裂紋、氣孔、夾渣的情況;二是改善法蘭接頭焊接處過渡角度,改善此處的應(yīng)力集中情況。

      3.2 提高車輛檢修質(zhì)量

      (1)車輛工廠或車輛定檢部門作業(yè)人員安裝制動(dòng)支管前,充分對(duì)支管進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)有缺陷的禁止安裝使用??諝庵苿?dòng)裝置安裝后按規(guī)定進(jìn)行單車試驗(yàn),嚴(yán)格落實(shí)管系的敲震檢查,及時(shí)排除支管裂紋故障。

      (2)車輛工廠或車輛定檢部門作業(yè)人員安裝制動(dòng)支管時(shí),發(fā)現(xiàn)支管對(duì)口不正位時(shí),要通過調(diào)整閥體、缸體角度來對(duì)位,嚴(yán)禁蠻力硬接。

      (3)車輛工廠或車輛定檢部門檢修車輛落成前,嚴(yán)格測量轉(zhuǎn)向架枕簧高度,確保枕簧高度差符核規(guī)定后再落成。

      (4)針對(duì)支管跨度大,制動(dòng)風(fēng)缸、閥體更靠近車底左右兩側(cè)梁的車型,在支管連接后,可以通過在底架上加焊固定架,增加支管固定點(diǎn)方式,將支管受力分散到管身中部。

      3.3 加強(qiáng)愛車宣傳管理

      (1)車輛段運(yùn)用部門需對(duì)車輛使用部門加強(qiáng)愛車檢查。全面開展摸排,詳細(xì)了解掌握裝卸方式、移動(dòng)車輛方式有無損壞車輛可能,對(duì)存在損壞車輛可能的情況及時(shí)要求相關(guān)單位整改。

      (2)送教上門,對(duì)裝卸單位有關(guān)人員開展愛護(hù)鐵路貨車相關(guān)知識(shí)、法規(guī)制度和損壞鐵路貨車典型案例等進(jìn)行全面宣傳。講清損壞鐵路車輛造成事故的危害和故障車輛違規(guī)編入列車可能造成的嚴(yán)重后果,提高車輛使用管理單位愛護(hù)鐵路貨車意識(shí)。

      (3)對(duì)循環(huán)班列車輛,運(yùn)用車間現(xiàn)場作業(yè)要進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)制動(dòng)管系的檢查,發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)扣修。車輛定檢到期后,及時(shí)通知貨運(yùn)、車務(wù)部門替換車底,將到期車輛扣送定檢部門施修。

      4 結(jié)束語

      本文結(jié)合一線車間工作實(shí)際,對(duì)本車間今年以來發(fā)現(xiàn)的車輛空氣制動(dòng)裝置連接支管折斷故障進(jìn)行了分析,根據(jù)支管折斷故障產(chǎn)生的原因,結(jié)合本人多年從事貨車檢修運(yùn)用工作經(jīng)驗(yàn),提出一些想法,希望能夠降低貨車車輛空氣制動(dòng)裝置連接支管折斷故障發(fā)生率,減少因鐵路貨車制動(dòng)故障而干擾正常運(yùn)輸秩序,影響鐵路運(yùn)輸安全和運(yùn)輸能力事情的發(fā)生。

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