鐵路貨車車鉤檢修質量對車輛連掛可靠性的影響探討
論文導讀：列車分離是由諸多原因造成的，如司機操縱不當，線路狀況不良，人為提鉤等，特別是車鉤檢修質量不高是影響車輛連掛可靠性的重要因素。盡管鐵道部就如何提高車鉤檢修質量相繼出臺了許多加嚴措施，但由于各檢修段檢修設備及工作條件的差異，在車鉤檢修過程中仍存在著許多誤區(qū)，嚴重制約著車鉤牽引能力的提高，對車輛連掛可靠性具有直接或潛在的影響。
關鍵詞：鐵路貨車車鉤，質量，車輛連掛可靠性
近年來，隨著鐵路貨物列車的全面提速、重載，列車分離事故時有發(fā)生，不僅嚴重威脅行車安全，還影響了鐵路運輸?shù)恼Ｖ刃�，并給鐵路運輸造成了很大的經(jīng)濟損失。列車分離是由諸多原因造成的，如司機操縱不當，線路狀況不良，人為提鉤等，特別是車鉤檢修質量不高是影響車輛連掛可靠性的重要因素。盡管鐵道部就如何提高車鉤檢修質量相繼出臺了許多加嚴措施，但由于各檢修段檢修設備及工作條件的差異，在車鉤檢修過程中仍存在著許多誤區(qū)，嚴重制約著車鉤牽引能力的提高，對車輛連掛可靠性具有直接或潛在的影響。
一、影響車鉤檢修質量的原因
1、在貨車段修中，對車鉤及零配件的除銹，一般采用鋼絲刷手工操作的落后工藝方法。由于銹垢不能徹底清除，金屬表面不能全部露出，因此，在探傷檢查時，不能產(chǎn)生聚粉，從而也就不能發(fā)現(xiàn)裂紋，給行車安全埋下隱患。
2、車鉤上防跳臺磨耗過限會直接導致鉤鎖鐵垂直移動量增大，鉤鎖鐵垂直移動量增大會導致車鉤在運行過程中震動開鉤，而目前大多貨車檢修單位對磨耗過限的上防跳臺都是通過堆焊的方式增加上防跳臺的厚度，但由于車鉤上防跳臺所在的位置砂輪機等工具無法直接接觸到，所以這種加修方法的缺點是很難恢復車鉤上防跳臺的外形尺寸，而車鉤上防跳臺的外形形狀是與上鎖銷端部相匹配的，所以上防跳臺的外形形狀加修不到位直接形象車鉤的運行安全。
3、部分車鉤上下鉤耳及鉤耳孔發(fā)生上翹及下垂現(xiàn)象。在段修中，上述現(xiàn)象調修困難，不能保證正確的連接尺寸，特別是下鉤耳下垂及扭曲、變形。當安裝鉤舌時，鉤舌整體下移，導致鉤舌尾部下牽引突緣與鉤腔下壁相碰，鉤舌無法推入鉤腔。因此，有一部分鉤舌在入段時，尾部下牽引突緣被人為地切去一部分，造成較大的安全隱患。
4、鉤舌內側面和正側面磨耗剩余厚度超限時，在檢修中雖然采用二氧化碳氣體保護焊、手工埋弧焊及埋弧半自動焊，但由于焊修量大、操作者的技術水平及責任心等因素，在焊接過程中，常出現(xiàn)焊絲選擇不當，焊接電流調整不合理，焊絲進給速度不均勻等問題，導致了焊后缺材、焊波不均、氣孔、夾渣等現(xiàn)象，引起鉤舌S面焊后的加工缺陷。
5、由于段修規(guī)程對鉤舌焊修后的機加工沒有給出表面粗糙度的具體要求，在工藝規(guī)定上難以對其表面加修質量進行約束，鉤舌焊后的表面加修質量，受到工作者人為因素的影響。
二、影響車輛連掛可靠性的因素
以13號上作用式車鉤為例，一般車鉤組裝后，鉤腔內壁、鉤舌尾部、鉤鎖鐵綜合橫向間隙為6.5mm～8mm。此間隙過小會影響鎖鐵自由落鎖以及車鉤正常的三態(tài)作用；橫向間隙過大，車輛在運行中由于振動會使鎖鐵晃動，帶動上鎖銷桿脫離上防跳臺，使車鉤失去防跳性能而開鎖。另外橫向間隙過大，當列車在調速瞬間鉤舌對鎖鐵有一個較大的沖擊力，易使鎖鐵由于受到?jīng)_擊載荷的影響而產(chǎn)生裂紋或者斷裂，從而直接影響車鉤連掛的可靠性。
1、車鉤的橫向間隙是由以下幾方面的間隙累積的結果；一是鉤舌尾部與鉤腔配合面的間隙；二是鉤舌鎖面與鎖鐵配合面的間隙；三是鎖鐵與鉤腔配合面的間隙。三者之和就是車鉤的橫向間隙。導致車鉤橫向間隙超過規(guī)定的原因主要有以下四個方面：
�。�1）車鉤、鉤舌、鎖鐵存在較大的制造誤差。不同的廠家生產(chǎn)的不同配件組裝在同一套車鉤上，這種誤差效應會更加顯著。
（2）鉤腔、鉤舌尾部、鎖鐵之間的配合面磨耗后未施行焊修或恢復原型；
�。�3）鉤舌鎖面、鎖鐵磨耗后未加工恢復原型尺寸。
（4）鉤腔、鉤舌尾部，鎖鐵都磨耗至最低限度（但不超限），同時被選配在同一車鉤內。
2、車鉤縱向間隙是指沿車輛長度方向的車鉤移動量。車鉤的縱向間隙主要包括有車鉤牽引突緣與鉤舌牽引突緣間的間隙，鉤舌護銷突緣與車鉤護銷臺間的間隙，鉤舌圓銷與鉤耳間的間隙。車輛牽引時，主要依靠牽引突緣來傳遞縱向牽引力，當車鉤處于受壓狀態(tài)時，主要由鉤舌沖擊突肩與鉤體沖擊突肩相接觸來傳遞沖擊力。車鉤的縱向間隙對車輛連掛可靠性的影響程度主要表現(xiàn)為兩個方面：
（1）車鉤縱向間隙是否合理將直接影響車鉤在牽引連掛時各受力點力的合理分配，如果力的分配不合理，會導致車鉤強度較薄弱的配件發(fā)生裂損或折斷；
（2）車鉤的縱向間隙過大易造成鎖鐵在牽引連掛時的沖擊的振動，帶動上鎖銷桿及上鎖銷從上防跳臺脫出，使車鉤失去防跳作用。
3、檢修時，只注重防跳間隙而忽略了鎖鐵坐入量，在車輛運行時發(fā)生振動，引起鎖鐵上下竄動，帶動上鎖銷桿脫離防跳臺，致使防跳性能失效，破壞了車輛連掛時閉鎖的可靠性。主要原因有以下兩點：
�。�1）采用堆焊鎖鐵承臺，使鎖鐵坐入量人為減少，不符合鎖鐵坐入量不能小于45mm的規(guī)定；
�。�2）鎖鐵加修不當使其重心上移，導致鎖鐵不能正確坐在鉤舌推鐵坐鎖面上，從而使鎖鐵不能正位，產(chǎn)生向前傾斜的現(xiàn)象。
三、改進建議
1、車鉤檢修時應做好以下幾個方面的工作：
�。�1）在材質方面建議加快C級鋼和E級鋼等高強度材料在車鉤方面的推廣使用，全面提高車鉤的整體強度，適應鐵路貨車重載提速的要求。
�。�2）在車鉤的設計方面，盡可能減少應力集中，延長疲勞裂紋產(chǎn)生的周期。
�。�3）改進鑄造工藝，采用精密鑄造工藝方法，大幅度提高車鉤的表面粗糙度，保證設計尺寸，減少鑄造缺陷帶來的弊病。
（4）在除銹方面，應采用先進的拋丸工藝，徹底清除銹垢，使其表面清潔度完全達到探傷前的工藝要求，提高裂紋的發(fā)現(xiàn)率。
�。�5）在探傷方面，要選擇合格的磁粉，使磁粉在磁場力的作用下，能夠合理流動，產(chǎn)生較強的聚粉作用；最好選擇合適的彩色磁粉，使磁粉與被探試件間有較好的襯度，增加反差，最大限度地顯示裂紋，提高缺陷的發(fā)現(xiàn)率。
（6）鉤舌加工時，應使用專用設備，消除人為的干擾因素，保證鉤舌焊后機加工的表面粗糙度。研制車鉤變形的調修設備，保證經(jīng)調修后的車鉤上下鉤耳孔的正確位置。采用3點定位、1點測量的“3＋1”測量法，準確測出鉤舌剩余厚度和鉤舌外脹尺寸。
�。�7）加強技術培訓工作，提高檢修人員的技術水平，增強他們的其責任心。在段修一些工序中，目前還不能實現(xiàn)閉環(huán)，完全脫離人為干擾的情況下，最大限度地消除人為因素對車鉤檢修質量的影響。
（8）段修規(guī)程中應明確如鉤舌焊后機加工表面粗糙度的要求。嚴格按檢修工藝要求進行施修，提高段修后車鉤的使用性能和運行能力。
2、車鉤在段修時應注意以下幾個問題：
�。�1）加強檢修，控制車鉤的橫向間隙，提高車輛連掛的可靠性；
規(guī)范車鉤配件制造質量，盡可能減少制造誤差，增強配件的互換性、通用性；在選配、組裝車構配件之前嚴格把關，對于車鉤配件進行全數(shù)檢測，防止尺寸不合格者裝車誤用。嚴格加修工藝，對于鉤腔磨耗面焊修后加工恢復原型尺寸；組裝后，增加車鉤橫向間隙檢測工序，對于橫向間隙過大者進行重新選配鉤舌、鎖鐵、在檢測時應用專用塞尺檢測；制定在段修、輔修時切實可行的檢測橫向間隙的技術標準及限度。
�。�2）通過檢修技術保證車鉤的縱向間隙合理分配，提高車輛連掛的可靠性：
車鉤三態(tài)試驗時應增加手工檢查鉤舌向外牽引狀態(tài)下，車鉤牽引突緣與鉤舌牽引突緣的間隙、鉤舌護銷突緣與車鉤護銷臺間的間隙、鉤舌圓銷與鉤耳間的間隙等三個工序。增加手工檢查鉤舌向里推壓狀態(tài)下沖擊突肩是否緊密接觸的工序。在調整鉤耳與鉤舌上端面間隙時，在下鉤耳加墊后，應使鉤舌處于水平狀態(tài)，嚴格控制耳孔套更換后出現(xiàn)的上下鉤耳不同軸的現(xiàn)象。加強在鉤舌未裝鉤舌銷時，在閉鎖位測量鉤舌至鉤腕內側距離（不大于130mm）的檢查措施，如檢查發(fā)現(xiàn)距離不符者應重新選配舌。
（3）車鉤三態(tài)試驗時，用質量檢查的方法來保證防跳間隙的正常，達到車輛連掛的可靠性。
在測量防跳間隙超限后，嚴禁在鉤鎖承臺處手工堆焊；防跳間隙的保證可通過重新選配鉤舌，鎖鐵以及上鎖銷桿的方法來實現(xiàn)；在檢查防跳間隙的同時，應加強鎖鐵是否正位的檢查。
以上是對提高車鉤檢修質量，增強車輛連掛可靠性的分析和建議�？傊�，只有不斷完善檢修標準，走出檢修中的誤區(qū)，研制和開發(fā)適用于列車高速重載的新型車鉤，才能從根本上提高車輛連掛的可靠性。
