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摘 要： 摘要：鐵路貨車車輛是鐵路貨物運(yùn)輸?shù)闹饕d體，確保鐵路貨車在實(shí)際運(yùn)用中的安全，是維護(hù)鐵路運(yùn)輸正常生產(chǎn)秩序，提高運(yùn)輸效益的直接表現(xiàn)。本文通過(guò)本人所了解的鐵路貨車車輛在實(shí)際運(yùn)用中發(fā)生的故障進(jìn)行了分析，并提出針對(duì)性的改進(jìn)建議。 關(guān)鍵詞：鐵路貨車 常
摘要：鐵路貨車車輛是鐵路貨物運(yùn)輸?shù)闹饕d體，確保鐵路貨車在實(shí)際運(yùn)用中的安全，是維護(hù)鐵路運(yùn)輸正常生產(chǎn)秩序，提高運(yùn)輸效益的直接表現(xiàn)。本文通過(guò)本人所了解的鐵路貨車車輛在實(shí)際運(yùn)用中發(fā)生的故障進(jìn)行了分析，并提出針對(duì)性的改進(jìn)建議。
關(guān)鍵詞：鐵路貨車 常見(jiàn)故障 原因分析 改進(jìn)建議
1. 轉(zhuǎn)向架大部件故障
1.1側(cè)架和搖枕技術(shù)狀態(tài)的好壞直接影響到列車的運(yùn)行安全，在鑄造過(guò)程中容易產(chǎn)生各種缺陷，同時(shí)承受著重載荷交變應(yīng)力，極易產(chǎn)生裂紋。側(cè)架A區(qū)導(dǎo)框彎角處，承簧臺(tái)底部三角孔及立柱彎角處鉚釘孔周圍易產(chǎn)生裂紋。搖枕A區(qū)彎角處，B區(qū)底部排水孔周圍，下心盤(pán)孔周圍上部吊裝孔周圍及內(nèi)腔。裂紋主要因?yàn)殍T造質(zhì)量缺陷，貨車鑄鋼搖枕側(cè)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜工藝難度大，鑄造中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題就容易造成氣孔砂眼等質(zhì)量缺陷;另一個(gè)原因是材質(zhì)疲勞，導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生及發(fā)展。
1.2改進(jìn)建議：一是提高配件生產(chǎn)源頭鑄造工藝品質(zhì)。 二是定檢作業(yè)人員要嚴(yán)格執(zhí)行廠、段修工藝要求，確保檢修質(zhì)量。三是在列檢作業(yè)中要嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對(duì)搖枕側(cè)架裂紋的檢查力度，提高運(yùn)用檢査質(zhì)量。
1.3輪對(duì)故障也是影響列車運(yùn)行安全常見(jiàn)故障的一種，主要包括踏面裂紋、磨損、剝離、輪緣磨損等。踏面裂紋形成的主要原因是由于車輛制動(dòng)時(shí)，車輪發(fā)生滑行、摩擦，進(jìn)而產(chǎn)生熱量，熱量擴(kuò)散后，溫度快速降低，從而產(chǎn)生裂紋。踏面磨損問(wèn)題主要受到車輪材料、貨車承載量、車輛運(yùn)行速度等因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致輪對(duì)踏面尺寸沿著車輪半徑方向減小。踏面剝離指的是踏 面表層金屬呈現(xiàn)片狀剝落狀態(tài)，進(jìn)而形成小凹坑，不同材質(zhì)導(dǎo)致的剝離裂紋也存在差異，剝離現(xiàn)象會(huì)進(jìn)一步使得車輪與鋼軌之間的摩擦和沖擊加劇。輪緣磨損故障主要發(fā)生在鐵路貨車行駛經(jīng)過(guò)彎道或者道岔的時(shí)候，輪對(duì)的輪緣需要承受很大的水平位移作用力，同時(shí)外側(cè)輪對(duì)受到離心力的作用，輪對(duì)擠壓外側(cè)鋼軌，還會(huì)與外側(cè)鋼軌發(fā)生劇烈的摩擦和碰撞，進(jìn)而導(dǎo)致磨損現(xiàn)象的發(fā)生，這種摩擦損耗較大，對(duì)輪對(duì)的影也較為嚴(yán)重。因此，鐵路貨車在曲線運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到多種力的作用，輪緣的外側(cè)或內(nèi)側(cè)產(chǎn)生磨損，貨車運(yùn)行速度越快、地形越復(fù)雜，輪緣的磨損現(xiàn)象越嚴(yán)重，甚至?xí)斐韶涇嚸撥墶?/p>
1.4改進(jìn)建議：一是在貨車車輛制造過(guò)程中，注意車輪材料質(zhì)量的控制，保證材料的硬度，改進(jìn)車輪的制造工藝，增加輪輻厚度，進(jìn)一步提升輪對(duì)的制造質(zhì)量。二是改善貨車車輛的制動(dòng)性能，進(jìn)一步提升制動(dòng)緩解波速，加強(qiáng)車輪的穩(wěn)定性。三是加強(qiáng)列檢過(guò)程中編組列車的試風(fēng)檢驗(yàn)。通過(guò)上述措施，能夠有效提升配件檢修水平，進(jìn)而保障鐵路貨車車輛的輪對(duì)質(zhì)量。四是改善貨車的行車狀態(tài)，鐵路車站要盡量避免混編不同類型制動(dòng)機(jī)的貨車車輛，進(jìn)而減少車輪間的擦傷。五是鐵路機(jī)車司機(jī)要嚴(yán)格執(zhí)行運(yùn)行操作要求，盡可能的在運(yùn)行過(guò)程中減少緊急制動(dòng)的次數(shù)，當(dāng)進(jìn)行制動(dòng)后要等到全部車輛得到緩解后才能進(jìn)行再次的啟動(dòng)。六是工作人員盡可能減少鐵鞋制動(dòng)模式，從而減少踏面的剝離和擦傷。
2.交叉支撐裝置故障
在日常運(yùn)用檢查中，交叉桿常見(jiàn)故障有磨耗、變形和斷裂，其中交叉桿斷裂故障對(duì)行車安全影響最大，斷裂部位主要發(fā)生在交叉桿端頭的環(huán)焊縫處及兩交叉桿焊縫連接處。
2.1在貨車運(yùn)行中左右側(cè)架承受著由輪對(duì)傳來(lái)的輪軌垂向、橫向動(dòng)作用力和沖擊振動(dòng)等復(fù)雜的動(dòng)力作用，并在扭曲線路上兩側(cè)架產(chǎn)生反向點(diǎn)頭位移，使交叉支撐裝置各部位產(chǎn)生復(fù)雜的交變動(dòng)應(yīng)力。由于所有的焊接接頭不可避免地是應(yīng)力集中點(diǎn)，自然疲勞破壞很可能發(fā)生在接頭部位。因此，應(yīng)力集中是影響焊接接頭疲勞強(qiáng)度的主要因素。另外焊接過(guò)程中時(shí)常伴隨著裂紋、未熔合、咬邊、氣孔、夾渣等焊接缺陷，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中源，會(huì)大幅度降低結(jié)構(gòu)或接頭的疲勞強(qiáng)度，尤其是工件承受交變載荷的情況下疲勞強(qiáng)度最多會(huì)下降50% 左右。
2.2鋼管與扣板組成的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。鋼管與扣板組成的焊接結(jié)構(gòu)有四條縱向焊縫。據(jù)有限元分析表明鋼管中所承受的交變應(yīng)力約為 60MPa，但在鋼管與扣板之間焊有縱向焊縫后焊縫前端的應(yīng)力最大可達(dá)230MPa。在交變載荷作用下極易在焊縫處產(chǎn)生疲勞斷裂。鋼管與扣板焊接接頭根部間隙太大。在使管狀焊絲C02氣體保護(hù)焊一次成型時(shí)，會(huì)有少量熔融的焊縫金屬流淌到鋼管或扣板的下部，在冷卻速度較快的情況下，未能與鋼管或扣板熔合，而是附著在它們的表面形成一個(gè)小裂隙。這種小裂隙在交變應(yīng)力作用下便向焊接熱影響區(qū)中的脆化區(qū)和低強(qiáng)度金屬區(qū)擴(kuò)展，而成為天然的裂紋源。
2.3改進(jìn)建議：一是縮小扣板與桿身間隙，限制焊縫寬度以降低扣板處的應(yīng)力集中，對(duì)于環(huán)焊縫則采用在鋼管上開(kāi)切坡口進(jìn)行焊接，采用機(jī)器人焊接提高成型質(zhì)量的措施。二是加強(qiáng)組裝檢測(cè)手段，以扣板平面為基準(zhǔn)調(diào)整桿身與其平行。用塞尺測(cè)量扣板與桿身兩側(cè)的橫向間隙，要求交叉桿單側(cè)橫向間隙應(yīng)不大于1mm;用直尺檢測(cè)交叉桿中心線200mm范圍內(nèi)，交叉桿桿身不得高于扣板平面。三是嚴(yán)格控制桿身與扣板正面焊縫寬度不超過(guò) 8mm，以提高焊縫的疲勞壽命。四是對(duì)環(huán)焊縫的周邊及起收弧部位進(jìn)行有效打磨，以提高疲勞強(qiáng)度。
相關(guān)期刊推薦：《鐵道機(jī)車車輛》是由中華人民共和國(guó)新聞出版總署、正式批準(zhǔn)公開(kāi)發(fā)行的優(yōu)秀期刊。主要反映和交流鐵路和城市軌道交通的機(jī)車車輛、供電系統(tǒng)方面的試驗(yàn)研究和設(shè)計(jì)成果，運(yùn)用檢修經(jīng)驗(yàn)，有關(guān)的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝、新材料以及國(guó)內(nèi)外技術(shù)動(dòng)態(tài)、技術(shù)政策等。
3.車鉤緩沖裝置故障
車鉤分離是車輛運(yùn)用慣性事故之一，它對(duì)列車運(yùn)行安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，主要故障包括車鉤和鉤尾框斷裂、車鉤閉鎖位尺寸超限、車鉤防跳失效等。
3.1車鉤閉鎖位尺寸超限是由于車鉤各相關(guān)部位變形嚴(yán)重，包括鉤舌、鉤腕的外脹變形，鉤舌S曲面形狀變形，鉤耳及孔的上翹及下垂等無(wú)法調(diào)修變形，繼續(xù)裝車后無(wú)法保持車輛在運(yùn)行中的正確連接狀態(tài);由于牽引突緣磨耗或各部位綜合磨耗，使鉤舌、鉤鎖與鎖腔內(nèi)壁之間間隙增大，從而使鉤舌縱向活動(dòng)量增大，當(dāng)遇到運(yùn)行中的鉤舌銷折斷或彎曲時(shí)，會(huì)造成閉鎖位尺寸突然增大;各部位磨耗變形后加修不良，如鉤舌鎖面、鉤鎖內(nèi)側(cè)面及鉤鎖腔內(nèi)壁磨耗過(guò)限時(shí)，未按要求均勻堆焊后再加工平整，而只是簡(jiǎn)單地堆焊面積很小的一塊或一行，這些焊層會(huì)在車輛運(yùn)行當(dāng)中因受沖擊或摩擦而脫落，造成閉鎖位尺寸突然增大。
3.2車鉤防跳失效是由于防跳裝置加修不當(dāng)，如鎖銷頂部防跳部位施焊過(guò)多，或焊后未加工成原形，或用乙炔焊割去一小塊，這樣組裝后的鉤鎖防跳作用不良;鉤舌的鉤鎖承臺(tái)處堆焊過(guò)高，使鉤鎖坐落量<45mm;堆焊面積小，減小了鉤鎖與鉤舌的接觸面積;堆焊不均勻，外側(cè)高、內(nèi)側(cè)低，改變了鎖正確的坐入位置。
3.3提鉤鏈松余量不足，容易造成上鎖銷脫離防跳位置;提鉤鏈與上鎖銷相連的圓銷開(kāi)口銷過(guò)長(zhǎng)，由于圓銷與鉤頭上平面距離太小，卷起后的開(kāi)口銷兩腳部仍易支在上鎖銷孔周圍，造成上鎖銷脫離防跳位置;檢修質(zhì)量不高，使緩沖器自由高超限增大了車鉤緩沖裝置在列車運(yùn)行中的縱向移動(dòng)量，從而減少提鉤鏈松余量。
3.4改進(jìn)建議：一是加強(qiáng)對(duì)鉤舌、鉤尾框和鉤尾銷螺栓的探傷工作，更新探傷設(shè)備，改善探傷工作環(huán)境，提高探傷質(zhì)量。二是制定鉤舌、鉤腕外漲變形及上下鉤耳變形無(wú)法修復(fù)時(shí)的報(bào)廢條件，鉤舌內(nèi)側(cè)面焊后加工須保持S曲面形狀。三是嚴(yán)格工藝要求，對(duì)鉤舌、鉤鎖、鉤鎖腔及上鎖銷等磨耗部位焊后打磨平整，防跳部位焊后加工保持原形 。四是提鉤鏈與上鎖銷相連接的圓銷開(kāi)口銷改制成短腳的，避免造成提鉤鏈松余量不足。 五是對(duì)下作用式車鉤裝置應(yīng)嚴(yán)格控制鉤提桿與提桿座凹槽之間間隙≥2mm，保持鉤提桿角度正位，使鉤提桿的扁平面在座槽里呈上部向車外方向，下部向車內(nèi)方向。——論文作者：索宇強(qiáng)