关于大秦线重载车辆车钩磨耗板故障发生的原因及改进建议

关于大秦线重载车辆车钩磨耗板故障发生的原因及改进建议

张 亮

（大秦铁路股份有限公司湖东车辆段，山西 大同 037300）

【摘 要】本文阐述了大秦线重载列车的运行特点，重点对TFDS动态检查发现的突出故障：车钩磨耗板窜出、丢失故障，存在的安全隐患进行了分析;从车辆运行特点、卸车方式、配件结构等方面提出优化改进建议，为车辆配件的研发提供可借鉴的思路，保障重载车辆的运输安全。

【关键词】车钩;磨耗板;定位;自锁

中图分类号： U270.34 文献标识码： A 文章编号： 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

大秦线作为重载运输的重要通道，主要开行C80、C80B、C80E、C70、C64型敞车编组的2万t、1.5万t、万t重载列车。在日常TFDS动态检查作业过程中，发现车钩（钩身、钩尾销、钩尾框，下同）磨耗板窜出、丢失故障较为突出。以湖东TFDS集控中心为例，2019年3月1-10日TFDS动态检车员共计提交故障4522件，其中车钩磨耗板窜出、丢失故障2002件，占发现故障的44.3%。此类故障已成为重载车辆常见的惯性故障，易发生配件脱落，对重载运输安全构成一定影响，亟待解决。

1 故障特点

在发现的车钩磨耗板故障中，既有C80B、C80E等主型重载货车，也有C70、C64等通用货车，包括通用棚车、平车、罐车，几乎均出现过车钩磨耗板窜出、丢失故障。从湖东TFDS集控中心发现的2002件车钩磨耗板故障来看，钩尾框磨耗板窜出、丢失为1202件，占车钩磨耗板故障的60%，故障较为突出。但由于车辆结构的原因，列车队不具备拆装托板、托梁的条件，故障无法得到及时的妥善处置，不利于车辆的运行安全。如图1所示。

2 原因分析

以主型货车装用的17型车钩缓冲装置为例。如图2所示，结合车辆运行工况和卸车作业方式，我们分析车钩磨耗板窜出、丢失的原因，主要有以下几方面：

2.1 翻卸车过程中，车辆悬空、磨耗板发生窜动

目前，大秦线运煤重载列车，卸车方式以翻车机为主，卸车时敞车在形似转筒的翻车机金属构架内夹紧后，由驱动装置使转筒旋转140°-170°，车辆的重心也随翻转过程中发生侧倾，车辆悬空，钩缓配件侧移、挤压，车钩钩尾框托板磨耗板与钩尾框之间形成间隙空间，尼龙磨耗板易发生窜动或脱出。如图3所示;

2.2 车辆运行过程中纵向、横向交变载荷作用，磨耗板发生窜动

车辆在运行过程中，由于制动、缓解或通过曲线时，长大编组的2万t、万t重载列车，制动、缓解的不同步，易发生前涌后堵的情况，出现钩身、钩尾框纵向较大位移，同时伴随横向位移、纵向冲击、车辆振动、配件摩擦挤压作用，而尼龙磨耗板内挡边嵌入量和卡紧力不足，磨耗板在冲击载荷作用下易发生纵向、横向窜动。如下图4所示。

2.3 磨耗板自身卡合力不足，造成磨耗板竄出丢失

目前，由于尼龙磨耗板的材质偏弱，强度不足，特别是挡边较为薄，日常厂段临修时发现从挡边处断裂或破损的情况较多;而旧型C64、平车、棚车等则为钢质磨耗板，安装后与车钩托梁的间隙相对较大，且钩身与冲击座之间的空间相对较大，车辆在运行过程中易发生振动，钩尾框托板磨耗板易脱出、丢失，如下图5所示。

3 改进建议

在充分考虑车辆运行特点和卸车方式的情况下，以安全可靠、通用互换为原则，最大限度减少车钩磨耗板故障发生，提出如下优化改进建议：

3.1 钩尾框托板磨耗板增加定位凸脐，托板开孔，适应翻卸车作业

充分考虑到运行中或翻卸车过程中磨耗板易悬空窜动、脱出，建议对既有磨耗板制作时，在中心位置增加一定强度的定位凸脐（圆柱形，直径50mm、高度至少在100mm），同时在既有托板对应中心位置开孔（不影响托板整体承载强度）。提高磨耗板整体的抗复杂作用力的能力，防止窜动、脱出，甚至丢失的发生。如下图6所示。

3.2 对钩身（车钩支撑座）尼龙磨耗板两侧增加定位自锁圆脐

目前，新造主型车钩均采用16、17号联锁式车钩，均安装有车钩支撑座。建议该部位尼龙磨耗板两侧增加定位自锁圆脐，并充分利用支撑座的特殊结构和支撑座上平面的下部空间，在支撑座平面两端打孔（不影响支撑座强度和支撑功能），用于安装尼龙磨耗板定位自锁圆脐，增强该部位尼龙磨耗板的定位锁紧功能，防止磨耗板窜动、脱出。如图7所示。

3.3 对旧型车钩托梁磨耗板进行改进

由于旧型车辆车钩托梁结构简单，磨耗板的活动空间较大，如图8所示。建议充分利用冲击座下部钩托梁的安装方式，在既有磨耗板制作时，延长两端平面，并打孔，磨耗板与钩托梁同步通过安装螺栓进行定位紧固，避免因磨耗板丢失造成的车钩下垂、互钩差不良，确保磨耗板不发生窜出、丢失和车钩连挂的稳定性，如图9所示。

4 结论

车钩磨耗板的主要功能是减少车钩钩身、钩尾框、钩尾销及托板的非正常磨耗，特别是尼龙磨耗板的材质，避免了钢与钢的直接磨耗，在延缓配件磨耗和稳定车钩连接状态中发挥了积极的作用。综上所述，解决车钩磨耗板窜出、丢失，应充分考虑车辆运行工况的复杂性和卸车方式的特殊性，优化既有磨耗板的材质结构、安装形式、自锁强度、定位稳定功能，包括尝试选取一定强度的钢质磨耗板，在冲孔后直接焊接等方式，实现配件装配快捷、安全稳定的目的，适应高速、重载运输的形势需要，最大限度减少故障的发生和处置对运输的影响，确保车辆的运行安全。

【参考文献】

[1]周磊，陈雷.铁路货车科普培训教材-铁路货车主要结构与使用[M].北京：中国铁道出版社，2012.

[2]中国铁路总公司.铁路货车运用维修规程[M].北京：中国铁道出版社，2018.

[3]车辆工程[M].北京：中国铁道出版社，2003.