淺談HXD2型機(jī)車牽引桿防脫落措施

雒新軍

摘 要：大秦線使用的HXD2型電力機(jī)車牽引萬噸、2萬噸重載列車的機(jī)車走行部質(zhì)量受到了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，尤其是牽引桿脫落的問題，嚴(yán)重影響了列車的運(yùn)行安全。探討、分析了機(jī)車走行部中牽引桿脫落的問題，并提出了相應(yīng)的解決對(duì)策和整改措施。

關(guān)鍵詞：HXD2型機(jī)車；牽引桿；防脫落措施；機(jī)車走行部

中圖分類號(hào)：U260.33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.13.071

大秦線作為我國(guó)第一條運(yùn)煤專線，列車開行密度大、速度高、牽引重量大，2002年后，運(yùn)量從設(shè)計(jì)之初的6×107 t以每年5×107 t的速度遞增，到2008年達(dá)到了3.8×108 t，2013年高達(dá)4.4×108 t。HXD2型電力機(jī)車主要擔(dān)當(dāng)大秦線萬噸、2萬噸重載列車的牽引任務(wù)，由于大秦線運(yùn)輸任務(wù)比較多，所以，我段配屬的180臺(tái)HXD2型電力機(jī)車從2008年全部投入使用以來，一直處于滿負(fù)荷狀態(tài)，各種部件磨損嚴(yán)重，各類故障滋生并有蔓延趨勢(shì)，機(jī)車走行部質(zhì)量也受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，特別是機(jī)車牽引裝置，它是連接機(jī)車車體與轉(zhuǎn)向架的重要部件，受力大而且復(fù)雜，一旦牽引托盤固定螺栓松動(dòng)，就有可能導(dǎo)致牽引桿脫落，發(fā)生列車脫軌或側(cè)翻等重大事故。由此可知，牽引裝置的質(zhì)量直接影響了列車的運(yùn)行安全。

1 牽引裝置的結(jié)構(gòu)和功能

HXD2型電力機(jī)車牽引裝置采用中間推挽式牽引桿傾斜布置，與牽引方向呈11°傾角，牽引桿通過2個(gè)牽引球膠分別與轉(zhuǎn)向架端牽引座和車體端牽引座連接。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，主要由牽引座、牽引桿、托盤和牽引球膠等組成，如圖1所示。

牽引裝置的主要作用是傳遞機(jī)車的牽引力或制動(dòng)力。這種設(shè)計(jì)使得機(jī)車的軸重轉(zhuǎn)移量變小，黏著利用率提高，同時(shí)，還保證了轉(zhuǎn)向架與車體的平穩(wěn)性和靈活性。

2 牽引桿脫落故障簡(jiǎn)述

2013-01-25，HXD2型150號(hào)機(jī)車發(fā)生A節(jié)第2牽引桿車體端托盤固定螺栓全部丟失，導(dǎo)致牽引桿與牽引支座脫離的走行部重大質(zhì)量問題。檢查人員發(fā)現(xiàn)此情況后，立刻向有關(guān)部門匯報(bào)、反映情況，及時(shí)將該機(jī)車扣留，沒有引發(fā)安全事故。

HXD2型電力機(jī)車牽引球膠與牽引座之間采用下垂式圓錐面配合的方式，利用牽引桿托盤，使用3條（M20×65）螺栓與牽引座安裝孔連接固定于一體。由于列車行駛線路復(fù)雜，使用工況惡略，所以，機(jī)車的震動(dòng)比較大，牽引裝置受到的作用力大而且復(fù)雜。如果牽引球膠和牽引座裝配未完全達(dá)到2個(gè)圓錐面配合的要求，牽引桿托盤固定螺栓緊固不到位；再加上機(jī)車震動(dòng)和牽引桿自身的下垂力，那么，牽引桿相對(duì)于牽引支座就會(huì)產(chǎn)生1個(gè)向下的作用力，使得牽引桿與牽引座分離，導(dǎo)致牽引桿脫落。

3 牽引桿脫落故障處理

針對(duì)牽引桿脫落故障，具體的處理方法是：①檢修人員拆卸該機(jī)車的牽引裝置，并記錄好故障信息；②仔細(xì)檢查牽引桿、牽引球膠和牽引座等部件，除了牽引桿托盤和固定螺栓丟失外，其他部件沒有發(fā)現(xiàn)任何異常；③更換新的牽引裝置，按照工藝要求重新安裝，機(jī)車質(zhì)量檢查員要全程盯控，嚴(yán)格把關(guān)；④加裝牽引桿防脫落裝置，采取必要的牽引桿托盤固定螺栓防遲緩措施；⑤段技術(shù)科組織業(yè)務(wù)骨干對(duì)機(jī)車進(jìn)行全面的檢查和試運(yùn)轉(zhuǎn)，待機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)良好后投入正常使用。

4 牽引桿脫落的原因分析

我段配屬的180臺(tái)HXD2型電力機(jī)車自2008年全部投入大秦線中運(yùn)行以來，目前，只發(fā)現(xiàn) HXD2型150號(hào)機(jī)車出現(xiàn)了牽引桿與牽引座脫離的情況。由于機(jī)車故障發(fā)現(xiàn)得比較及時(shí)，所以，沒有造成嚴(yán)重的后果，但牽引桿屬于機(jī)車走行部的重要部件，其受力比較復(fù)雜，一旦出現(xiàn)問題，將可能會(huì)引發(fā)列車脫軌或側(cè)翻等事故，因此，必須要找到牽引桿脫落的真正原因。

經(jīng)過分析，判斷牽引桿脫落的原因有3點(diǎn)：①在選配牽引球膠和牽引座時(shí)，牽引桿球膠與牽引座的接觸面積沒有達(dá)到圓錐面過盈配合的要求；②在安裝牽引桿時(shí)，由于人為原因和工裝問題，致使托盤固定螺栓緊固不到位，受力不均勻；③機(jī)車質(zhì)量檢查員盯控、把關(guān)不嚴(yán)格，導(dǎo)致修程后機(jī)車存在質(zhì)量隱患，這也是造成牽引桿托盤固定螺絲丟失的根本原因。

由于大秦線線路復(fù)雜，運(yùn)行環(huán)境惡劣，列車牽引重量過大，所以，導(dǎo)致縱向沖擊力過大。在實(shí)際使用工況較為惡劣的情況下，牽引和制動(dòng)的反復(fù)轉(zhuǎn)換、輪對(duì)的沖擊振動(dòng)使?fàn)恳b置受到較大、較復(fù)雜的作用力；再加上運(yùn)行方向的不斷變化等外部因素的耦合，導(dǎo)致牽引桿托盤固定螺栓松動(dòng)。

隨著機(jī)車運(yùn)行年限的增加、機(jī)車減震系統(tǒng)的老化——油壓減振器內(nèi)部元件老化，一、二系懸掛圓簧彈性系數(shù)個(gè)別變小，軸重分配不均勻，使得機(jī)車的減震效果逐漸變差。因?yàn)闄C(jī)車在運(yùn)行過程中受到的震動(dòng)沖擊比較大，所以，大大增加了牽引托盤固定螺栓松動(dòng)的概率。

5 采取的措施

編制合理的牽引桿檢修工藝，使用錐度環(huán)規(guī)檢測(cè)牽引座圓錐面和牽引球膠圓錐面，使其裝配時(shí)達(dá)到圓錐面過盈配合連接的要求，從而保證牽引桿裝配的穩(wěn)固性。

加裝牽引桿防脫落裝置。該裝置是由安全卡子、吊鏈和“U”形卸扣組成的，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。機(jī)車正常運(yùn)行時(shí)，該裝置不工作，繩索處于松弛狀態(tài)，只有當(dāng)牽引桿意外掉落時(shí)，該裝置才會(huì)起作用，防止?fàn)恳龡U掉落在軌道上。

在安裝牽引桿時(shí)，作業(yè)人員要嚴(yán)格按照工藝要求安裝牽引裝置、緊固螺栓，使?fàn)恳龡U托盤固定螺栓緊固到位，并且受力均勻，同時(shí)，還要增加牽引桿托盤固定螺栓防遲緩的措施，如圖3所示。防遲緩措施主要有以下3種：①黏合防松。在牽引托盤固定螺栓螺紋的端部，沿圓周方向呈帶狀涂四五個(gè)絲扣防緩膠，擰緊固定螺栓后，防緩膠會(huì)自行固化起到防松的作用。②止動(dòng)墊片防松。當(dāng)螺栓擰緊后，將螺栓止動(dòng)墊片各爪打開，使其緊貼于螺栓表面，以起到防松的作用。③串聯(lián)鋼絲防松。使用低碳鋼絲穿入牽引托盤，進(jìn)而固定螺栓頭部的孔內(nèi)，同時(shí)，將3條螺栓串聯(lián)起來，使其相互制動(dòng)。鋼絲穿入時(shí)要注意方向，

當(dāng)其中1條螺栓有松動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，就應(yīng)該拉動(dòng)鐵絲，讓臨近的螺栓處于旋緊的狀態(tài)。

加大對(duì)機(jī)車走行部的檢查力度，將牽引裝置列入重點(diǎn)檢查范圍，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)處理。另外，要擴(kuò)大檢查范圍，落實(shí)干部包保責(zé)任制，加大機(jī)車運(yùn)行過程中的巡檢力度，徹底消除隱患，提高機(jī)車走行部質(zhì)量，以確保機(jī)車處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

6 結(jié)束語

本文詳細(xì)分析、研究了HXD2型電力機(jī)車牽引裝置脫落的情況，并推斷出了導(dǎo)致牽引桿脫落的原因，提出了有針對(duì)性的預(yù)防措施，從根本上解決了牽引裝置脫落的問題，消除了機(jī)車走行部的重大安全隱患。采取了上述方法和措施后，到目前為止，沒有再次出現(xiàn)上述故障，有效地提高了機(jī)車的運(yùn)行質(zhì)量，保障了大秦線重載運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]張曙光.HXD2型電力機(jī)車[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.

[2]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第4版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

〔編輯：白潔〕

Abstract： Used in Datong to Qinhuangdao Railway Line HXD2 electric locomotive traction million tons， two million tons of heavy haul train locomotive go for quality by the severe challenges， especially for traction rod shedding problem， seriously affecting the safe operation of the train. The problem of pulling the rod off in the locomotive is discussed and analyzed， and the corresponding countermeasures are put forward.

Key words： HXD2 type locomotive； traction lever； anti shedding measure； locomotive running department