轉(zhuǎn)8G轉(zhuǎn)8A轉(zhuǎn)向架下心盤組裝螺栓故障分析與處理建議

魯紅旗

摘要：貨運(yùn)列車提速后，載重60噸及以下的舊型貨車（如C64、C62A、K18DF、N30等，大部分裝用轉(zhuǎn)8G、轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架），轉(zhuǎn)向架下心盤組裝螺栓故障率明顯呈上升趨勢(shì)，對(duì)貨車運(yùn)行安全的影響，分析了產(chǎn)生的原因，提出了處理方法及防范措施。

關(guān)鍵詞：下心盤螺栓；壽命管理；智能電動(dòng)扳機(jī)；緊固扭力矩

唐公塔車輛段承擔(dān)著大準(zhǔn)鐵路公司管內(nèi)264公里的國(guó)鐵及自各車輛的運(yùn)行安全（下轄點(diǎn)岱溝、唐公塔、南坪、九蘇木、丹洲營(yíng)等5個(gè)貨車列檢所和薛家灣1個(gè)客車列檢所）及所屬自備車輛的貨車段、輔修和客車輔修任務(wù)。近年來(lái)，從唐公塔車輛段各個(gè)列檢所的檢修情況來(lái)看，發(fā)現(xiàn)裝用轉(zhuǎn)8A、轉(zhuǎn)8G轉(zhuǎn)向架的貨車，普遍存在著下心盤螺栓松動(dòng)、折斷現(xiàn)象，且呈逐年上升趨勢(shì)，這些問(wèn)題嚴(yán)重影響貨車運(yùn)行安全，不符合當(dāng)前鐵路列車大提速以來(lái)，對(duì)鐵路貨車提出的重載高速的要求。盡管在《鐵路貨車段修規(guī)程》中采取了預(yù)防措施，規(guī)定采用了防松螺栓，但實(shí)際運(yùn)用中螺母松動(dòng)、折斷、丟失現(xiàn)象仍時(shí)有發(fā)生，這一現(xiàn)象已成為抑制貨車提速的一個(gè)重要因素。本文僅就大準(zhǔn)鐵路公司唐公塔車輛段對(duì)所施修自備車輛的情況，對(duì)裝用轉(zhuǎn)8A、轉(zhuǎn)8G轉(zhuǎn)向架的貨車下心盤螺栓檢修現(xiàn)狀做一粗淺分析，并提出防范措施及建議。

1存在現(xiàn)狀：

大準(zhǔn)鐵路公司保有的舊型鐵路貨車（C62A、K18DF、K13、N30、N24等）計(jì)349輛，均裝用轉(zhuǎn)8A、轉(zhuǎn)8G轉(zhuǎn)向架。從車況、車齡來(lái)看，這些車輛大都出-廠于上世紀(jì)九十年代初一世紀(jì)末，使用年限均在15年-25年范圍內(nèi)，接近車輛報(bào)廢年限（25年）。規(guī)程中規(guī)定了對(duì)車輛整車實(shí)行壽命管理，對(duì)主要配件如輪對(duì)、軸承、制動(dòng)閥、搖枕、側(cè)架、鉤緩等也做出了相關(guān)規(guī)定，但對(duì)其余普通配件卻沒有規(guī)定，即超限或達(dá)到報(bào)廢程度時(shí)更換，沒有要求標(biāo)注生產(chǎn)日期，更沒有采取壽命管理的方法。

2原因分析：

2.1螺栓組裝質(zhì)量問(wèn)題

2.1.1螺栓沒有標(biāo)注生產(chǎn)日期、沒有采用壽命管理，我們認(rèn)為在列車運(yùn)行速度大提高的情況下，沒有對(duì)下心盤組裝螺栓實(shí)行壽命管理是一個(gè)疏漏。轉(zhuǎn)向架主要是通過(guò)下心盤承擔(dān)車輛的自重和載重，并將載荷傳遞到鋼軌上。傳導(dǎo)順序如下：車體載荷→上心盤→下心盤→搖枕→搖枕彈簧→側(cè)架→承載鞍→輪對(duì)→鋼軌。車體通過(guò)下心盤與轉(zhuǎn)向架可相對(duì)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，使車輛順利通過(guò)曲線，降低運(yùn)行阻力。如果下心盤組裝螺栓松動(dòng)、折斷甚至丟失，將嚴(yán)重導(dǎo)致下心盤與搖枕組裝的緊固性，從而影響到整個(gè)車體運(yùn)行安全。尤其在現(xiàn)在運(yùn)行速度提高以及貨車噸位增加的情況下，車體慣性沖擊力相應(yīng)增大，而這對(duì)組裝螺栓來(lái)講是更為不利的，受力會(huì)進(jìn)一步增大，直接導(dǎo)致螺栓松動(dòng)，致使下心盤移位、嚴(yán)重者螺栓被切斷、轉(zhuǎn)向架與車體分離，從而造成行車事故。從進(jìn)段進(jìn)行檢修的車輛來(lái)看，螺栓接近斷裂的大多是舊螺栓，有些螺栓已經(jīng)出現(xiàn)疲勞裂紋，從被接近拉斷的舊螺栓的斷面來(lái)看，大部分存在有舊痕。從貨車安全運(yùn)行的角度來(lái)看，我們以前忽略了螺栓這個(gè)小而關(guān)鍵的配件，往往是螺栓破損到完全不能使用才更換，現(xiàn)在隨著列車提速、載重增加，應(yīng)該考慮對(duì)螺栓進(jìn)行壽命管理，定期報(bào)廢、更換，從而確保貨車安全運(yùn)行。

2.1.2螺栓自身產(chǎn)生裂紋問(wèn)題。造成這個(gè)問(wèn)題的原因有以下幾種情況：有的是螺栓產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題；有的是螺栓在組裝時(shí)被拉傷；有的是在運(yùn)行中由于沖擊造成等等。這些裂紋如果是出現(xiàn)在螺桿處還容易檢查，但裂紋較多是出現(xiàn)在螺紋處，靠目測(cè)很難發(fā)現(xiàn)，如果是內(nèi)部應(yīng)力導(dǎo)致裂紋，目測(cè)更是難以檢查到位。我們?cè)谛捃囘^(guò)程中發(fā)現(xiàn)舊螺栓被拉斷的斷面大多有舊痕，有的舊痕面積達(dá)70%。如果這樣的螺栓被重復(fù)使用再次組裝到車上，將對(duì)貨車安全運(yùn)行造成嚴(yán)重隱患。

2.1.3螺栓缺陷在車輛運(yùn)行中引起螺栓松動(dòng)問(wèn)題。螺栓副中產(chǎn)生的摩擦副使螺栓自鎖從而緊固螺栓。這種摩擦副只有在承受靜載荷時(shí)才不會(huì)發(fā)生變化并且自鎖。而當(dāng)螺栓受到載荷作用而引起振動(dòng)、沖擊時(shí)，螺紋中的摩擦力就會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)減少或消失的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象多次反復(fù)出現(xiàn)，螺栓在這種力的反復(fù)作用下會(huì)逐漸松動(dòng)，此外螺栓滑扣、銹蝕等缺陷也會(huì)導(dǎo)致逐漸產(chǎn)生松動(dòng)。

2.1.3.1螺栓滑扣?，F(xiàn)在螺栓沒有壽命管理，長(zhǎng)時(shí)間使用出現(xiàn)一些磨損滑扣現(xiàn)象很普遍。因沒有報(bào)廢規(guī)定，這些螺栓就不能不使用，這也是裝車后運(yùn)行一段時(shí)間螺栓松弛的一個(gè)原因。

2.1.3.2螺栓銹蝕嚴(yán)重。一些螺栓因長(zhǎng)時(shí)間使用生銹，銹皮既影響檢查裂紋，又影響組裝質(zhì)量。由于銹皮填塞在組裝部位時(shí)螺栓不松動(dòng)，運(yùn)行中進(jìn)一步銹蝕增大，加上重復(fù)振動(dòng)、沖擊，最終至使銹皮脫落造成螺栓松弛。

2.2組裝質(zhì)量問(wèn)題

2.2.1螺栓預(yù)緊力不足以及緊固不均。心盤組裝螺栓的緊固力矩小，預(yù)緊力不足；心盤螺栓組裝扭力矩設(shè)定范圍大，致使智能扭力矩自動(dòng)扳機(jī)緊固后，8條螺栓預(yù)緊力可能不一致，造成螺栓緊固不均。這些當(dāng)貨車在牽引和發(fā)生制動(dòng)時(shí)，由于慣性力施加在心盤上的水平載荷大于心盤與搖枕接觸面的磨擦力，造成心盤相對(duì)于搖枕發(fā)生微量滑移錯(cuò)位，從而使心盤螺栓由原來(lái)的垂直狀態(tài)變?yōu)閮A斜狀態(tài)，螺栓被拉長(zhǎng)，反復(fù)交變的拉伸影響了螺栓與螺母的自鎖性，發(fā)生松動(dòng)。由于螺栓緊固力不均，在貨車的沖擊、振動(dòng)等因素下，造成螺栓承受的力不均衡被拉斷、拉松。

2.2.2彈簧墊圈被壓斷或擠出。這些也會(huì)造成螺栓松馳，原因是心盤安裝座不平，有鑄造缺陷因素，也有切割螺栓造成的缺陷因素；另外還有操作智能扳機(jī)不當(dāng)，扭力矩過(guò)大造成。

3.防范措施及建議

通過(guò)以上原因分析，可以看出下心盤螺栓雖小，但它在列車運(yùn)行中作用巨大。它的松動(dòng)、折斷、丟失就會(huì)使車輛在傳遞縱向力時(shí)，心盤相對(duì)于搖枕發(fā)生位移，甚至發(fā)生上心盤脫出以及轉(zhuǎn)向架定位不穩(wěn)定現(xiàn)象；在車輛傳遞橫向力時(shí)，心盤同樣會(huì)發(fā)生橫向位置偏移，在通過(guò)曲線時(shí)，

由于離心力作用，車體相對(duì)于轉(zhuǎn)向架發(fā)生橫向移動(dòng)，使車輛的重心發(fā)生偏移，容易造成車輛脫軌和顛覆。同時(shí)，心盤松動(dòng)使車輛在蛇行或通過(guò)曲線時(shí)車體的橫向沖擊力加大，會(huì)加劇輪緣和鋼軌內(nèi)側(cè)面的磨耗。為確保貨車安全運(yùn)行，提出如下防范措施及建議。

3.1防范措施。在原規(guī)定基礎(chǔ)上，對(duì)下心盤及組裝螺栓建立檢修檔案，同車、同轉(zhuǎn)向架施行對(duì)比，施行壽命管理。我們對(duì)所屬349輛舊型貨車統(tǒng)一建立了維修檔案，經(jīng)實(shí)踐證明效果明顯。

3.2.輔修、臨修作業(yè)中，杜絕使用風(fēng)動(dòng)扳手組裝螺栓，如因條件限制沒有智能扭力矩扳機(jī)，也必須使用扭力矩扳手，確保在緊固心盤螺栓時(shí)有符合要求的預(yù)緊力，同時(shí)，將其余的螺栓用扭力矩扳手逐一進(jìn)行檢查，確保8條螺栓緊固扭力矩在要求范圍內(nèi)，使螺栓預(yù)緊力趨于一致。

3.3對(duì)螺栓出現(xiàn)滑扣現(xiàn)象要堅(jiān)決報(bào)廢，杜絕隱患。

3.4對(duì)經(jīng)檢查良好的舊下心盤螺栓、螺母，組裝前用煤油加變壓器油進(jìn)行清洗除銹，對(duì)螺栓、螺母起到防腐處理作用。組裝下心盤螺栓，裝用BY-B型防松螺母時(shí)，組裝后一定要逐個(gè)認(rèn)真檢查彈簧墊圈，確保彈簧墊圈不折斷、不脫出。

3.5對(duì)下心盤螺栓進(jìn)行探傷檢查，建立探傷記錄，徹底消除隱患裂紋。目前《鐵路貨車段修規(guī)程》中，沒有對(duì)下心盤螺栓進(jìn)行探傷檢查的要求，在當(dāng)前提速重載新形勢(shì)下，應(yīng)采取如軸承端部螺栓同樣的要求，標(biāo)記制造廠名代碼及制造年月。

3.6爭(zhēng)取全路推廣，對(duì)下心盤螺栓實(shí)行壽命管理，確保提速重載條件下貨車運(yùn)行安全。