關(guān)于鐵路貨車車鉤分離原因分析及預(yù)防

屈勝田/神華準(zhǔn)能大準(zhǔn)鐵路公司車輛段

關(guān)于鐵路貨車車鉤分離原因分析及預(yù)防

屈勝田/神華準(zhǔn)能大準(zhǔn)鐵路公司車輛段

車鉤分離是鐵路貨車常見故障類型之一，嚴(yán)重影響鐵路運輸安全。從物理性能上看，致車鉤分離主要原因是防跳裝置失效、車鉤閉鎖不良、鉤提鏈松余量小，等，從主觀原因上看，致分離主要原因是車檢與基本預(yù)防措施不到位。對車鉤進(jìn)行技術(shù)改造、注重科學(xué)管理與車檢質(zhì)量監(jiān)管、落實基本預(yù)防措施是預(yù)防車鉤分離可行方法。因此要分析鐵路貨車車鉤分離的原因，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。

鐵路；貨車；車鉤分離；原因；預(yù)防

1.導(dǎo)言

一直以來，鐵路貨車車鉤分離事故影響著鐵路運輸?shù)恼Ｖ刃?。在我國列車提速重載的形勢之下，鐵路貨車運輸出現(xiàn)了貨車車鉤自動分離的故障，原因由貨車列車運行過程中的縱向沖擊力和垂直力的加劇造成，它極大程度的影響了鐵路的安全暢通，干擾了貨物運輸秩序，本文重點分析貨車車鉤的故障原因，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施，從而提升鐵路列車的質(zhì)量。

2. 鐵路貨車車鉤分離的危害性分析

鐵路貨車車鉤分離的危害性較大，具有一定的突發(fā)性質(zhì)，在貨車運行至一定起伏的坡段時，尤其是在大于20‰的超長下坡段以及橋梁、隧道等地段，車鉤易發(fā)生分離，既干擾列車的正常運行秩序，又嚴(yán)重影響行車安全.

3. 鐵路貨車車鉤分離原因剖析

3.1 鐵路貨車車鉤自動分離的原因

3.1.1 閉鎖位置狀態(tài)不良導(dǎo)致的自動分離.

這主要是由于貨車車鉤閉鎖位過大以及車鉤互鉤差過大而造成的，其中：①車鉤閉鎖位過大。這是因為車鉤鉤舌尾部的鎖面損耗而造成的，在摩擦作用下，鉤鎖鐵、鉤舌與鉤腔內(nèi)壁相摩擦，孔套丟失導(dǎo)致鉤舌銷孔之間的間隙過大，當(dāng)貨車運行至曲線段時，就會產(chǎn)生自動脫鉤的現(xiàn)象。②車鉤互鉤差過大。貨車的車鉤要距離軌面有一定的高度，這是為了安全前提而設(shè)置的，如果兩個相連的車鉤落差較大，或鉤托梁丟失、彎曲、頭部下垂，就容易產(chǎn)生自動脫鉤的現(xiàn)象，并在松軟路基或較高的坡段脫鉤加劇。

3.1.2 開鎖狀態(tài)不良導(dǎo)致車鉤分離的原因.

①防跳間隙過大。鉤鎖鐵掛鉤軸、上鎖銷桿、下鎖銷頂部等的磨耗狀態(tài)，會導(dǎo)致防跳間隙過大，在這種狀態(tài)下，鉤鎖鐵上移量抵擋不住鉤舌尾部，容易導(dǎo)致開鎖分離。②防跳部位發(fā)生損耗，發(fā)生幾何變化而失效。上作用車鉤防跳損耗、上鎖銷桿頂部損耗等狀況，會對上鎖銷的位置和角度造成一定的影響，使上鎖銷防跳突起，無法與鉤腔防跳臺部位相卡，這就導(dǎo)致防跳臺失去效用。③鉤舌承鎖臺上平面焊接不良。當(dāng)鉤舌承鎖臺的焊接不良時，會產(chǎn)生堆焊面積減小、不均勻或不平整的問題，這些都會在貨車運行的過程中，導(dǎo)致鉤鎖鐵跳動，無法抵擋鉤舌尾部，而產(chǎn)生開鎖分離的狀況。④上作用車鉤提鏈松余量不足。貨車上作用車鉤提鏈長度有其限定值，一旦出現(xiàn)松余量過小的狀況，則會在貨車運行過程中，由于鉤提鏈過緊而將車鉤提開。導(dǎo)致車鉤提鏈松余量過小的原因壞，從而增強殼程傳熱。

3.1.3 空心環(huán)支撐結(jié)構(gòu)

依照一定的間隔將小直徑的金屬短管設(shè)置在換熱管束的同一界面上，以此來替代傳統(tǒng)的折流柵，其不僅能夠，對管束進(jìn)行支撐，對流體擾動也有一定的促進(jìn)作用。將強化板和空心環(huán)支撐組合起來，可以形成花瓣管、低肋管、縮放管等，流體縱向沖刷產(chǎn)生的對流換熱得到了一定的強化，其具有壓降小、殼側(cè)空隙率大的優(yōu)點。

3.1.4 桿式支撐結(jié)構(gòu)

折流板換熱器中，橫向沖刷的流體可能會產(chǎn)生一定的振動破壞，為了解決這一問題，產(chǎn)生了桿式支撐結(jié)構(gòu)，其主要構(gòu)成部件是支承桿和折流柵。將一定數(shù)量的折流桿焊接在折流圈上，形成折流柵。折流桿會夾住管子，并保持流體的縱向流動。折流桿換熱器的有點在于設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，具有良好的抗振性能和較小的流體阻力，傳熱系統(tǒng)較大。

3.1.5 列車縱向力作用導(dǎo)致鉤鎖鐵的跳動上移

列車運行中機(jī)車引力是由車鉤緩沖器裝置進(jìn)行傳遞，影響列車縱向力的主要因素是機(jī)車牽引工況變化，列車在起動、停車或調(diào)速的過程中都會使列車車輛間產(chǎn)生較大的縱向沖擊力，尤其是機(jī)車緊急制動時產(chǎn)生的縱向沖擊力最大，而此縱向沖擊力主要集中在車鉤和緩沖器之間。當(dāng)前，部分貨物列車司機(jī)在進(jìn)站停車時為了防止列車冒出信號，往往采用兩次停車，由此造成列車由高速運行到制動減速停車，緊接著在車輛未完全停穩(wěn)的情況下又起動列車，車鉤及緩沖器經(jīng)受了快速拉伸變化過程，承受了較大的縱向沖擊力，導(dǎo)致車鉤劇烈沖擊，致使車鉤鉤鎖鐵發(fā)生跳動，此時車鉤最易發(fā)生自動分離。

3.1.6 為防止鉤鎖鐵在列車防跳裝置失效原因分析

防跳約束力小。標(biāo)準(zhǔn)車鉤，上鎖銷自重約1.38kg，通過作用于鎖舌下平面的力，與溝通平面相連，通過上鎖銷斷面重力產(chǎn)生偏心力，作用于鉤頭平面，作用力約為0.2kg～0.4kg，從作用力方向來看，一對相互連接車鉤里防跳裝置相互向?qū)?cè)作用，當(dāng)受到垂向振動時，防跳臺無法起到防跳作用，若垂直振動力較大，可能產(chǎn)生脫鉤，故車鉤脫離常見于與列車前進(jìn)方向一致的車鉤上。

3.1.7 車檢不到位

車檢時間過長。我國貨車一般經(jīng)1～2年才檢修1次，車鉤使用年限極長，一般可達(dá)數(shù)年至十?dāng)?shù)年不等，一般來說，進(jìn)行車檢時均需嚴(yán)格遵照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，如車鉤零部件咬合、機(jī)械運動性能檢查都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，但因缺乏有效的質(zhì)控手段，車檢質(zhì)量、車鉤是否達(dá)標(biāo)，都嚴(yán)重依賴于車檢人員個人職業(yè)道德。車檢方法不科學(xué)。車檢，特別是車鉤檢查仍主要通過人工，工作人員對零部件磨損情況、物理特性、結(jié)構(gòu)變化，常以肉眼進(jìn)行檢測，三態(tài)作業(yè)實驗覆蓋率低，且實驗質(zhì)量控制較差。

3.1.8 基本預(yù)防措施不到位

為防治車鉤自動脫離，鐵路部門從車鉤組裝、檢修等都有一整套基本預(yù)防措施，包括車鉤與鉤尾框檢驗、標(biāo)準(zhǔn)化車鉤檢修工藝、上鎖銷復(fù)位實驗、防凸臺檢查與維修、車鉤三態(tài)作用技術(shù)檢測，這些實驗與檢驗都是鐵路貨車運輸車輛檢測最基本的內(nèi)容。但是再好的制度，也需要人去落實、實踐，長期以來，我國鐵路局仍采用相對粗放的管理模式，地方團(tuán)體主義、保護(hù)主義盛行，而鐵路貨車是一種流動很強的運輸設(shè)備，其檢修系統(tǒng)性較強。

3.2 管外傳熱強化

表面多孔管具有良好的管外傳熱強化功能，由于加工方法的不同，表面多孔管又可以分為機(jī)械加工多孔表面管、化學(xué)腐蝕加工多孔表面管、燒結(jié)多孔表面管等類型。表面多孔管具有粗糙的表面和多孔隧道，氣化核心增強，對于形成泡核沸騰更加有利，沸騰時更容易產(chǎn)生強烈的對流給熱。但是表面多孔管也存在一定的不足，綜合性能較好的是燒結(jié)多孔表面管，機(jī)械加工多孔表面管難以形成很小的空隙，從而不能有效地提高傳熱性能，化學(xué)腐蝕加工多孔表面管中的金屬很容易被氧化，容易掩蓋或阻塞微孔，影響使用壽命。

4.對策

4.1 防跳裝置失效預(yù)防對策

改造防跳性能主要可分為兩個途徑設(shè)計新型車鉤或進(jìn)行局部改造，前者屬于戰(zhàn)略層面改造，后者屬于適應(yīng)性改造，更具有可行性。關(guān)于防跳裝置改造研究較多，以大連交通大學(xué)設(shè)計三連件防跳裝置為例，該設(shè)計據(jù)三桿直立不穩(wěn)定原理，增加上鎖提，充分利用原有車鉤內(nèi)部空間，依靠零部件自重與幾何形狀，實現(xiàn)二級防跳。

4.2 閉鎖不良預(yù)防對策

預(yù)防：及時更換新品，嚴(yán)格執(zhí)行配件壽命管理，控制焊接、維修處理次數(shù)與工藝；加強對內(nèi)部原件的檢修；提高焊接、打磨標(biāo)準(zhǔn)，避免磨損過速，增加防跳效用；選配組裝時，需進(jìn)行三態(tài)作用實驗，并實踐驗證，在使用初期重點監(jiān)測。

4.3 鉤提桿位移過大預(yù)防對策

預(yù)防：①針對新造車廂、定檢車輛增設(shè)上下式鉤提桿座定位槽；②維修時，嚴(yán)格要求，務(wù)必控制鉤提桿位移范圍。

4.4 從主觀因素的預(yù)防對策

狠抓站點建設(shè)。以檢修站為節(jié)點，加強站點管理，注重科學(xué)管理，強調(diào)安全生產(chǎn)、質(zhì)量控制，采取種種措施激發(fā)車檢員工作積極性，樹立嚴(yán)肅認(rèn)真的站點文化，落實鐵路貨車車檢各項規(guī)章制度，保障車檢質(zhì)量。建立全國范圍內(nèi)的信息系統(tǒng)。打破地方壁壘，以單位車輛車鉤為目標(biāo)，建立信息庫，增設(shè)信息設(shè)備，利用現(xiàn)有的信息網(wǎng)絡(luò)，對車檢信息實時登記、錄入、追蹤，確立追責(zé)制。掌握車鉤使用時間、最近檢驗時間等基本資料，實現(xiàn)動態(tài)、實時追蹤，對超出年限的車鉤及時更換、對臨近年鑒期限的車輛安排年檢。

5.結(jié)論

鐵路貨車在運用中，發(fā)生較為頻繁的一類故障是車輛在運用中發(fā)生車鉤分離，這類車輛故障發(fā)生具有突發(fā)性、隨機(jī)性,危害性大。車鉤分離已引起了鐵路主管部門和鐵路車輛科研、造修單位的重視。要從根本上解決車鉤的自動分離問題，必須首先找出車鉤分離的真正原因，然后對癥提出相應(yīng)的解決措施。上述解決車鉤分離的措施與建議，在制造及檢修工廠中如能真正實施，將極大促進(jìn)鐵路運輸安全。

[1]唐安.一種水冷換熱設(shè)備除垢方法研究[J].船電技術(shù)，2016(02).

[2]尤天運.淺談?chuàng)Q熱器管束制作過程中的關(guān)鍵工序[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013(22).

[3]金文凱.U型換熱器管束潛在質(zhì)量問題分析及處理對策[J].中國化工裝備，013(01).