13號車鉤自然分離事故的原因

(武漢高速鐵路職業(yè)技能訓(xùn)練段　湖北　武漢　430070)

一、十三號車鉤簡介

國內(nèi)各型電力機車，現(xiàn)在多采用十三號下作用式自動車鉤。SS4改SS8型電力機車均采用十三號下作用式自動車鉤。

車鉤按其結(jié)構(gòu)類型分為螺旋車鉤、密接式自動車鉤、自動車鉤及旋轉(zhuǎn)車鉤等。螺旋車鉤使用最早，但因缺點較多已被淘汰，密接式自動車鉤多為高速鐵路車輛所用所謂自動車鉤，就是先將一個車鉤的提桿提起后，再用機車拉開車輛或與另一車輛車鉤碰撞時，能自動完成摘構(gòu)或掛鉤的動作的車鉤。如圖1所示。

圖1

(一)十三號車鉤結(jié)構(gòu)

如圖2所示：

圖2

1.鉤體

鉤體由鑄鋼鑄成，是車鉤的主體件。按部位可分為鉤頭、鉤身、鉤尾3部分。整個鉤體，象一個半張開的拳頭。

2.鉤頭

鉤頭前部空腔，用來安裝其他車鉤零件。鉤頭如圖所示。

鉤腕：可容納對方鉤舌。

鉤耳：分上、下鉤耳，安裝鉤舌用。

鉤舌腔：鉤頭中空部，容納并安裝鉤鎖、鉤舌推鐵等零件。

3.鉤身

鉤身鑄成中空斷面結(jié)構(gòu)。

4.鉤尾

鉤尾分叉并設(shè)銷孔，用來連接車鉤尾部，在尾框內(nèi)設(shè)緩沖器。

5.鉤舌

鉤舌也是一個形狀復(fù)雜的鑄剛件，按部位可分為鉤舌和鉤舌尾部。鉤舌是挽鉤部分；鉤舌尾部是鎖鉤、開鉤的控制部分，并且是車鉤拉壓載荷的部分。

鉤舌銷，是鍛鋼制成的圓形長銷，它穿在鉤舌及鉤舌的銷孔內(nèi)，把鉤舌裝在鉤頭上，并保證鉤舌可以繞其適當(dāng)轉(zhuǎn)動。

鉤鎖，鉤鎖是一個形狀復(fù)雜的鑄鋼件。它有相當(dāng)大的自重，安放在鉤頭空腔內(nèi)，處于鉤舌尾部適當(dāng)位置。

鉤舌推鐵，它是一個彎曲形狀的鑄鋼件，平置于鉤頭空腔內(nèi)，處于鉤舌尾部的后面，下部有一短圓銷作為轉(zhuǎn)軸。當(dāng)鉤鎖被提起時，鉤鎖推動鉤舌推鐵的一端，使它繞軸轉(zhuǎn)動一定角度，其另一端則鉤動鉤舌尾部，使鉤舌張開成為全開狀態(tài)，在掛鉤后，鉤舌尾部又將它轉(zhuǎn)回原位。

下鎖銷裝配，為下作用式車鉤頂起鉤鎖用。它是由下鎖銷、下鎖銷體和下鎖銷鉤組成。用沉頭鉚釘活動連接，下鎖銷鉤以轉(zhuǎn)軸孔和鉤頭下鎖銷鉤轉(zhuǎn)軸連接，另一端和下鎖銷體相連；下鎖銷體另一端和下鎖銷相連，其上有二次防脫尖端，中部有回轉(zhuǎn)擋和鉤提桿止檔；下鎖銷另一端由下鎖銷軸和鉤鎖軸和下鎖銷孔相連。如圖3所示。

圖3

二、造成車鉤自然分離事故的原因分析

(一)鉤提鏈松余量及鉤提桿橫動量的影響

依據(jù)《米軌鐵路貨車修規(guī)程》和《作業(yè)指導(dǎo)書》《站修規(guī)程》規(guī)定：貨車廠、段修及輔修時，上作用鉤提桿左、右橫動量均為30～50mm，不符時移動鉤提桿座調(diào)整；鉤提桿鏈松余量為45～60mm。在檢修過程中通過現(xiàn)場對規(guī)對標檢查發(fā)現(xiàn)，這兩個尺寸的測量方法各不相同：測量鉤提鏈松余量時，有的是在自然狀態(tài)下測量中間鏈環(huán)的松余距離，有的是在松緊狀態(tài)下測量鉤頭上平面至上馬蹄環(huán)圓銷的松余距離。測量鉤提桿橫動量時，有的是測量左右兩邊之合，有的只測量單面尺寸，造成該限度測量不準確。加之該限度只是在車鉤緩沖裝置各部配件狀態(tài)良好的靜態(tài)下的測量值。但在車輛實際運行中，還存在車鉤隨車輛一起發(fā)生振動，鉤提桿會出現(xiàn)橫向移動和縱向擺動，鉤提鏈的鏈環(huán)設(shè)計是橄欖型的，也會在車輛擺動過程中翻轉(zhuǎn)，車鉤緩沖裝置各部配件磨耗，車鉤縱向移動等客觀情況，所以鉤提鏈松余量會被動地減少，甚至沒有松余量，使車鉤閉鎖的可靠性大大下降。因此雖然車輛在靜態(tài)下鉤提鏈松余量的測量值合格，但是并不能確保動態(tài)時也合格。因此在特定的情況下也會發(fā)生車鉤自然分離事故。

(二)鉤腔內(nèi)部空間尺寸不標準的影響

通過對規(guī)對標時，用標準樣板檢查發(fā)現(xiàn)裝用2號車鉤的C31、P31、N31等車的鉤腔內(nèi)部尺寸空間偏小，這些車是1992年以來眉山車輛工廠生產(chǎn)的，出現(xiàn)的這些問題是新車制造時就存在的天先性缺陷。所以造成鉤鎖鐵與鉤鎖銷所處的前后、左右位置尺寸達不到設(shè)計要求，造成標準的鉤鎖銷、鉤鎖鐵、鉤舌推鐵不能正常組裝互換使用。需要根據(jù)該車鉤的實際情況進行打磨后才能組裝進去。目前是采用編號的方法將車鉤及其配件原裝原配，出現(xiàn)個別三太作用不良情況時，只針對有關(guān)部位進行局部的焊修并進行打磨光滑后就繼續(xù)使用。從表面上看配件已經(jīng)裝進去了，三太作用良好也良好了，但是由于鉤腔內(nèi)部的配件全部是非標準配件，造成各配件與鉤腔內(nèi)的配合部間隙無法掌握，在車輛運用過程中的各種振動或擺動的情況下，配件要發(fā)生不同程度的磨耗，如果在檢修時因為打磨過多的配件就會很快轉(zhuǎn)入到最大限度，即運用限度，說明損傷程度超過了最大限度，零部件即不能在繼續(xù)使用，甚至防跳就不能取到正常的作用，造成車鉤分離。

(三)鉤提桿彎曲變形或憋勁的影響

在入段進行廠修、段修及輔修時發(fā)現(xiàn)，鉤提桿彎曲、變形、憋勁現(xiàn)象十分嚴重，特別是裝用2號車鉤3號緩沖器的N31車，由于第一位車鉤在出廠時存在設(shè)計缺陷，鉤提桿曲拐部份較多，當(dāng)車輛進行摘掛車鉤后鉤提桿由于憋勁，不容易恢復(fù)原位或出現(xiàn)假落鎖現(xiàn)象，導(dǎo)致車鉤閉鎖不良，防跳不起作用。在車輛運用過程中產(chǎn)生振動和擺動時發(fā)生車鉤分離。目前這車正在進行防止車鉤分離的項目改造。

(四)防跳間隙過大或過小的影響

在檢修過程中，有人認為防跳間隙愈小，防跳性能就愈好，其實不然，《米軌鐵路貨車檢修規(guī)程》中明確規(guī)定：13號上作用車鉤在閉鎖位置時使用鎖鐵托具，并使鉤鎖鐵腿貼靠后壁，向上托起鉤鎖鐵不得開鎖，鉤鎖鐵移動量不大于：2號車鉤15mm，13號上作用車鉤為10 mm，下作用車鉤為18 mm，且均不小于3mm。下作用車鉤須有二次防跳性能，擺動下鎖銷組成時，防跳作用須良好。若防跳間隙過小，則鉤鎖鐵與鉤鎖承臺之間容易形成鋼性接觸，在運輸過程中受地基、線路、鋼軌與車輛彈性產(chǎn)生由下而上的振動作用力，當(dāng)振動力過大時更會使上鎖銷桿脫離防跳臺，造成車鉤自然分離事故。若防跳間隙過大，上鎖銷桿的突緣部分，在車輛運行振動過程中由于擺動過大，容易脫離防跳臺，不起防跳作用，導(dǎo)致車鉤分離。

(五)兩連掛車輛互鉤差超限的影響

《鐵路貨車運用維修規(guī)程》規(guī)定兩連掛車輛互鉤差不得超過75 mm，而2號車鉤鉤舌的高度為280 mm(13號車鉤為300 mm)，也就是說兩連掛車鉤的相互作用公共高度最小應(yīng)為205mm(13號車鉤為225 mm)。如果兩車輛的互鉤差超限時，兩鉤舌作用面積就會減小，有可能使鉤舌對于上下鉤身發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這時可能因局部受力增大，造成鉤舌、鉤舌銷及鉤耳損傷、變形，還可能使鉤舌與鉤腕間的內(nèi)側(cè)距離瞬時增大并超限，兩連接鉤舌無法相互控制而引發(fā)車鉤分離。

結(jié)論

本論文主要針對鐵路貨車車鉤自然分離原因的分析進行論述。但是由于米軌鐵路彎道多、曲線半徑小、車輛及車鉤緩沖裝置復(fù)雜等原因，所以要從根本上解決問題，必須徹底更換不標準的所有車鉤，使車鉤及其配件能夠互換使用，提高車鉤緩沖裝置的檢修質(zhì)量，保證車輛運輸安全。

【參考文獻】

[1]劉友海.韶山3型4000系電力機車.北京：中國鐵道出版社，1999

[2]鮑維干.杜怡.鐵路繼續(xù)教育系列教材-鐵路機務(wù).成都：西南交通大學(xué)出版社，1998

[3]劉新海.盤形制動及其配套技術(shù).北京：中國鐵道出版社，1999

[4]華佳慧.機車點傳動.株洲：株洲電力機車研究所.2009