關(guān)于C8O型鋁合金運煤敞車交叉桿彎曲變形的研究

王衛(wèi)紅

中車齊齊哈爾車輛有限公司 黑龍江齊齊哈爾 161002

自2011年12月份C80型鋁合金運煤敞車（以下簡稱C80型敞車）在神華集團神朔和朔黃鐵路投入運用以來，我公司（齊廠）、長江車輛有限公司（株廠）和包頭北方創(chuàng)業(yè)股份有限公司（蒙廠）分別向神華集團提供裝用轉(zhuǎn)K6型轉(zhuǎn)向架的C80型敞車2000輛份、1500輛份和800輛份，自投入運用以來車輛運用時間最長約5個月。

為了解和掌握車輛實際運行工況，進行了現(xiàn)場調(diào)研。先后赴肅寧北車輛段、黃驊港運用車間和神木北車輛段對運用中車輛的技術(shù)狀態(tài)、裝卸載現(xiàn)場和故障車輛，并在肅寧北車輛段站修所對扣留C80型敞車交叉桿彎曲變形的轉(zhuǎn)向架進行了分解檢測[1]。

1 轉(zhuǎn)向架分解

2019年4月16日對肅寧北車輛段站修所扣留的C80型敞車（車號：0037475）進行轉(zhuǎn)向架分解，分解前經(jīng)過詳細觀察與測量，該車2位轉(zhuǎn)向架交叉桿發(fā)生向上變形（神木北提供的數(shù)據(jù)為1位交叉桿變形），分解轉(zhuǎn)向架后對轉(zhuǎn)向架側(cè)架和交叉桿進行了劃線檢測，分解轉(zhuǎn)向架及檢測[2]。

檢測結(jié)論：

（1）除交叉桿端頭螺栓緊固力矩1位為470N·mm，2位和3位為550N·mm，4位為530N·mm，小于標準規(guī)定的675-700N·mm的要求。轉(zhuǎn)向架各部位尺寸和間隙均符合圖樣和技術(shù)條件的要求,各部件技術(shù)狀態(tài)良好。

（2）下交叉桿桿體在底部位置各有幾處輕微刮擦痕跡，無明顯磕碰、撞擊痕跡，扣板一端上部有與搖枕地面碰撞的痕跡，如圖2所示。

（3）上交叉桿變形31mm，下交叉桿變形19.5mm，變形最大位置在扣板一端部（扣板與搖枕刮擦部位）。

（4）空車狀態(tài)交叉桿扣板距搖枕底部平面距離為55.5mm，自由狀態(tài)為67.0mm。1位轉(zhuǎn)向架交叉桿無變形，交叉桿扣板距搖枕底部平面距離76mm（與名義值76.7mm很接近）。

（5）各磨耗部位均未出現(xiàn)明顯磨耗痕跡，車輪踏面未出現(xiàn)溝狀異常磨耗和擦傷、剝離，輪緣也未出現(xiàn)磨耗。

2 裝卸過程調(diào)研

先后對黃驊港卸煤點與燕家塔裝煤點進行了現(xiàn)場跟蹤調(diào)研，調(diào)研結(jié)果如下。

2.1 黃驊港

C80型敞車卸煤地點主要在黃驊港，采用同一組車同時翻轉(zhuǎn)卸煤，通過撥車機使車輛行進和定位。翻轉(zhuǎn)前翻車機壓住車輛上側(cè)梁，翻轉(zhuǎn)時車輛與翻車機一體進行翻轉(zhuǎn)，卸完煤后再與翻車機一體回轉(zhuǎn)到位后壓車梁松開。整個撥車和翻轉(zhuǎn)卸煤過程交叉桿無外力影響，翻轉(zhuǎn)作業(yè)現(xiàn)場線路也沒有發(fā)現(xiàn)磕碰交叉桿的障礙物，只是在翻車機下方的軌道的護軌要比軌面高，但該處不會與交叉桿發(fā)生碰撞[3]。

2.2 燕家塔

燕家塔煤炭產(chǎn)量小，所以裝煤機械化較低于大柳塔，該處實行人工裝載，列車是直進直出的裝載方式，屬于“人”字型線路，列車進站后分兩部分進行裝載。由于人工裝載使得裝載兩側(cè)有部分散煤落到軌道兩側(cè)及兩車車鉤中間，高度超過限界。

2.3 裝卸點調(diào)研結(jié)論

（1）在黃驊港卸煤點交叉桿不可能與障礙物發(fā)生碰撞，在人工裝煤點（如燕家塔）軌道中央有漏下的散煤，如落下的散煤不及時清理很容易使交叉桿受外力而發(fā)生向上變形。

（2）出了裝煤點其他線路上交叉桿一般不發(fā)生碰撞，因為機車頭的產(chǎn)頭低于交叉桿與軌面的距離。

（3）調(diào)研結(jié)果，由于線路積煤使得50多輛C80型敞車的交叉桿發(fā)生彎曲是不存在的，但是少量的交叉桿變形是在特殊條件，使得交叉桿撞擊而彎曲（經(jīng)過列檢與運用部門技術(shù)人員介紹，該種現(xiàn)象C70A、C64K都發(fā)生過，只是數(shù)量較少）。

3 故障車輛跟蹤調(diào)研

根據(jù)運用部門提供的交叉桿變形故障車號，對提供的50輛故障車進行了跟蹤檢查，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)上報的交叉桿彎曲的車輛，在本次測量時大部分交叉桿沒有發(fā)現(xiàn)彎曲，很少部分交叉桿確實存在桿體向上彎曲變形。發(fā)生明顯彎曲變形的交叉桿桿體和扣板上存在明顯的刮痕（扣板掉漆）

3.1 跟蹤故障車輛調(diào)研結(jié)論

（1）根據(jù)列檢人員上報交叉桿發(fā)生變形的車輛，經(jīng)過本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)交叉桿與搖枕間隙低于10mm只有1個。其余車輛的交叉桿屬于正常狀態(tài)。

（2）發(fā)生該現(xiàn)象主要因為車輛偏載造成，同時列檢人員不進行測量，而是根據(jù)相鄰轉(zhuǎn)向架進行對比，所以記錄誤差較大。

3.2 C80重車彈簧撓度測量

根據(jù)現(xiàn)場運煤情況，經(jīng)過與列檢人員交流，C70A、C80運煤嚴重超載，所以為了驗證該車運用狀態(tài)，對重車彈簧進行了撓度測量，測量結(jié)果如表1所示。

表1

根據(jù)測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)，C70A、C80車存在偏載情況，即一端轉(zhuǎn)向架彈簧壓縮量大于另外一端轉(zhuǎn)向架的彈簧壓縮量，并且根據(jù)線路上運煤車的實際情況，存在偏載的可能很大。

4 交叉桿故障原因分析

（1）造成交叉桿彎曲變形的主要原因是線路積煤撞擊交叉桿后使得交叉桿發(fā)生永久變形。

（2）超載或偏載，尤其是超載后而偏載，這樣使得車體一側(cè)壓縮彈簧較大，進行列檢時存在交叉桿與搖枕地面間隙較小。

（3）列檢人員是根據(jù)交叉桿與搖枕地面的間隙判斷交叉桿是否發(fā)生彎曲，當車輛超載或嚴重偏載時，這種觀察誤差很大，當下次載重正常時，可能存在間隙回到名義間隙范圍。

（4）跟蹤列檢舉報的發(fā)生變形的交叉桿，發(fā)現(xiàn)上次記錄變形的交叉桿，這次大部分沒有發(fā)現(xiàn)彎曲，所以存在誤判較大。