車鉤常見故障及處理探究

魏濤 河鋼邯鋼運輸部

鐵路運輸由于承載量重、運輸速度大的特點，導(dǎo)致鐵路運輸在運行過程中所受到的牽引力也逐漸增大，在此種情況下車鉤緩沖裝置問題逐漸暴露出來。雖然鐵路部門也對車鉤故障進行了一系列有針對性的干預(yù)，但車鉤故障頻發(fā)情況的出現(xiàn)，對正常的鐵路運輸秩序造成了極大的干擾。嚴重降低了列車的運輸效率，影響了列車的行車安全。作者希望能夠通過以下研究來進一步加深相關(guān)技術(shù)人員對車鉤裝置的了解，使其能夠依據(jù)自身豐富的知識、經(jīng)驗，來充分應(yīng)對列車運行過程中出現(xiàn)的各種車鉤故障問題，以此來保障車鉤裝置能夠一直處于安全、牢固的狀態(tài)。

一、車鉤裝置概述

車鉤是用于火車車皮抑或是機車兩端的一種掛鉤裝置，在列車運行過程中發(fā)揮力量緩沖、傳遞牽引、車輛連結(jié)的重要作用，能夠確保車輛各部件之間能夠一直保持一種最佳距離。

從類型上來講，依據(jù)結(jié)構(gòu)特點，車鉤可以分為自動車鉤、旋轉(zhuǎn)車鉤、密接式自動車鉤、螺旋車鉤四種。其中最早出現(xiàn)的是螺旋車鉤，但隨著該車鉤應(yīng)用范圍的拓展，其缺點也逐漸顯現(xiàn)出來，因此在當(dāng)今已經(jīng)被逐漸淘汰。當(dāng)前我國大多數(shù)鐵路系統(tǒng)中所常用的車鉤類型主要以自動車鉤為主。所謂自動車鉤，就是在提起一個車鉤的提桿之后，再用機車拉開車輛抑或是與其他車輛進行掛鉤碰撞時，能夠在無人操作的情況下自動完成車鉤的摘、掛動作。

從構(gòu)成方面來講，車鉤主要由鉤頭、鉤身、鉤尾組成，其中鉤頭為車鉤前端較為粗大的部分。鉤頭內(nèi)部有鉤舌、鎖提銷、鉤舌銷、鉤鎖鐵、鉤舌推鐵等。鉤尾則是指車鉤的后半部分，為便于與鉤尾框相連，鉤尾位一般都專門開有垂直扁鎖孔。鉤身內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，主要是在鉤頭、鉤尾之間承接連接作用。通過改變鉤頭、鉤尾內(nèi)部部件所處位置，可使車鉤處于全開、開鎖、閉鎖三種不同的狀態(tài)[1]。一般情況下，由于車鉤在運作過程中需要承受較大的牽引力、緩沖力，因此車鉤各部件大多由高性能鑄鋼制成，以此來保障其承接力。此外，降低瞬間巨大力的作用對車鉤的傷害，一般情況下在鉤尾框內(nèi)還會增設(shè)專門的緩沖器裝置，以此來起到吸能、減振的作用。

二、車鉤常見故障分析

（一）斷裂

車鉤作為車廂之間重要的連接裝置，在運行過程中本身就需要承受巨大的縱向力、沖擊力，近年來隨著我國交通運輸事業(yè)的不斷發(fā)展，我國鐵路運輸承載量逐漸提升，重噸快捷逐漸成了當(dāng)今我國列車主要發(fā)展方向。在此種情況下，受巨大力的作用極容易造成車鉤的斷裂故障。根據(jù)以往車鉤故障案例的總結(jié)分析，車鉤斷裂故障多發(fā)生在鉤頭上鉤、下構(gòu)耳銷孔、下鎖銷孔周圍，以及鉤頭與鉤身的交接位置。學(xué)者王沖結(jié)合對17型車鉤的檢修經(jīng)驗，發(fā)表了題為《鐵路火車17型車鉤常見故障及改進建議》的學(xué)術(shù)研究文章，在文章中學(xué)者對下鎖腔前彎角裂紋、鉤尾銷孔裂紋等故障進行了著重分析。[2]

（二）變形

在眾多車鉤故障中，變形是一種最為常見的故障類型，在列車運行過程中受瞬間巨大沖擊力強大的拉伸的影響，車鉤在鉤耳、鉤身、鉤腕等位置會出現(xiàn)不同程度的彎曲、變形、膨脹。在車鉤出現(xiàn)變形程度較大的情況時，極容易導(dǎo)致鉤舌部位出現(xiàn)裂紋，影響鉤舌控制力，導(dǎo)致車鉤出現(xiàn)分離的狀況。以吊桿為例，作為車鉤支撐的重要部件，吊桿出現(xiàn)變形不僅會導(dǎo)致車鉤放置不穩(wěn)，還會引發(fā)車鉤擺動失靈情況的發(fā)生。

（三）失靈

失靈指的是在外力的作用下，車鉤內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生細微變化，導(dǎo)致車鉤功能無法得到正常發(fā)揮。一般情況下車鉤失靈故障主要有以下幾種：車鉤開鎖失靈，在對車鉤鎖鐵進行提升后，降下鉤提桿，正常情況下鎖鐵會處于鉤舌推鐵的座鎖一面，之后只要再對鉤舌進行施力就可以順利分離車鉤。當(dāng)故障發(fā)生后，鎖鐵保持原位不變，給予鉤舌作用力，仍然無法分離車鉤；車鉤擺動失靈，上文中提到車鉤的一大作用就是力量緩沖、傳遞牽引，而車鉤擺動則是力量傳輸?shù)囊环N重要方式，可通過一定角度的水平、垂直擺動來實現(xiàn)力的傳遞。在車鉤出現(xiàn)擺動失靈的情況時，會導(dǎo)致力的傳輸不均，而對列車行車安全造成不好的影響，進而導(dǎo)致一系列相關(guān)故障的發(fā)生[3]；緩沖器失效，隨著列車重噸快捷目標的制定，列車承載量逐漸提升，這就在很大程度上導(dǎo)致列車牽引力的增強，進而對車鉤緩沖器形成巨大的沖擊，導(dǎo)致緩沖器失靈概率的增加。

三、車鉤故障產(chǎn)生的原因

（一）自然因素

車鉤故障的發(fā)生在一定程度上會受到自然因素的影響，如車鉤所處環(huán)境的溫度、濕度以及地基狀態(tài)等，都會對車鉤作用情況造成不同程度的影響。尤其是在寒冷的冬季，車鉤作為鋼構(gòu)件易于傳導(dǎo)溫度，在熱脹冷縮原理的作用下，車鉤在冬季容易收縮變脆，這時在對車鉤進行摘掛作業(yè)時，任何程度的碰撞都要比其他季節(jié)對車鉤的影響更大，使車鉤出現(xiàn)損壞的情況，直接導(dǎo)致列車無法正常運轉(zhuǎn)。此外，在鐵路線路布設(shè)在陰濕、多雨、多湖泊河流等自然條件下時，會加快車鉤部件的損壞程度。如，在車鉤部件掉漆、缺少潤滑油、斷裂等情況時，周圍陰濕的環(huán)境會加速車鉤部件的銹化，使車鉤強度大大降低。

（二）外力因素

車鉤各類故障的產(chǎn)生大多情況下是受到外力作用影響而導(dǎo)致的，尤其是在列車在調(diào)車作業(yè)抑或是運行當(dāng)中，會經(jīng)常性的受到巨大沖擊力的影響，沖擊力在瞬間的增大、變化，這使得車鉤會在接收到?jīng)_擊力的同時于內(nèi)部產(chǎn)生相應(yīng)程度的對外的膨脹力，導(dǎo)致車鉤控制力下降。這本身對于車鉤就會造成巨大力的傷害，一旦發(fā)生類似情況會導(dǎo)致車鉤發(fā)生裂紋、變形甚至損壞、脫鉤。同時，在巨大沖擊力的作用下車鉤叢板、耗板等也會呈現(xiàn)出不規(guī)則的狀態(tài)，導(dǎo)致這些部件出現(xiàn)異常磨損，這造成的直接后果不僅僅是車鉤部件裂縫、變形，還會導(dǎo)致車鉤擺動失靈、卡滯。如，上文中提到的車鉤開鎖失靈故障的產(chǎn)生，就是由于車鉤在長時期的運轉(zhuǎn)作業(yè)過程中鉤舌推鐵座鎖面與開鎖座鎖面之間長期發(fā)生碰撞、摩擦，致使座鎖面出現(xiàn)嚴重程度的耗損，由此導(dǎo)致鎖鐵不能以穩(wěn)定的狀態(tài)停留在車鉤鉤舌推鐵座鎖面。

（三）人為因素

車鉤在很大情況下需要依靠人為操作來實現(xiàn)，人為操作的規(guī)范與否以及職業(yè)素養(yǎng)、安全意識等情況都會對車鉤故障的發(fā)生產(chǎn)生一定的影響。例如，在進行車鉤的摘掛操作時，由于操作人員欠缺實踐經(jīng)驗，抑或是安全意識薄弱等問題，致使其工作過程中不僅存在不按規(guī)操作，更存在野蠻作業(yè)的情況，用力過猛的進行車鉤的摘掛，致使車鉤因猛烈碰撞出現(xiàn)損壞、磨耗等情況。再例如，在發(fā)現(xiàn)車鉤位置出現(xiàn)裂紋對相關(guān)故障位置進行焊接熱處理后，由于個別人員處理不當(dāng)，導(dǎo)致鉤尾框在經(jīng)過焊接后難以接近原有強度，為其后期的繼續(xù)使用埋下了安全隱患。這些都是由于人為因素所導(dǎo)致的，就當(dāng)前鐵路員工年齡情況來看，隨著老技術(shù)工人的退休，新一輩的中青年員工逐漸成了鐵路部門的中流砥柱。但受傳統(tǒng)工作機制的影響，在以往的技術(shù)性工作中大多仍然由“老師傅”進行直接操作，在老員工退休后，就造成了中青年一輩的技術(shù)斷層。即便是中青年員工受教育程度較高，擁有豐富的理論知識、技術(shù)，但在實際車鉤檢修經(jīng)驗方面是難以與“老師傅”相比的。因此中青年員工在車鉤檢修工作中由于缺少足夠的經(jīng)驗，沒有掌握一定的技巧，造成了其工作的失誤。

四、車鉤常見故障處理措施

（一）加強設(shè)備巡檢

車鉤故障有些是經(jīng)環(huán)境以及不間斷作業(yè)的長期影響而產(chǎn)生的，有些則是受到瞬間巨大拉力的作用而出現(xiàn)的。高頻率且仔細的巡檢工作，對于車鉤故障的及時發(fā)現(xiàn)、及時處理而言至關(guān)重要，能夠有效降低車鉤故障的繼續(xù)發(fā)展。為此，要尤為注意在環(huán)境因素影響程度加深的時期要增加設(shè)備巡檢次數(shù)。如，冬季車鉤易受凍害影響，車鉤會變脆易斷裂；夏季溫度較高車鉤發(fā)生膨脹體積變大，磨損程度也會加大；多雨水季節(jié)環(huán)境適度較大，車鉤一旦發(fā)生磨損、裂痕，會在短時期內(nèi)迅速腐蝕。這些都需要納入巡檢范圍當(dāng)中，成為巡檢人員觀察的主要內(nèi)容。此外，多雨季節(jié)也會導(dǎo)致的鐵路線路地基下沉，會導(dǎo)致車廂之間坡度的改變，由此增加車鉤承載力，因此在巡檢過程中，還需要將對周圍線路的巡檢納入工作重點內(nèi)容當(dāng)中。

（二）更新作業(yè)標準

作業(yè)標準對于車鉤故障檢修工作而言極具導(dǎo)向性，是檢修人員技術(shù)手冊一般的存在。在我國大力發(fā)展鐵路運輸事業(yè)的今天，為充分滿足社會大眾對鐵路的高技術(shù)、高標準要求，鐵路部門不斷更新設(shè)備設(shè)施、引入先進的作業(yè)技術(shù)。在此種情況下，就需要鐵路管理部門及時更新車鉤作業(yè)標準，以此來提高技術(shù)人員車鉤檢修作業(yè)的精準程度，保障相關(guān)故障都能夠得到最為有效的解決。

為此，可以從以下方面著手：一是，制定車鉤故障部位焊接標準。如，當(dāng)鉤耳、襯套、鉤身等部位的磨損＞3mm，鉤舌內(nèi)部彎角位置裂紋長度接近30mm的情況下時，需要立即對相關(guān)部分進行焊接處理。完成焊接處理過后，在觀察到裂紋位置已經(jīng)出現(xiàn)明顯松動情況下時則需要對相關(guān)磨損部件進行重新更換。[4]二是，對車鉤作業(yè)指導(dǎo)文件進行及時補充。以車鉤型號以及列車運載重量、強度等為依據(jù)，在對車鉤的承受力進行科學(xué)預(yù)估的基礎(chǔ)上，為鐵路部門發(fā)放最新的車鉤檢測標準、探傷要求、組裝實驗要求、焊修熱處理工藝標準等。最大限度保障車鉤故障能夠盡快得到最佳處理，進而恢復(fù)其原有的技術(shù)性能。[5]

（三）做好技能培訓(xùn)

上文中提到當(dāng)前鐵路管理部門的基層車鉤作業(yè)人員存在技術(shù)斷層的情況，中青年技術(shù)人員無論是在車鉤巡檢實踐經(jīng)驗還是技巧的掌握上都難以達到老一輩技術(shù)人員的水平，不足以應(yīng)對形式多樣的車鉤故障問題。

為此，作為鐵路管理部門而言，需要從以下幾點著手：一是，需要加大對技術(shù)人員的培訓(xùn)力度，重視知識培訓(xùn)、技術(shù)培訓(xùn)的同時開展，邀請車鉤相關(guān)研發(fā)人員、制造廠家技術(shù)人員，針對不同型號的車鉤開展技術(shù)講座，以此來開拓中青年技術(shù)員工眼界，使其對不同型號車鉤的性能差異有一個充分的了解。二是，還可以對鐵路部門已退休的老技術(shù)員進行返聘，使其以技術(shù)顧問的身份參與到車鉤檢修實踐工作當(dāng)中，使其豐富的實踐工作經(jīng)驗、靈巧的車鉤檢修技術(shù)能夠在新一輩車鉤檢修員群體當(dāng)中得到傳承，以此來彌補中青年技術(shù)員工在實踐經(jīng)驗、技術(shù)技巧等方面的短板。三是，考慮到車鉤是連接車廂的重要裝置，其安全要求不言而喻，在對員工進行培育過程中，除技術(shù)、知識方面的培訓(xùn)外，還要引導(dǎo)員工樹立較高的安全意識，使其認識到“安全無小事責(zé)任靠大家”的深刻內(nèi)涵。從而在工作中能夠真正的做到嚴于律己、按規(guī)操作。四是，加強工作監(jiān)管。如，在對發(fā)生裂紋的部位進行焊接處理過后，技術(shù)監(jiān)管人員需要立即對焊接部位進行測量，一旦發(fā)現(xiàn)焊接面超出預(yù)定值，要立即對相關(guān)部件進行重新更換。對于鉤腕、鉤耳等關(guān)鍵位置的焊接，還要對技術(shù)處理人員對焊接面的磨平情況進行細致的檢查，保證焊接所造成的突起不會對車鉤部件之間的摩擦、碰撞造成不好的影響。

五、小結(jié)

綜上所述，車鉤之于列車本身至關(guān)重要，是保障列車運行效率、確保行車安全的關(guān)鍵裝置。雖然車鉤在運行過程中容易受到各方面因素的影響而出現(xiàn)斷裂、變形、失靈等多種故障。但只要技術(shù)人員能夠在對這些故障產(chǎn)生的原因進行深層次探究的基礎(chǔ)上，準確找到故障產(chǎn)生的原因，并憑借自身豐富的故障處理經(jīng)驗，對故障點進行修復(fù)，就能夠徹底解決故障問題，使車鉤重新恢復(fù)原有強度。因此，在未來的工作中，鐵路管理部門需要不斷加大對車鉤檢修工作的重視，通過加強巡檢、更新技術(shù)標準、做好人員培訓(xùn)，等一系列工作的開展，不斷提升技術(shù)人員對于車鉤故障的應(yīng)急處理能力，確保車鉤故障在發(fā)生的第一時間就能夠得到及時、有效的處理，以此來保障列車行車安全，降低鐵路部門因車鉤故障而產(chǎn)生的損失。