淺談自翻車抑制肘、轉軸上座對傾翻穩定性的影響

焦偉

摘 要：自翻車檢修中發現不正常的運動，對自翻車傾翻卸貨產生不穩定的因素，容易發生自翻車扣斗事故，針對這一問題進行分析研究，找出病因，采取措施加以解決，根除了發生傾翻扣斗事故的隱患，提高了自翻車檢修質量，保證了自翻車良好的運行狀態。

關鍵詞：自翻車檢修；抑制肘；傾翻穩定性

鐵路氣動自翻車（簡稱自翻車）是一種把卸車設備和鐵路車輛結合在一起的準軌特種車輛。適用于備有機械化裝車設備的工廠、礦山、大型建筑工地等部門，用以運輸礦石、剝離巖石、砂礫、煤炭、建筑材料等比重較大的散粒貨物。它是工廠、礦山等企業地面運輸的重要運輸設備之一，是露天礦裝、運、卸的三大設備之一。該車由車箱、底梁、傾翻裝置、轉向架、制動裝置、連接緩沖裝置等六大部分組成。如圖1所示。

自翻車傾翻系統的基本構造及卸貨的基本原理：

為了便于闡述，面對自翻車一端，按左、右加以說明。

（1）基本構造

傾翻系統中，有一套管路系統，左右各有兩個傾翻氣缸，兩個轉軸組件，五個抑制肘組成及五個支承，轉軸組件由轉軸上座、轉軸銷、及轉軸底座組成。

（2）基本原理

假如向右側卸貨，將管路系統中的壓力氣體充入左側兩個傾翻氣缸，使氣缸活塞升起，頂起車箱左側，起初，車箱沿右側轉軸整體轉動，左右側門相對車排（車箱底架）不動，車排轉過5°左右時，右側側門相對車排開始打開，此后，右側側門除隨車排一同傾斜外，還在抑制肘組成、支承、折頁內曲面的作用下，以折頁軸承為中心順時針旋轉，以車排轉動的角度和抑制肘組成中的滾子沿折頁內曲面滾動來控制右側側門開閉的角度。據查有關資料：當車排傾斜到19°角時，右側門以折頁軸承為中心，打開70°角，相對于鉛垂面已成89°角，此時開始卸貨，車輛的整體重心開始急劇下降，迅速向車體縱向中心鉛垂面靠近，遠離轉軸支點，保證車輛卸貨平穩。當車排傾斜到25°角時，右側門已與鉛垂面成115°角，右側門相對車排旋轉到位，此時右側門與傾斜的地板成為一個平行面，且在地板的下方。以后右側門隨同車排一起傾斜到與水平面成45°角，完全卸貨。復位時，將傾翻氣缸中的壓力氣體排出，車箱在自重及抑制肘組成的作用下，落回原處，過程與傾翻時相反。（如圖2）抑制肘組成和轉軸上座是安裝于車箱上、在自翻車傾翻卸貨及卸貨后復位時的重要零部件（如圖3）、（如圖5）。它們在自翻車傾翻卸貨過程中相對車底架的位置決定整個車體傾翻的穩定性（也就是通常所說的決定自翻車扣斗與否）。自翻車傾翻時扣斗是自翻車傾翻卸貨過程中比較常見的事故，自翻車發生扣斗事故，復救吊裝難度非常大，且車箱嚴重損壞，不但直接影響生產運輸的效率，又給企業造成很大損失。自翻車扣斗的原因，在以前的學術刊物中已經有所闡述，在此不再論述。下面針對抑制肘組成及轉軸上座相對車底架的位置對傾翻穩定性影響的問題，作以淺析。

自翻車在使用過程中，由于受外力作用以及各摩擦副的相對運動，會使零件變形、磨損而影響使用效果，所以要對自翻車做定期檢修。在自翻車檢修過程中，經常發現檢修后的車輛在傾翻時，抑制肘肘足脫離支承（如圖4所示位置），致使抑制肘作為傾翻時的一個輔助支承點失去作用。

從理論上說，在傾翻過程中，只有開始傾翻時折頁頭部圓弧為了越過抑制肘滾子表面的自鎖死點，抑制肘會發生一點點運動外，其余的傾翻過程中，抑制肘是基本保持相對靜止狀態，不會產生運動的，抑制肘吊掛中心與轉軸中心應在一條直線上。但在實際檢修時出現肘足脫離支承的情況并不少見，對這一問題，經過在現場反復觀察傾翻-復位這一動作，發現抑制肘在傾翻-復位過程中，往返都在重復循環作平動運動，即，既有轉動，又有移動。由于抑制肘在傾翻卸貨過程中做的是平動運動，致使抑制肘頭部的滾子中心也下移，這樣在傾翻卸貨時折頁頭部的圓弧部分就不能正常越過抑制肘滾子表面的自鎖死點，致使側門不能順利打開，進而不能正常卸貨，使載重自翻車的整體重心增高（重心增高也將使翻車時的慣性加大）且實際重心距車體縱向中心鉛垂面的距離比理論上的距離要大，這樣自翻車的整體重心就極可能越過轉軸這個支點而導致自翻車扣斗。

針對抑制肘在傾翻-復位過程中作平動運動的不正常現象，經過翻閱有關專業資料，查看圖紙。首先在理論上進行研究、分析，再結合現場實際運動情況：在傾翻卸貨過程中，抑制肘肘足與支承的間隙是從零至最大（約十幾毫米）至零；復位過程中，肘足與支承的間隙也是從零至最大（約十幾毫米）至零，最大間隙發生在車排與水平面約成21°角前后。由此判斷：問題應該出在轉軸組件上，傾翻時整個車箱都是以轉軸為中心轉動的，只有轉軸組件磨損才會造成肘足與支承的間隙發生有規律的變化。

理論上確定了存在問題的部位后，分別制作了轉軸上座、轉軸、轉軸底座結合部分的檢測樣板，對3個零件現場檢測，結果發現是轉軸上座的內圓弧面年久失修，磨損很大，在車箱繞轉軸轉動大約與水平面成21°角左右時轉軸上座磨損最大，大約磨損十幾毫米，如圖四中涂黑區域。由于轉軸上座的磨損，使車箱轉動中心與抑制肘吊掛中心的相對位置發生變化，就處使抑制肘在翻車過程中發生平動運動。

由于致病因素主要是零件的磨損、變形超限所至，出現問題的原因找到后，將轉軸上座分解下來，對磨損部位進行焊補、退火、機加工等工序進行修復，用檢測樣板檢測合格后，按圖紙要求的尺寸重新裝配到車箱上。經過傾翻檢驗后，抑制肘不正常的運動現象得以解決。同時也徹底排除了由于抑制肘原因打不開側門使車輛整體重心增高、加大傾翻慣性和轉軸上座磨損使車輛重心外移的雙重作用極易導致自翻車扣斗事故的隱患。

出現磨損、變形超限的主要原因是廠修、年修時對該件都失修，質量管理不到位，缺少必要的質量管理辦法和檢測手段，加之使用單位對自翻車的養護不到位。對此，采取以下辦法：

（1）制定檢修質量管理辦法，加強檢修過程中的檢測，加強分解鑒定員的質量責任意識。制作各種檢測樣板加強檢查，在工序檢修過程中，責令操作者，對零件需要修的必須修，達到報廢標準的必須報廢，不能讓不合格的零部件流入下一道工序，嚴格執行“三檢一驗制”。同時要求組裝、落成操作者對照圖紙，嚴格核對各個零部件組裝后的主要尺寸。

（2）要求使用單位認真學習自翻車操作規程、使用維護說明書，加強運用過程中的保養與維護，對各摩擦副及時加油，減小零件的磨損。

采取以上措施后，不但抑制肘運動不正常的問題徹底解決、自翻車的檢修質量也有了很大提高，自翻車的運用狀態大有改觀。

參考文獻

[1]張鈞恒.自翻車傾翻時扣斗原因及預防[J].煤礦運輸，1990（4）.