轉8G轉8A轉向架下心盤組裝螺栓故障分析與處理建議

魯紅旗

摘要：貨運列車提速后，載重60噸及以下的舊型貨車（如C64、C62A、K18DF、N30等，大部分裝用轉8G、轉8A型轉向架），轉向架下心盤組裝螺栓故障率明顯呈上升趨勢，對貨車運行安全的影響，分析了產生的原因，提出了處理方法及防范措施。

關鍵詞：下心盤螺栓；壽命管理；智能電動扳機；緊固扭力矩

唐公塔車輛段承擔著大準鐵路公司管內264公里的國鐵及自各車輛的運行安全（下轄點岱溝、唐公塔、南坪、九蘇木、丹洲營等5個貨車列檢所和薛家灣1個客車列檢所）及所屬自備車輛的貨車段、輔修和客車輔修任務。近年來，從唐公塔車輛段各個列檢所的檢修情況來看，發現裝用轉8A、轉8G轉向架的貨車，普遍存在著下心盤螺栓松動、折斷現象，且呈逐年上升趨勢，這些問題嚴重影響貨車運行安全，不符合當前鐵路列車大提速以來，對鐵路貨車提出的重載高速的要求。盡管在《鐵路貨車段修規程》中采取了預防措施，規定采用了防松螺栓，但實際運用中螺母松動、折斷、丟失現象仍時有發生，這一現象已成為抑制貨車提速的一個重要因素。本文僅就大準鐵路公司唐公塔車輛段對所施修自備車輛的情況，對裝用轉8A、轉8G轉向架的貨車下心盤螺栓檢修現狀做一粗淺分析，并提出防范措施及建議。

1存在現狀：

大準鐵路公司保有的舊型鐵路貨車（C62A、K18DF、K13、N30、N24等）計349輛，均裝用轉8A、轉8G轉向架。從車況、車齡來看，這些車輛大都出-廠于上世紀九十年代初一世紀末，使用年限均在15年-25年范圍內，接近車輛報廢年限（25年）。規程中規定了對車輛整車實行壽命管理，對主要配件如輪對、軸承、制動閥、搖枕、側架、鉤緩等也做出了相關規定，但對其余普通配件卻沒有規定，即超限或達到報廢程度時更換，沒有要求標注生產日期，更沒有采取壽命管理的方法。

2原因分析：

2.1螺栓組裝質量問題

2.1.1螺栓沒有標注生產日期、沒有采用壽命管理，我們認為在列車運行速度大提高的情況下，沒有對下心盤組裝螺栓實行壽命管理是一個疏漏。轉向架主要是通過下心盤承擔車輛的自重和載重，并將載荷傳遞到鋼軌上。傳導順序如下：車體載荷→上心盤→下心盤→搖枕→搖枕彈簧→側架→承載鞍→輪對→鋼軌。車體通過下心盤與轉向架可相對自由轉動，使車輛順利通過曲線，降低運行阻力。如果下心盤組裝螺栓松動、折斷甚至丟失，將嚴重導致下心盤與搖枕組裝的緊固性，從而影響到整個車體運行安全。尤其在現在運行速度提高以及貨車噸位增加的情況下，車體慣性沖擊力相應增大，而這對組裝螺栓來講是更為不利的，受力會進一步增大，直接導致螺栓松動，致使下心盤移位、嚴重者螺栓被切斷、轉向架與車體分離，從而造成行車事故。從進段進行檢修的車輛來看，螺栓接近斷裂的大多是舊螺栓，有些螺栓已經出現疲勞裂紋，從被接近拉斷的舊螺栓的斷面來看，大部分存在有舊痕。從貨車安全運行的角度來看，我們以前忽略了螺栓這個小而關鍵的配件，往往是螺栓破損到完全不能使用才更換，現在隨著列車提速、載重增加，應該考慮對螺栓進行壽命管理，定期報廢、更換，從而確保貨車安全運行。

2.1.2螺栓自身產生裂紋問題。造成這個問題的原因有以下幾種情況：有的是螺栓產品質量問題；有的是螺栓在組裝時被拉傷；有的是在運行中由于沖擊造成等等。這些裂紋如果是出現在螺桿處還容易檢查，但裂紋較多是出現在螺紋處，靠目測很難發現，如果是內部應力導致裂紋，目測更是難以檢查到位。我們在修車過程中發現舊螺栓被拉斷的斷面大多有舊痕，有的舊痕面積達70%。如果這樣的螺栓被重復使用再次組裝到車上，將對貨車安全運行造成嚴重隱患。

2.1.3螺栓缺陷在車輛運行中引起螺栓松動問題。螺栓副中產生的摩擦副使螺栓自鎖從而緊固螺栓。這種摩擦副只有在承受靜載荷時才不會發生變化并且自鎖。而當螺栓受到載荷作用而引起振動、沖擊時，螺紋中的摩擦力就會出現瞬時減少或消失的現象。這種現象多次反復出現，螺栓在這種力的反復作用下會逐漸松動，此外螺栓滑扣、銹蝕等缺陷也會導致逐漸產生松動。

2.1.3.1螺栓滑扣?，F在螺栓沒有壽命管理，長時間使用出現一些磨損滑扣現象很普遍。因沒有報廢規定，這些螺栓就不能不使用，這也是裝車后運行一段時間螺栓松弛的一個原因。

2.1.3.2螺栓銹蝕嚴重。一些螺栓因長時間使用生銹，銹皮既影響檢查裂紋，又影響組裝質量。由于銹皮填塞在組裝部位時螺栓不松動，運行中進一步銹蝕增大，加上重復振動、沖擊，最終至使銹皮脫落造成螺栓松弛。

2.2組裝質量問題

2.2.1螺栓預緊力不足以及緊固不均。心盤組裝螺栓的緊固力矩小，預緊力不足；心盤螺栓組裝扭力矩設定范圍大，致使智能扭力矩自動扳機緊固后，8條螺栓預緊力可能不一致，造成螺栓緊固不均。這些當貨車在牽引和發生制動時，由于慣性力施加在心盤上的水平載荷大于心盤與搖枕接觸面的磨擦力，造成心盤相對于搖枕發生微量滑移錯位，從而使心盤螺栓由原來的垂直狀態變為傾斜狀態，螺栓被拉長，反復交變的拉伸影響了螺栓與螺母的自鎖性，發生松動。由于螺栓緊固力不均，在貨車的沖擊、振動等因素下，造成螺栓承受的力不均衡被拉斷、拉松。

2.2.2彈簧墊圈被壓斷或擠出。這些也會造成螺栓松馳，原因是心盤安裝座不平，有鑄造缺陷因素，也有切割螺栓造成的缺陷因素；另外還有操作智能扳機不當，扭力矩過大造成。

3.防范措施及建議

通過以上原因分析，可以看出下心盤螺栓雖小，但它在列車運行中作用巨大。它的松動、折斷、丟失就會使車輛在傳遞縱向力時，心盤相對于搖枕發生位移，甚至發生上心盤脫出以及轉向架定位不穩定現象；在車輛傳遞橫向力時，心盤同樣會發生橫向位置偏移，在通過曲線時，

由于離心力作用，車體相對于轉向架發生橫向移動，使車輛的重心發生偏移，容易造成車輛脫軌和顛覆。同時，心盤松動使車輛在蛇行或通過曲線時車體的橫向沖擊力加大，會加劇輪緣和鋼軌內側面的磨耗。為確保貨車安全運行，提出如下防范措施及建議。

3.1防范措施。在原規定基礎上，對下心盤及組裝螺栓建立檢修檔案，同車、同轉向架施行對比，施行壽命管理。我們對所屬349輛舊型貨車統一建立了維修檔案，經實踐證明效果明顯。

3.2.輔修、臨修作業中，杜絕使用風動扳手組裝螺栓，如因條件限制沒有智能扭力矩扳機，也必須使用扭力矩扳手，確保在緊固心盤螺栓時有符合要求的預緊力，同時，將其余的螺栓用扭力矩扳手逐一進行檢查，確保8條螺栓緊固扭力矩在要求范圍內，使螺栓預緊力趨于一致。

3.3對螺栓出現滑扣現象要堅決報廢，杜絕隱患。

3.4對經檢查良好的舊下心盤螺栓、螺母，組裝前用煤油加變壓器油進行清洗除銹，對螺栓、螺母起到防腐處理作用。組裝下心盤螺栓，裝用BY-B型防松螺母時，組裝后一定要逐個認真檢查彈簧墊圈，確保彈簧墊圈不折斷、不脫出。

3.5對下心盤螺栓進行探傷檢查，建立探傷記錄，徹底消除隱患裂紋。目前《鐵路貨車段修規程》中，沒有對下心盤螺栓進行探傷檢查的要求，在當前提速重載新形勢下，應采取如軸承端部螺栓同樣的要求，標記制造廠名代碼及制造年月。

3.6爭取全路推廣，對下心盤螺栓實行壽命管理，確保提速重載條件下貨車運行安全。