關于70t級K6和60t級K2貨車轉向架檢修故障分析及改進探討

廖錦宏

摘 要：K2、K6型號的貨車轉向架具有性能穩定、質量優良的特點，其過硬的品質為中國道路運輸業的發展提供了不容忽視的推動力。從九十年代末到現在為止，我國第一批投入使用的七十噸級K6和六十噸級K2貨車的走行部分已經達到了使用的期限，亟待進行全方位的檢查維護，排除使用隱患，這也是對道路運輸安全負責。本文將針對這兩種噸位級別貨車獨立的走行裝置進行分析，探討故障的產生原因，提出改進方法。

關鍵詞：貨車轉向架；檢修；故障分析

現今，中國鐵路貨運業務中使用數量最大的轉向架型號就是K2、K6型。K2、K6型貨車轉向架融合了我國自主研發技術，吸取了發達國家優秀經驗，在用材和制造方面嚴苛異常，由此才保證了這一裝置的良好性能。可即使如此，因為十幾年的磨損消耗，加上一系列不可控的外界因素，貨車轉向架的各零件部分難免會出現各種故障問題。

一、關于七十噸級K6、六十噸級K2轉向架

第一，這兩種型號貨車的走行部分使用的都是二級剛度的中央搖枕彈簧系統。這個系統自帶改變摩擦力，減小振幅的裝置。轉向架兩邊之間增添了彈性裝置，便于交叉提供支撐力。在車輪上應用的是HEZB型車輪，部分為HESA碾鋼輪。制動方面選擇的是中拉桿式基礎制動裝置，一般采用L-A制動梁或者是L-B型制動梁。另外，這兩種轉向架中，K6型多添加了軸箱橡膠墊，這是對K2型的一個改進。

第二，為了達到減振抗壓的效果，K6型軸箱處添加了內八字剪切墊，其目的是減輕裝置整體質量。實現高幅振動的車體與軌道之間產生阻隔，進而減少沖擊力度，降低磨損。這一裝置對于減輕垂直的振動具有十分顯著的效果。經測驗，增加橡膠墊之后，各項指標，如垂直方向減振率、軌道車輪間垂向力等測試數值均優于原先方案。

第三，中央懸掛系統搖枕彈簧。貨車空車狀態與滿載狀態下的彈簧承重有很大差別，因此空車時的彈簧剛度相較之下會大很多，使得彈簧自由狀態與載荷之后高度差偏小。

第四，心盤磨耗盤。貨車心盤是車體的重要組成部分。這一裝置的檢查維護效果直接關乎行車安全。做好這一方面的工作首要前提就是改進心盤的制造工藝，完善技術。K2、K6型轉向架從降低上、下心盤之間的磨耗程度入手，運用高度耐磨的鑄模式含油尼龍為材料制作磨耗盤，使其將上、下心盤的圓周部分與平面部分隔離開來，以免產生直接接觸磨耗。同時也起到了均衡上、下心盤表面承重的作用。

二、兩種型號轉向架檢修中暴露出的問題

由于在原先裝置基礎上有加裝了一個交叉彈性支撐系統，裝置整體的重力加大，車輪與軌道間的壓力增大，搖枕強度也會因其自身的開孔較大而受到影響[1]。經分析，主要存在以下幾種問題。

第一，交叉桿受力后產生的開焊、變形等問題。一方面，由于貨車行使或裝載過程中，交叉桿各部分受力并不均勻。另一方面，在交叉桿的安裝過程中，把握側架和支撐座的焊接位置存在難度，容易產生安裝誤差[2]。而且交叉桿的位置處在彈簧下方，貨車行使過程中會受到較大的沖擊力和振動力，這樣就使得本就存在缺憾的焊縫更加容易開裂。這類問題的解決首先要從源頭上抓起，對于焊接人員的工作能力和素質加強培養，定期驗收，檢查焊接質量，嚴格把控焊接工藝，保證焊接質量。按照現行標準，交叉桿在使用過程中所允許的最大磨耗程度為1毫米，超過這個數值，就極容易造成應力集中，導致磨蝕問題。長期下去這個部分會產生很嚴重的隱患，可靠性大大降低。由于交叉桿的位置處在彈簧下方，更大的沖擊力和振動極容易造成保持環松動，緊接著便會造成與交叉桿的直接碰觸，在保持環表面根部與橫向交叉桿之間造成更為嚴重的磨耗。另外，貨車在運輸過程中的車體振動會使制動梁上的閘瓦托多次與交叉桿產生磨損碰撞。這也是交叉桿體壓形處磨損程度大的原因。所以在檢修時還要著重注意這一問題，校對好制動缸活塞的長度，使其有緩沖的余地，能夠使制動梁受到制動拉桿的牽制，不至于與交叉桿相碰撞。

第二，折頭螺栓在轉向架上的松動問題。貨車走行部分的折頭螺栓會因螺母尼龍圈和溝槽尺寸的影響產生不同程度的松動。比如溝槽的尺寸比正常值偏小而導致裝置預先受到的力不達標準。這是產生螺栓松動的一個重要因素。另外，螺母尼龍圈不同的制作材料在正常溫度下自身抵抗松動的程度也有不同，其受熱膨脹或受冷收縮的尺寸也會偏離預定偏差，影響螺栓的穩定性和低溫狀態下的沖擊韌性以及壓縮強度，給抵抗松動的持久性造成影響。同時，為了防止受到載荷后連接件間出現縫隙或者相對滑移而預先加的力具有離散性，因此扭剪型螺栓在使用時會在工作部件與螺母、螺栓之間加裝相同的平墊圈，以此來保證預緊力的穩定，減少差異。

解決相關的技術上的問題一定要結合裝置的實際問題進行分析。舉個例子，面對這一問題，解決的方法是選擇適當溝槽尺寸的折頭螺栓，以適應較大預緊力的技術要求。鎖緊螺母在選材方面，應該綜合考慮到材料在正常溫度下的防松程度、運行過程中受溫度影響狀況、尺寸的穩定性、材料的沖擊韌性以及強度、持久防松性能的可靠性等等指標。另外，如果想達到減小差異，獲取穩定預緊力的目的，最好對鎖緊螺母和折頭螺栓之間夾緊的工作表面進行打磨工作。

第三，組合式制動滑塊磨損套產生裂紋或融化破損。這一現象的產生主要是因為制作滑塊磨損套的材料并不能經受住很高的溫度考驗，尤其是在面臨較長的制動距離時，或者需要長時間行駛的大型下坡道，閘瓦在對車輪形成阻滯時產生的高溫和火花會熔掉部分磨耗套表層。長此以往會形成巨大的安全隱患，因此，加強對支柱螺栓及閘瓦鉚釘的排患檢查，及時替換已經有較重熔損的磨耗套，對于行車安全來說十分必要。

綜上所述，轉向架作為運輸貨車的重要配件，其故障發生率始終無法讓人放松警惕。因此轉向架就成了貨車運輸中重點實施安全防患的對象。目前，鐵路貨運高速發展，全面邁向高運輸速度、大承載重量的運輸時代，這就使得對貨車制動力的要求更加嚴苛，隨之而來的就是對安全可靠轉向架的需求。要想保證轉向架的使用性能，不可避免的一個問題就是制造工藝上的嚴格把關。既要相關業務人員具有較高的工作素質和嚴謹的態度，同時也需要有關制造企業單位結合實際狀況，探索發現制作規律，改進工作方法，創新制作工藝，認真分析，從試驗中總結經驗教訓，將制作流程細致化，以此來保證轉向架的優良性能，提高貨運的綜合競爭力。

參考文獻：

[1]劉宏友， 于世明， 高常君. 轉K2型轉向架彈簧兩級剛度轉換對車輛動力學性能的影響[J]. 鐵道車輛， 2015， 53（10）：1-5.

[2]王紀濤， 馬偉東， 孫寶金. 貨車轉向架搖枕側架裂紋機理分析[J]. 鑄造設備與工藝， 2015，3（2）：46-50.

[3]中華人民共和國鐵道部鐵路貨車段修規程[M]，北京：中國鐵道出版社，2012endprint