13號車鉤自然分離事故的原因

(武漢高速鐵路職業技能訓練段　湖北　武漢　430070)

一、十三號車鉤簡介

國內各型電力機車，現在多采用十三號下作用式自動車鉤。SS4改SS8型電力機車均采用十三號下作用式自動車鉤。

車鉤按其結構類型分為螺旋車鉤、密接式自動車鉤、自動車鉤及旋轉車鉤等。螺旋車鉤使用最早，但因缺點較多已被淘汰，密接式自動車鉤多為高速鐵路車輛所用所謂自動車鉤，就是先將一個車鉤的提桿提起后，再用機車拉開車輛或與另一車輛車鉤碰撞時，能自動完成摘構或掛鉤的動作的車鉤。如圖1所示。

圖1

(一)十三號車鉤結構

如圖2所示：

圖2

1.鉤體

鉤體由鑄鋼鑄成，是車鉤的主體件。按部位可分為鉤頭、鉤身、鉤尾3部分。整個鉤體，象一個半張開的拳頭。

2.鉤頭

鉤頭前部空腔，用來安裝其他車鉤零件。鉤頭如圖所示。

鉤腕：可容納對方鉤舌。

鉤耳：分上、下鉤耳，安裝鉤舌用。

鉤舌腔：鉤頭中空部，容納并安裝鉤鎖、鉤舌推鐵等零件。

3.鉤身

鉤身鑄成中空斷面結構。

4.鉤尾

鉤尾分叉并設銷孔，用來連接車鉤尾部，在尾框內設緩沖器。

5.鉤舌

鉤舌也是一個形狀復雜的鑄剛件，按部位可分為鉤舌和鉤舌尾部。鉤舌是挽鉤部分；鉤舌尾部是鎖鉤、開鉤的控制部分，并且是車鉤拉壓載荷的部分。

鉤舌銷，是鍛鋼制成的圓形長銷，它穿在鉤舌及鉤舌的銷孔內，把鉤舌裝在鉤頭上，并保證鉤舌可以繞其適當轉動。

鉤鎖，鉤鎖是一個形狀復雜的鑄鋼件。它有相當大的自重，安放在鉤頭空腔內，處于鉤舌尾部適當位置。

鉤舌推鐵，它是一個彎曲形狀的鑄鋼件，平置于鉤頭空腔內，處于鉤舌尾部的后面，下部有一短圓銷作為轉軸。當鉤鎖被提起時，鉤鎖推動鉤舌推鐵的一端，使它繞軸轉動一定角度，其另一端則鉤動鉤舌尾部，使鉤舌張開成為全開狀態，在掛鉤后，鉤舌尾部又將它轉回原位。

下鎖銷裝配，為下作用式車鉤頂起鉤鎖用。它是由下鎖銷、下鎖銷體和下鎖銷鉤組成。用沉頭鉚釘活動連接，下鎖銷鉤以轉軸孔和鉤頭下鎖銷鉤轉軸連接，另一端和下鎖銷體相連；下鎖銷體另一端和下鎖銷相連，其上有二次防脫尖端，中部有回轉擋和鉤提桿止檔；下鎖銷另一端由下鎖銷軸和鉤鎖軸和下鎖銷孔相連。如圖3所示。

圖3

二、造成車鉤自然分離事故的原因分析

(一)鉤提鏈松余量及鉤提桿橫動量的影響

依據《米軌鐵路貨車修規程》和《作業指導書》《站修規程》規定：貨車廠、段修及輔修時，上作用鉤提桿左、右橫動量均為30～50mm，不符時移動鉤提桿座調整；鉤提桿鏈松余量為45～60mm。在檢修過程中通過現場對規對標檢查發現，這兩個尺寸的測量方法各不相同：測量鉤提鏈松余量時，有的是在自然狀態下測量中間鏈環的松余距離，有的是在松緊狀態下測量鉤頭上平面至上馬蹄環圓銷的松余距離。測量鉤提桿橫動量時，有的是測量左右兩邊之合，有的只測量單面尺寸，造成該限度測量不準確。加之該限度只是在車鉤緩沖裝置各部配件狀態良好的靜態下的測量值。但在車輛實際運行中，還存在車鉤隨車輛一起發生振動，鉤提桿會出現橫向移動和縱向擺動，鉤提鏈的鏈環設計是橄欖型的，也會在車輛擺動過程中翻轉，車鉤緩沖裝置各部配件磨耗，車鉤縱向移動等客觀情況，所以鉤提鏈松余量會被動地減少，甚至沒有松余量，使車鉤閉鎖的可靠性大大下降。因此雖然車輛在靜態下鉤提鏈松余量的測量值合格，但是并不能確保動態時也合格。因此在特定的情況下也會發生車鉤自然分離事故。

(二)鉤腔內部空間尺寸不標準的影響

通過對規對標時，用標準樣板檢查發現裝用2號車鉤的C31、P31、N31等車的鉤腔內部尺寸空間偏小，這些車是1992年以來眉山車輛工廠生產的，出現的這些問題是新車制造時就存在的天先性缺陷。所以造成鉤鎖鐵與鉤鎖銷所處的前后、左右位置尺寸達不到設計要求，造成標準的鉤鎖銷、鉤鎖鐵、鉤舌推鐵不能正常組裝互換使用。需要根據該車鉤的實際情況進行打磨后才能組裝進去。目前是采用編號的方法將車鉤及其配件原裝原配，出現個別三太作用不良情況時，只針對有關部位進行局部的焊修并進行打磨光滑后就繼續使用。從表面上看配件已經裝進去了，三太作用良好也良好了，但是由于鉤腔內部的配件全部是非標準配件，造成各配件與鉤腔內的配合部間隙無法掌握，在車輛運用過程中的各種振動或擺動的情況下，配件要發生不同程度的磨耗，如果在檢修時因為打磨過多的配件就會很快轉入到最大限度，即運用限度，說明損傷程度超過了最大限度，零部件即不能在繼續使用，甚至防跳就不能取到正常的作用，造成車鉤分離。

(三)鉤提桿彎曲變形或憋勁的影響

在入段進行廠修、段修及輔修時發現，鉤提桿彎曲、變形、憋勁現象十分嚴重，特別是裝用2號車鉤3號緩沖器的N31車，由于第一位車鉤在出廠時存在設計缺陷，鉤提桿曲拐部份較多，當車輛進行摘掛車鉤后鉤提桿由于憋勁，不容易恢復原位或出現假落鎖現象，導致車鉤閉鎖不良，防跳不起作用。在車輛運用過程中產生振動和擺動時發生車鉤分離。目前這車正在進行防止車鉤分離的項目改造。

(四)防跳間隙過大或過小的影響

在檢修過程中，有人認為防跳間隙愈小，防跳性能就愈好，其實不然，《米軌鐵路貨車檢修規程》中明確規定：13號上作用車鉤在閉鎖位置時使用鎖鐵托具，并使鉤鎖鐵腿貼靠后壁，向上托起鉤鎖鐵不得開鎖，鉤鎖鐵移動量不大于：2號車鉤15mm，13號上作用車鉤為10 mm，下作用車鉤為18 mm，且均不小于3mm。下作用車鉤須有二次防跳性能，擺動下鎖銷組成時，防跳作用須良好。若防跳間隙過小，則鉤鎖鐵與鉤鎖承臺之間容易形成鋼性接觸，在運輸過程中受地基、線路、鋼軌與車輛彈性產生由下而上的振動作用力，當振動力過大時更會使上鎖銷桿脫離防跳臺，造成車鉤自然分離事故。若防跳間隙過大，上鎖銷桿的突緣部分，在車輛運行振動過程中由于擺動過大，容易脫離防跳臺，不起防跳作用，導致車鉤分離。

(五)兩連掛車輛互鉤差超限的影響

《鐵路貨車運用維修規程》規定兩連掛車輛互鉤差不得超過75 mm，而2號車鉤鉤舌的高度為280 mm(13號車鉤為300 mm)，也就是說兩連掛車鉤的相互作用公共高度最小應為205mm(13號車鉤為225 mm)。如果兩車輛的互鉤差超限時，兩鉤舌作用面積就會減小，有可能使鉤舌對于上下鉤身發生偏轉，這時可能因局部受力增大，造成鉤舌、鉤舌銷及鉤耳損傷、變形，還可能使鉤舌與鉤腕間的內側距離瞬時增大并超限，兩連接鉤舌無法相互控制而引發車鉤分離。

結論

本論文主要針對鐵路貨車車鉤自然分離原因的分析進行論述。但是由于米軌鐵路彎道多、曲線半徑小、車輛及車鉤緩沖裝置復雜等原因，所以要從根本上解決問題，必須徹底更換不標準的所有車鉤，使車鉤及其配件能夠互換使用，提高車鉤緩沖裝置的檢修質量，保證車輛運輸安全。

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