關(guān)于C8O型鋁合金運(yùn)煤敞車交叉桿彎曲變形的研究

王衛(wèi)紅

中車齊齊哈爾車輛有限公司 黑龍江齊齊哈爾 161002

自2011年12月份C80型鋁合金運(yùn)煤敞車（以下簡(jiǎn)稱C80型敞車）在神華集團(tuán)神朔和朔黃鐵路投入運(yùn)用以來(lái)，我公司（齊廠）、長(zhǎng)江車輛有限公司（株廠）和包頭北方創(chuàng)業(yè)股份有限公司（蒙廠）分別向神華集團(tuán)提供裝用轉(zhuǎn)K6型轉(zhuǎn)向架的C80型敞車2000輛份、1500輛份和800輛份，自投入運(yùn)用以來(lái)車輛運(yùn)用時(shí)間最長(zhǎng)約5個(gè)月。

為了解和掌握車輛實(shí)際運(yùn)行工況，進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研。先后赴肅寧北車輛段、黃驊港運(yùn)用車間和神木北車輛段對(duì)運(yùn)用中車輛的技術(shù)狀態(tài)、裝卸載現(xiàn)場(chǎng)和故障車輛，并在肅寧北車輛段站修所對(duì)扣留C80型敞車交叉桿彎曲變形的轉(zhuǎn)向架進(jìn)行了分解檢測(cè)[1]。

1 轉(zhuǎn)向架分解

2019年4月16日對(duì)肅寧北車輛段站修所扣留的C80型敞車（車號(hào)：0037475）進(jìn)行轉(zhuǎn)向架分解，分解前經(jīng)過(guò)詳細(xì)觀察與測(cè)量，該車2位轉(zhuǎn)向架交叉桿發(fā)生向上變形（神木北提供的數(shù)據(jù)為1位交叉桿變形），分解轉(zhuǎn)向架后對(duì)轉(zhuǎn)向架側(cè)架和交叉桿進(jìn)行了劃線檢測(cè)，分解轉(zhuǎn)向架及檢測(cè)[2]。

檢測(cè)結(jié)論：

（1）除交叉桿端頭螺栓緊固力矩1位為470N·mm，2位和3位為550N·mm，4位為530N·mm，小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的675-700N·mm的要求。轉(zhuǎn)向架各部位尺寸和間隙均符合圖樣和技術(shù)條件的要求,各部件技術(shù)狀態(tài)良好。

（2）下交叉桿桿體在底部位置各有幾處輕微刮擦痕跡，無(wú)明顯磕碰、撞擊痕跡，扣板一端上部有與搖枕地面碰撞的痕跡，如圖2所示。

（3）上交叉桿變形31mm，下交叉桿變形19.5mm，變形最大位置在扣板一端部（扣板與搖枕刮擦部位）。

（4）空車狀態(tài)交叉桿扣板距搖枕底部平面距離為55.5mm，自由狀態(tài)為67.0mm。1位轉(zhuǎn)向架交叉桿無(wú)變形，交叉桿扣板距搖枕底部平面距離76mm（與名義值76.7mm很接近）。

（5）各磨耗部位均未出現(xiàn)明顯磨耗痕跡，車輪踏面未出現(xiàn)溝狀異常磨耗和擦傷、剝離，輪緣也未出現(xiàn)磨耗。

2 裝卸過(guò)程調(diào)研

先后對(duì)黃驊港卸煤點(diǎn)與燕家塔裝煤點(diǎn)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)跟蹤調(diào)研，調(diào)研結(jié)果如下。

2.1 黃驊港

C80型敞車卸煤地點(diǎn)主要在黃驊港，采用同一組車同時(shí)翻轉(zhuǎn)卸煤，通過(guò)撥車機(jī)使車輛行進(jìn)和定位。翻轉(zhuǎn)前翻車機(jī)壓住車輛上側(cè)梁，翻轉(zhuǎn)時(shí)車輛與翻車機(jī)一體進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，卸完煤后再與翻車機(jī)一體回轉(zhuǎn)到位后壓車梁松開(kāi)。整個(gè)撥車和翻轉(zhuǎn)卸煤過(guò)程交叉桿無(wú)外力影響，翻轉(zhuǎn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)線路也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)磕碰交叉桿的障礙物，只是在翻車機(jī)下方的軌道的護(hù)軌要比軌面高，但該處不會(huì)與交叉桿發(fā)生碰撞[3]。

2.2 燕家塔

燕家塔煤炭產(chǎn)量小，所以裝煤機(jī)械化較低于大柳塔，該處實(shí)行人工裝載，列車是直進(jìn)直出的裝載方式，屬于“人”字型線路，列車進(jìn)站后分兩部分進(jìn)行裝載。由于人工裝載使得裝載兩側(cè)有部分散煤落到軌道兩側(cè)及兩車車鉤中間，高度超過(guò)限界。

2.3 裝卸點(diǎn)調(diào)研結(jié)論

（1）在黃驊港卸煤點(diǎn)交叉桿不可能與障礙物發(fā)生碰撞，在人工裝煤點(diǎn)（如燕家塔）軌道中央有漏下的散煤，如落下的散煤不及時(shí)清理很容易使交叉桿受外力而發(fā)生向上變形。

（2）出了裝煤點(diǎn)其他線路上交叉桿一般不發(fā)生碰撞，因?yàn)闄C(jī)車頭的產(chǎn)頭低于交叉桿與軌面的距離。

（3）調(diào)研結(jié)果，由于線路積煤使得50多輛C80型敞車的交叉桿發(fā)生彎曲是不存在的，但是少量的交叉桿變形是在特殊條件，使得交叉桿撞擊而彎曲（經(jīng)過(guò)列檢與運(yùn)用部門技術(shù)人員介紹，該種現(xiàn)象C70A、C64K都發(fā)生過(guò)，只是數(shù)量較少）。

3 故障車輛跟蹤調(diào)研

根據(jù)運(yùn)用部門提供的交叉桿變形故障車號(hào)，對(duì)提供的50輛故障車進(jìn)行了跟蹤檢查，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)上報(bào)的交叉桿彎曲的車輛，在本次測(cè)量時(shí)大部分交叉桿沒(méi)有發(fā)現(xiàn)彎曲，很少部分交叉桿確實(shí)存在桿體向上彎曲變形。發(fā)生明顯彎曲變形的交叉桿桿體和扣板上存在明顯的刮痕（扣板掉漆）

3.1 跟蹤故障車輛調(diào)研結(jié)論

（1）根據(jù)列檢人員上報(bào)交叉桿發(fā)生變形的車輛，經(jīng)過(guò)本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)交叉桿與搖枕間隙低于10mm只有1個(gè)。其余車輛的交叉桿屬于正常狀態(tài)。

（2）發(fā)生該現(xiàn)象主要因?yàn)檐囕v偏載造成，同時(shí)列檢人員不進(jìn)行測(cè)量，而是根據(jù)相鄰轉(zhuǎn)向架進(jìn)行對(duì)比，所以記錄誤差較大。

3.2 C80重車彈簧撓度測(cè)量

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)煤情況，經(jīng)過(guò)與列檢人員交流，C70A、C80運(yùn)煤嚴(yán)重超載，所以為了驗(yàn)證該車運(yùn)用狀態(tài)，對(duì)重車彈簧進(jìn)行了撓度測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如表1所示。

表1

根據(jù)測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn)，C70A、C80車存在偏載情況，即一端轉(zhuǎn)向架彈簧壓縮量大于另外一端轉(zhuǎn)向架的彈簧壓縮量，并且根據(jù)線路上運(yùn)煤車的實(shí)際情況，存在偏載的可能很大。

4 交叉桿故障原因分析

（1）造成交叉桿彎曲變形的主要原因是線路積煤撞擊交叉桿后使得交叉桿發(fā)生永久變形。

（2）超載或偏載，尤其是超載后而偏載，這樣使得車體一側(cè)壓縮彈簧較大，進(jìn)行列檢時(shí)存在交叉桿與搖枕地面間隙較小。

（3）列檢人員是根據(jù)交叉桿與搖枕地面的間隙判斷交叉桿是否發(fā)生彎曲，當(dāng)車輛超載或嚴(yán)重偏載時(shí)，這種觀察誤差很大，當(dāng)下次載重正常時(shí)，可能存在間隙回到名義間隙范圍。

（4）跟蹤列檢舉報(bào)的發(fā)生變形的交叉桿，發(fā)現(xiàn)上次記錄變形的交叉桿，這次大部分沒(méi)有發(fā)現(xiàn)彎曲，所以存在誤判較大。