地鐵車輛車鉤安全性分析

摘 要：主要通過維修手冊及與其他地鐵交流，對地鐵車輛車鉤系統關鍵風險點進行分析，結合地鐵車輛車鉤系統故障情況，研究地鐵車輛車鉤系統安全性能。

關鍵詞：地鐵車輛；關鍵風險點；架修

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.059

地鐵車輛車鉤主要是用來實現車輛之間的連掛，傳遞牽引力及沖擊力，并使車輛之間保持一定距離的連接狀態的車輛部件。前期馬尼拉輕軌3號線發生運行的車輛車鉤分離事故，導致后節車廂突然與前面車廂分離。針對此事件對比分析了西安地鐵與馬尼拉輕軌車輛車鉤結構及性能，并結合車鉤發生斷裂的風險點對西安地鐵車鉤架修進行了全面的評估。

1 馬尼拉車鉤分離可能性分析

（1）馬尼拉輕軌三號線簡介。馬尼拉輕軌三號線運行線路為半圓形，線路全長16.9km，最小通過曲線半徑25m。運營車輛采用A/B、B/C車輛模塊間鉸接懸臂方式連接，再通過鉸接懸臂結構與轉向架中心銷及搖枕進行連接，實現車體與轉向架的鉸接方式連接，以滿足線路最小曲線半徑要求。這種車輛型式的直觀特點是，單列車車廂為3節，但只有4個轉向架，且中間兩個轉向架位于車廂連接處。馬尼拉3號線車輛采用的車鉤只有一種，該車鉤為福伊特生產的夏芬博格式全自動車鉤。

（2）車鉤斷裂可能性分析。馬尼拉3號線車輛鉸接懸臂連接形式的車體連接極為牢固并設置有多重保護，發生斷裂并影響運營可能性不大。經過進一步確認，車廂分離處位于3、4車之間，因此該事件描述的車鉤斷裂極有可能發生在3、4車之間的全自動車鉤上。通過對全自動車鉤結構分析，認為有5點可能（見表1），可能性最大的是兩全自動車鉤連接后的機械鎖閉點的斷裂。

2 馬尼拉車鉤與西安地鐵車鉤對比分析

從結構上看，兩種車鉤的機械結構差異不大，最大的差別為馬尼拉三號線具備電子連掛系統。從性能上看，馬尼拉三號線設計時速較低（車輛最高運行速度為65km/h，設計速度70km/h），車輛在額定載荷下的平均加速度、牽引狀態沖擊極限、常用制動減速度、緊急制動減速度較西安地鐵車輛相關指標均低，因此其使用的車鉤在強度、壓潰功能、緩沖功能低于西安地鐵車鉤。參數對比見表2。

3 西安地鐵車輛車鉤風險點及架修標準分析

（1）風險點分析。以半自動車鉤為例，通過半自動車鉤在縱向拉伸640kN及縱向壓縮800kN工況下的強度分析和連掛時的受力分析，關鍵風險點主要有4個，如圖1。

（2）架修標準分析。在車輛架修前對車鉤擴大維修內容與廣州、深圳的業內專家進行了充分交流，均認為對鉤舌、連接卡環等部件進行探傷，是確保車鉤系統安全可靠的有效手段。我司還委托車鉤廠家對車鉤架修規程進行了全面評估，廠家認為維修手冊的架修項點，在車輛架修規程中均有對應的描述。且西安地鐵二號線車輛架修規程中增加的維修內容（其中半自動車鉤4項），能更好檢驗車鉤使用狀態，進一步提高車鉤安全性能。增補架修措施如表3。

4 架修故障情況分析

在車輛架修過程中，二號線發現半自動車鉤8個鉤舌裂紋（如圖2），已全部更換。通過分析，產生裂紋的地方為非應力集中部位（如圖3），鉤舌應力接近材料屈服強度的部位為鉤舌凹槽和連掛桿銷軸孔，且發現的裂紋均集中在前6列車，后續車輛均未發現此類問題。因此廠家選用的車鉤鉤舌材質符合使用要求，該問題是批次加工造成的。

除鉤舌裂紋外，車鉤在架修過程中發現的故障多為零部件破損、防轉件磨損等，在所有系統中故障率最低，系統質量情況較為平穩。同時對車鉤系統的安裝力矩采取嚴格的三級卡控制度，架修至今未發現車鉤部件安裝力矩不達標問題。

5 結論

綜上所述，目前西安地鐵執行的二號線架修標準能夠使車鉤系統在架修后恢復產品性能，同時車鉤備件均從原生產廠家采購，能夠保證備品備件的質量，能進一步確保車鉤的安全性能和維修車輛的安全運營。

參考文獻：

[1]西安地鐵2號線維修手冊[S].2008.

[2]The maintenance manual of MRT3.

[3]林峰，劉艷.城軌車輛轉向架鉸接結構設計[J].鐵道機車車輛，

2017，37（06）：109-111.

作者簡介：齊穎利（1990-），女，陜西西安人，本科，助理工程師，主要研究方向：城市軌道交通車輛檢修。