關(guān)于鐵路車貨車鉤防跳式上鎖銷組件的研究

王斌

摘要：對防跳式上鎖銷組件原理、安裝防跳式上鎖銷組件的13號上作用式車鉤分離原因、防跳式上鎖銷組成磨耗情況調(diào)查進(jìn)行了調(diào)查分析，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，提出了防范措施。

關(guān)鍵詞：車鉤;防跳式上鎖銷組件;磨耗;車鉤分離

0 ?引言

自鐵路主管部門要求對貨車車鉤出現(xiàn)分離現(xiàn)象后，在13號作用車鉤上安裝了防跳式裝置，即防跳式上鎖銷組件，對解決車鉤出現(xiàn)分離現(xiàn)象，起了明顯的改善作用。但是隨著車鉤使用時間的延長，近年來貨車車鉤分離現(xiàn)象還是偶爾發(fā)生，仍然存在安全事故隱患。

1 ?上鎖銷組件工作原理

三連桿車鉤上鎖銷組件是由上鎖銷桿、上鎖銷和上鎖提組成。（見圖1）利用13型上作用式車鉤鉤腔內(nèi)的空間，在車鉤閉鎖后使上鎖提、上鎖銷及上鎖提桿共同的鉤腔內(nèi)形成一個反“Z”型結(jié)構(gòu)。

在列車正常狀態(tài)下，上鎖銷桿防跳臺進(jìn)入鉤腔上防跳臺內(nèi)，限制鉤鎖鐵向上運(yùn)動，以防止車鉤開鎖;在列車制動時，車鉤鉤腔內(nèi)的三連桿中上鎖銷桿和上鎖銷同時前移。此時上鎖銷前部頂在鉤腔上鎖銷孔前圓弧下部。此時如果鎖鐵與上鎖銷桿同時上竄，上鎖銷桿將被鉤腔內(nèi)上防跳臺前端卡住，形成防跳作用。由于三連桿車鉤上鎖銷組成的“Z”形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有效的控制了前后向慣性力對車鉤防跳性能的影響。（見圖2）

2 ?產(chǎn)生車鉤分離的原因

經(jīng)過對車鉤分離事故分析，列車啟動時，造成車鉤分離是開鎖端的車鉤，現(xiàn)場調(diào)查配件齊全，狀態(tài)良好。對開鎖車輛進(jìn)行了扣修鑒定，再次對車鉤進(jìn)行三態(tài)作用試驗(yàn)，性能良好。經(jīng)分析造成車鉤分離的原因有可能防跳能力失效，就是我們平時所說的“假落鎖”。我們在對車鉤防跳裝置進(jìn)行分解檢測過程中，發(fā)現(xiàn)上鎖銷結(jié)構(gòu)組件存在問題。把新舊上鎖銷組件放在一起比較，當(dāng)提起故障車鉤上鎖提時，組件當(dāng)中的上鎖銷與上鎖銷桿兩者的中心線基本上是重合的（見圖3所示），而新的成品上鎖銷組件當(dāng)中，上鎖銷與上鎖銷桿兩者的中心線夾角在大約15°左右（見圖4所示）。

對此問題，我們進(jìn)一步分析造成上鎖銷中心線與上鎖銷桿中心線發(fā)生重合的原因，經(jīng)過對比、測量、論證，發(fā)現(xiàn)：上鎖銷桿的上端背面R35mm弧面與之相配合的接觸部位都有磨損后的缺陷，特別是圓弧與接觸面是線接觸，屬于高副范疇，磨損嚴(yán)重（圖5所示）。使得兩者之間中心線的夾角消失，三連桿失穩(wěn)作用減弱，導(dǎo)致車鉤上鎖銷進(jìn)入車鉤鉤腔的動力不夠，上鎖銷組成的防跳作用不強(qiáng)。偶爾出現(xiàn)閉鎖位“假落鎖”現(xiàn)象。

通過我們對車鉤防跳式裝置上鎖銷結(jié)構(gòu)磨損情況的調(diào)查，我們得出結(jié)論是：上鎖銷上端面磨損與上鎖銷桿想配合部位的磨損（圖6所示），是導(dǎo)致銷與桿兩者中心線發(fā)生重合的主要原因，也是發(fā)生車鉤分離主要原因。

3 ?改進(jìn)措施

①將上鎖銷結(jié)構(gòu)組件使用壽命列入檢修技規(guī)。根據(jù)目前B級鋼材質(zhì)的上鎖銷結(jié)構(gòu)磨損的現(xiàn)狀，配件壽命期限為3年。

②將上鎖銷上端磨耗超過2mm、上鎖銷桿上端面磨耗超過5mm，列入檢修技規(guī)，超限就必須更換。

③上鎖銷中心線與上鎖銷桿中心線之間的夾角檢修限度設(shè)定不小于8°，否則就要更換。

4 ?改進(jìn)措施的可行性

①通過我們對現(xiàn)場使用上鎖銷情況的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，新的上鎖銷使用后，經(jīng)過第一次、第二次的段修，上鎖銷桿的上端端面部位磨損不十分嚴(yán)重，其磨耗量、兩構(gòu)件中心線夾角都是在可以接受范圍內(nèi)的，但在第三個段修期之后，其磨損量變大、中心線夾角的數(shù)值變小，不能正常使用，所以，上鎖銷的使用年限定為3年或者兩個段修周期都是可以的。

②通過觀察，我們發(fā)現(xiàn)上鎖銷結(jié)構(gòu)磨耗嚴(yán)重的部位是：上鎖銷上端及與上鎖銷相配合部位，而且都是發(fā)生在中間的上鎖銷一個部件上，上鎖提、上鎖銷、上鎖銷桿是通過鉚釘連接在一起，為了節(jié)約成本，我們可以把它們分解，只更換上鎖銷即可。

③新的上鎖銷桿中心線與上鎖銷中心線之間的夾角一般大約在15°左右。當(dāng)新的上鎖銷結(jié)構(gòu)在使用后，經(jīng)過兩個段修期（三年）磨損后，兩條中心線的夾角減小5.88%。當(dāng)夾角不小于8°，經(jīng)過段修還是可用的。

我們?nèi)滋變芍行木€夾角磨損小于8°的上鎖銷組件，與已經(jīng)檢修合格的車鉤配合使用，進(jìn)行車鉤三態(tài)作用實(shí)驗(yàn)，經(jīng)反復(fù)提鉤、落鎖、開鎖，達(dá)到運(yùn)用要求，偶爾還是產(chǎn)生一次或二次的“假落鎖”的現(xiàn)象。就是在車鉤閉鎖時，鉤鎖鐵雖然落下?lián)踝°^舌，但上鎖銷沒有完全落下，上鎖銷與車鉤孔有間隙。沒有得到一個反“Z”字形結(jié)構(gòu)組件，上鎖銷桿與車鉤防跳臺未處于防跳狀態(tài)。雖然我們采取了多種防范措施，解決了部分“假落鎖”的原因。但上述車鉤分離的事故案例，就是典型連掛時的“假落鎖”現(xiàn)象，編組過程中的沖擊未消除，始發(fā)檢車員檢查車鉤連接狀態(tài)時漏檢，列車啟動時，鉤舌尾部防跳臺的立面（倒八字）夾緊鉤鎖鐵時，將鉤鎖鐵彈起，形成開鎖。這些都是有可能造成貨車車鉤分離的。

所以，控制上鎖銷組件中的上鎖銷中心線與上鎖銷桿中心線之間的夾角在規(guī)定的范圍是必要的。

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