頭車半自動鉤緩裝置傾斜問題研究

劉振平 趙琦 劉高

摘要：伴隨著我國城市軌道運輸事業的蓬勃發展，其對于地鐵車輛各方面的性能要求均有所提高。作為地鐵車輛尤其是頭車中最為重要的裝置之一，半自動鉤緩裝置的質量水平與使用性能，直接影響著地鐵車輛運營安全。因此，本文將結合相關研究資料與具體案例，在闡明頭車半自動鉤緩裝置基本構成的基礎上，重點針對該裝置中常見的傾斜問題及具體解決對策進行簡要分析研究。

關鍵詞：頭車;半自動鉤緩裝置;傾斜問題

引言：本文研究地鐵頭車半自動鉤緩裝置傾斜問題，一方面可以有效幫助人們深化對頭車半自動鉤緩裝置的認知，了解其出現傾斜問題時的具體現象、傾斜原因。另一方面，本研究旨在為相關研究人員給予必要理論參考的同時，也可以為工作人員有效解決地鐵頭車半自動鉤緩裝置傾斜問題，提高地鐵車輛運營安全可靠性提供相應實踐指導。

一、頭車半自動鉤緩裝置的基本構成

一般運用在地鐵車輛中的半自動鉤緩裝置，主要分為兩類，分別為頭車與中間車半自動鉤緩裝置。其中，在整列車的車頭與車尾處均安裝有頭車半自動鉤緩裝置。該裝置的基本構成主要包括連掛系統與緩沖系統、壓潰管與過載保護裝置等[1]。以某市地鐵二號線中采用的地鐵車輛為例，在其使用的頭車半自動鉤緩裝置中，連掛系統運用CG-5密接式車鉤裝置，在連掛車輛時凹凸錐機構相互嚙合，彈簧在拉升作用下復原，當連接到位后車鉤連接面相互接觸，此時受到復原彈簧的作用影響，鉤舍復位完成連掛車鉤。同時該頭車半自動鉤緩裝置還運用了具有良好吸收能量性能的膨脹式壓潰管與彈性膠泥緩沖器，并通過在緩沖器尾端位置處安裝四個拉斷螺栓用于發揮過載保護效用。頭車半自動鉤緩裝置具備自動連接機械與氣路的功能，可以自動連接或分解車組間機械連接、氣路連接之余，水平或縱向轉動線路。配合使用過載保護裝置與膨脹式壓縮管，能夠切實保障地鐵車輛運營及車上乘客的安全。

二、頭車半自動鉤緩裝置傾斜問題及對策分析

（一）傾斜現象

根據相關記錄顯示，該地鐵二號線中某一號車，在水平方向上曾經出現過頭車半自動鉤緩裝置傾斜的情況，數據顯示車鉤鉤頭與水平面之間形成的傾角為5°，工作人員在嘗試使用工具旋轉鉤頭時，發現鉤頭只能朝著傾斜方向一側旋轉，無法超異側旋轉，此時偏角最大值超過了12°。車鉤已經無法調至水平，受此影響地鐵車輛也無法進行正常連掛，此時如果強行運營該地鐵車輛，將會對車輛運營以及車上乘客安全造成極大威脅。根據車鉤出現的傾斜現象，初步判斷為緩沖系統R8mm半圓孔在加工處理中，位于緩沖器內筒及殼體上的防轉長圓槽裝配找正有明顯角度偏差。使得防轉圓柱銷內插入緩沖器后，在水平位置上橡膠支承產生回復力，最終導致車鉤發生偏轉且無法重新調至水平。此時如果工作人員強行將頭車半自動鉤緩裝置調回水平，勢必會導致緩沖器內筒與殼體防轉長圓槽出現錯位情況。

（二）傾斜原因

通常情況下，引起傾斜原因有以下幾種可能和解決辦法：

為有效判斷頭車半自動鉤緩裝置出現傾斜問題的具體原因，工作人員首先調取車鉤及其他各裝置零部件的設計圖紙，并主動聯系相關生產廠家詢問具體生產工藝，判斷是否因頭車半自動鉤緩裝置本身存在設計缺陷或采用的生產工藝不合理，導致其最終出現傾斜問題。但檢查結果顯示正常，即該地鐵車輛的頭車半自動鉤緩裝置并不存在設計不合理或是技術缺陷的情況。隨后相關工作人員在對問題現場進行嚴格、細致勘察過程中，發現車鉤在自然狀態下，其橡膠支承存在已經被扭轉的痕跡，即證明防轉圓柱銷出現了明顯偏轉問題。此時工作人員迅速拆除存在傾斜問題的車鉤，采用人工調整的方式將其調回水平，發現即便不存在橡膠支承回復力，在對傾斜車鉤進行人工調平之后，位于緩沖器內筒和殼體之間的防轉長圓槽依舊會出現錯位現象。而在核查頭車半自動鉤緩裝置質量信息記錄時，工作人員發現在實際制造該裝置時，曾經因人員操作不當導致緩沖系統R8mm半圓孔出現一定裝配誤差[2]。雖然當時操作人員已經立即對出現的裝配誤差進行調整，但后續并未再次對緩沖系統R8mm半圓孔進行質量檢驗，因此可能預留有車鉤傾斜問題隱患。

另外，值得注意的是，該地鐵車輛中使用的頭車半自動鉤緩裝置，本身自帶繞軸旋轉功能，生產廠家統一采用機械加工的方式用以確保車鉤模塊之間的軸向定位具有較高的精準性。而在產品出廠之前，廠家直接省略了頭車半自動鉤緩裝置的調試校準環節，未能利用高精準度的水平儀精確校準調試即將出廠的頭車半自動鉤緩裝置，故而同樣極有可能預留有車鉤傾斜隱患。

（三）解決措施

針對該地鐵二號線中某號車出現的頭車半自動鉤緩裝置傾斜問題，工作人員在最終確定是由于加工緩沖系統R8mm半圓孔時，緩沖器內筒與殼體之上的防轉長圓槽裝配找正有較大角度偏差，使得防轉圓柱銷中插入緩沖器后在水平方向上，車鉤因受到橡膠支承回復力而發生難以調回水平的偏轉問題。因此在解決這一車鉤傾斜問題時，工作人員首先停止繼續使用該緩沖系統R8mm半圓孔定位，在現場直接使用人工操作的方式對其緩沖器內筒和殼體的防轉長圓槽，隨后插入防轉圓柱銷，再按操作規定要求將橡膠支承規范裝入其中。此時工作人員通過直接拆除膨脹式壓潰管連接緩沖系統的連接卡環，人工調整車鉤頭使其回至水平，最后再將不帶有圓柱銷的連接卡環重新安裝在指定位置上，即可有效解決該地鐵車輛頭車半自動鉤緩裝置傾斜問題[3]。直接在現場更換不帶有圓柱銷的連接卡環用以代替原有連接卡環，具有操作簡便、運維成本低廉等諸多優勢特征。并且在國內外諸多地鐵線路中的地鐵車輛中，均已經普遍使用此種不帶有圓柱銷的連接卡環，獲得了良好的應用成效。事實證明，采用此種調整方案后，地鐵車輛確實不再出現車鉤傾斜情況，頭車半自動鉤緩裝置可以實現長時間正常應用。

考慮到頭車半自動鉤緩裝置的結構設計、生產工藝等其他因素也會對其應用性能造成一定影響。因此相關工作人員同樣需要注重加強對頭車半自動鉤緩裝置的定期運維管理，認真檢查裝置及其各項零部件的設計圖紙、生產工藝，并主動引入先進的工藝技術手段不斷對其進行優化改進，從根本上避免頭車半自動鉤緩裝置出現傾斜問題。而生產制造商在頭車半自動鉤緩裝置產品出廠前，也需要組織相關工作人員，利用高精準的水平儀及其他精密檢測儀器，對產品進行全面、嚴格的質量檢驗與調試校準，以便能夠及時發現其中存在的車鉤傾斜隱患，進而更有針對性地對其進行相應調整處理。

結束語：總而言之，頭車半自動鉤緩裝置如果存在設計不合理，或是產品質量不合格、缺乏有效測試校準等情況，均有可能導致其出現傾斜現象，而影響地鐵車輛的正常安全運營。因此相關工作人員需要充分結合頭車半自動鉤緩裝置結構及其實際情況，認真做好核查工作，事前排除傾斜風險隱患。一旦出現車鉤傾斜問題，工作人員也應立即針對傾斜現象，參考相關數據信息確定具體問題原因，并科學制定相應的解決方案，以此有效提高地鐵車輛運營安全、可靠性。

參考文獻：

[1]寇麗君.鉤緩裝置結構設計[J].中外企業家，2018（13）：90.

[2]楊小鑫.地鐵車鉤鉤緩裝置應用介紹[J].山東工業技術，2016（03）：244.

[3]臧蘭蘭.城軌車輛鉤緩裝置配置與頭車前端底架的碰撞吸能區設計[J].現代城市軌道交通，2013（02）：1-4.