鐵路貨車 MT-2/3型緩沖器大修中發(fā)現(xiàn)問題分析及建議

曲建波

摘要：本文簡要介紹緩沖器作用原理，把鐵路貨車MT-2/3型緩沖器作為探討對象，介紹該型緩沖器的性能和結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)對其在大修過程中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，采取相應(yīng)措施，提高緩沖器新造、檢修質(zhì)量，以確保鐵路運(yùn)輸安全。

關(guān)鍵詞：貨車;緩沖器;分析;建議

中圖分類號：U270.34? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）08-0145-02

1? 緩沖器作用原理

鐵路貨車車鉤緩沖裝置的主要作用是貨車連掛、載荷傳遞和緩沖，緩沖器作為車鉤緩沖裝置的重要組成部分，主要作用是緩和并衰減列車在起動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)車作業(yè)過程中鐵路貨車相互碰撞而產(chǎn)生的沖擊力，這些沖擊力大部分被緩沖器吸收，從而改善了車輛之間的縱向受力狀態(tài)，提高車輛運(yùn)行的平穩(wěn)性，降低貨物損壞的可能性，最大限度保護(hù)貨車不受損害。其原理是當(dāng)緩沖器受到?jīng)_擊時(shí)，中心楔塊與楔塊沿著固定斜板滑動(dòng)，同時(shí)夾緊動(dòng)板，當(dāng)楔塊移動(dòng)到一定距離后與動(dòng)板一起移動(dòng)，這時(shí)動(dòng)板、固定斜板和外固定板構(gòu)成另一摩擦副，消耗吸收一部分動(dòng)能，并共同推動(dòng)彈簧座壓縮內(nèi)、外彈簧和角彈簧，將一部分沖擊動(dòng)能轉(zhuǎn)換為彈簧勢能，當(dāng)緩沖器卸載時(shí)，復(fù)原彈簧借助彈力使中心楔塊復(fù)位，防止卡滯。

20世紀(jì)90年代初為滿足我國經(jīng)濟(jì)快速增長運(yùn)輸需要，自主研制了MT-2、MT-3型全鋼摩擦式緩沖器，容量分別不低于50KJ和45KJ，性能上優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。MT型緩沖器是利用楔塊、動(dòng)板之間的干摩擦減振，設(shè)計(jì)上最大限度地防止箱體磨耗和提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，保證了緩沖器具有較好地性能及相對穩(wěn)定性。目前MT-2型緩沖器主要用于載重80t重載單元運(yùn)煤專用敞車及載重70t通用貨車，MT-3型緩沖器主要用于載重60t通用貨車。

2? 緩沖器常見故障

據(jù)統(tǒng)計(jì)目前在鐵路線上運(yùn)行的鐵路貨車，2000年以前制造的占70%左右，所以MT-2/3型緩沖器是我國鐵路貨車主型緩沖器。MT-2/3型緩沖器主要由箱體、中心楔塊、楔塊、動(dòng)板、固定斜板、外固定板、外圓彈簧、內(nèi)圓彈簧、角彈簧、復(fù)原彈簧、彈簧座、角彈簧座、銅條、縮短銷等組成（如圖1所示）。兩種緩沖器除內(nèi)圓彈簧和外圓彈簧外，其余零部件均相同，可以互換，便于檢修。箱體為鑄鋼件，其余除彈簧外均為鍛件。

MT-2/3型緩沖器的主要特點(diǎn)是性能相對穩(wěn)定可靠，價(jià)格適中，使用壽命長，對使用環(huán)境要求不高、適應(yīng)范圍較廣，便于檢修維護(hù)。但在檢修過程中發(fā)現(xiàn)存在較多慣性問題需要改善或解決，筆者對山東來瑞特工貿(mào)有限公司2019年MT-2/3型緩沖器大修中常見故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，如表1所示。

由表1數(shù)據(jù)可以看出，中心楔塊掛耳裂損、箱體裂損及彈簧座裂損等配件裂損總計(jì)5941件，是緩沖器大修中的主要故障，占組件故障數(shù)的62.03%，其中中心楔塊掛耳裂損1786件占配件裂損總數(shù)的30.06%。在當(dāng)前貨物列車高速重載和開行快運(yùn)班列的情況下，MT-2/3型緩沖器中心楔塊掛耳裂損故障嚴(yán)重制約著鐵路運(yùn)輸安全和節(jié)支降耗的實(shí)施，應(yīng)引起足夠重視并采取相應(yīng)措施，以滿足當(dāng)前安全運(yùn)輸需要。

3? 原因分析

3.1 從列車運(yùn)用情況分析

列車運(yùn)行過程中，列車制動(dòng)系統(tǒng)頻繁的制動(dòng)與緩解，遇有緊急情況時(shí)司機(jī)會(huì)實(shí)施緊急制動(dòng)，在高速重載情況下瞬間會(huì)產(chǎn)生非常大的沖擊力，若此沖擊力超過MT-2/3型緩沖器的最大容量，沖擊力不能夠全部被吸收，就會(huì)對從板、沖擊座產(chǎn)生較大的碰撞，緩沖器的各組件尤其是中心楔塊在反作用力下產(chǎn)生致命損壞，造成掛耳處裂損，如圖2所示。

調(diào)車作業(yè)過程中，裝載車輛從機(jī)械化駝峰流放，當(dāng)與靜止的車輛連掛瞬間會(huì)產(chǎn)生非常大的沖擊力，同樣會(huì)造成中心楔塊掛耳處裂損。

3.2 從檢修過程進(jìn)行分析

為便于車鉤緩沖裝置往牽引梁里裝用，新造、大修或檢修良好的MT-2/3型緩沖器按照技術(shù)要求須安裝預(yù)縮短銷。正常情況下，車輛投入運(yùn)行后縮短銷在沖擊力的作用下會(huì)自行斷開，掉落在線路中間。但是有時(shí)縮短銷會(huì)頂在中心楔塊掛耳頭部或卡在箱體的縮短銷孔中，在這種情況下緩沖器的前后端分別與從板和從板座擠壓在一起，緩沖器很難從車上取下來，檢修時(shí)往往采取乙炔切割，在切割過程中容易傷及中心楔塊掛耳縮短銷孔，如圖3所示。

在對緩沖器進(jìn)行“預(yù)壓縮”處理，安裝縮短銷時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)一側(cè)中心楔塊銷孔內(nèi)殘銷無法取出現(xiàn)象，這時(shí)工作者容易簡化作業(yè)，不按照要求采取壓縮動(dòng)板，在工藝孔插入合金鋼條，壓力卸荷后取出中心楔塊，再取出殘銷，而是只安裝一側(cè)縮短銷，造成中心楔塊單側(cè)掛耳局部受力，造成掛耳損傷。

3.3 從中心楔塊進(jìn)行分析

中心楔塊采用模鍛工藝生產(chǎn)，該產(chǎn)品外形復(fù)雜，尺寸精度要求高，在鍛打過程中容易出現(xiàn)金相組織不均勻或中心楔塊掛耳縮短銷孔穿孔問題的發(fā)生，大大降低了掛耳縮短銷孔處的強(qiáng)度，如圖4所示。

中心楔塊掛耳端部銷孔壁厚僅17mm，強(qiáng)度不足。經(jīng)過預(yù)壓縮的緩沖器裝車后，在貨車連掛過程中，因沖擊力不足，縮短銷未被及時(shí)切斷時(shí)，會(huì)造成縮短銷與掛耳銷孔壁反復(fù)沖撞，造成掛耳受力損傷。

4? 建議

4.1 確保配件質(zhì)量

4.1.1 嚴(yán)控中心楔塊源頭質(zhì)量

一是嚴(yán)格落實(shí)中心楔塊鍛后正火及滲碳淬火工藝要求，加強(qiáng)熱處理后金相組織及硬度的檢驗(yàn)，降低中心楔塊銷孔處由于預(yù)壓縮力作用而發(fā)生斷裂的幾率。二是縮短銷孔穿孔的中心楔塊視為不合格品，新造不得出廠，大修過程中更換。

4.1.2 提高中心楔塊掛耳強(qiáng)度

在不影響緩沖器裝配和作用的前提下，適當(dāng)增加中心楔塊掛耳端部銷孔壁厚，以此來提高中心楔塊銷孔強(qiáng)度，提高抗沖擊性，減少掛耳損傷。

4.1.3 更換縮短銷材質(zhì)

目前縮短銷材質(zhì)為10號鋼制品，剛性強(qiáng)。建議采用具有合適的抗剪切力的尼龍制品，尼龍具有造價(jià)低、熔點(diǎn)低、脆性強(qiáng)等特點(diǎn)，完全能夠滿足一次性縮短使用要求。

4.1.4 改進(jìn)裝配結(jié)構(gòu)

縮短銷桿部由原來柱狀改成具有一定錐度的圓錐形狀，當(dāng)縮短銷在外力作用下被剪切斷后更容易脫落，避免縮短銷頂在中心楔塊掛耳頭部或卡在箱體的縮短銷孔中，導(dǎo)致中心楔塊掛耳因一側(cè)受力而斷裂。

適當(dāng)增加自由狀態(tài)下縮短銷與中心楔塊掛耳銷孔、箱體銷孔間隙，使新縮短銷組裝前便于輕松取出上次殘銷。

4.2 加強(qiáng)落實(shí)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化

對現(xiàn)有車鉤緩沖裝置裝卸叉車進(jìn)行改進(jìn)，提高液壓壓力，遇有縮短銷卡滯情況能夠足夠壓斷縮短銷，嚴(yán)禁乙炔火焰融化切割。每件中心楔塊按照300元計(jì)算，一年節(jié)省成本約53萬元，節(jié)支降耗。

加強(qiáng)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)，在對緩沖器進(jìn)行“預(yù)壓縮”安裝縮短銷時(shí)，必須兩側(cè)均安裝縮短銷。遇一側(cè)中心楔塊銷孔內(nèi)殘銷無法取出時(shí)，按照要求壓縮動(dòng)板，在兩個(gè)工藝孔內(nèi)插入合金鋼條，壓力卸荷后依次取出中心楔塊、楔塊、復(fù)原彈簧，再取出殘銷。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐵路貨車廠修規(guī)程[M].中國鐵道出版社，2012.

[2]鐵路貨車段修規(guī)程[M].中國鐵道出版社，2012.

[3]TB/T2915-1998，鐵道貨車MT-2型和MT-3型緩沖器技術(shù)條件[S].