劉博,陳庚,師惠濤,李志乾
(中車石家莊車輛有限公司,河北 石家莊 050000)
制動杠桿是鐵路貨車制動系統的重要組成部分之一,其規格大小與是否正確裝用對車輛制動力影響較大。近年來,制動杠桿錯裝、反裝已成為影響鐵路貨車運用安全的慣性質量問題,以2017 ~2023 年國鐵集團發布的源頭質量反饋為例,共通報制動杠桿錯裝、反裝相關故障137 起,其中前后制動杠桿錯裝18 起,制動杠桿反裝100 起,控制杠桿錯裝19 起,具體分布見表1 ~表3。

表1 鐵路貨車前后制動杠桿錯裝情況分布

表2 鐵路貨車后制動杠桿反裝情況分布

表3 鐵路貨車控制杠桿錯裝情況分布
由統計數據及制動杠桿的設計結構可知:(1)各類制動杠桿均存在因尺寸檢測錯誤等原因造成錯裝的可能;(2)前制動杠桿因有手制動拉桿(鏈)孔、控制杠桿因兩端結構不一致,都具備一定的防反裝功能,而后制動杠桿因其兩端孔徑一樣,結構基本一致,不具備防反裝的功能。
目前,制動杠桿隨車輛入廠廠修時,其檢修流程如下:制動解體→除銹→檢修→油漆→檢測→標記型號尺寸→合格品庫→制動組裝→單車試驗→交檢交驗→交車。為記錄制動杠桿尺寸及方便后工序裝用,制動杠桿一般使用簡易的鍍鋅板材質字漏,在杠桿體表面上噴涂規格尺寸、短端標識,見圖1。

圖1 制動杠桿標記用字漏示意
存在問題如下:
(1)標記工序。員工在使用鋼卷尺測量制動杠桿銷孔孔距并用粉筆在杠桿體上記錄相應尺寸后,使用簡易的鍍鋅板材質字漏進行標記噴涂。受員工測量誤差、操作失誤等影響,常常出現標記噴涂錯誤情況。據不完全統計,公司制動組裝工序反饋多起制動杠桿標識問題,如:433×444×120(理論確為433×444×120,但實際尺寸為444×433×120,屬入廠非標錯誤杠桿,標記工序習慣性標識為433×444×120),326×442(制動組裝工序所需要規格的制動杠桿,標記為326×442,但實測尺寸為320×448)。
(2)組裝工序。一是車輛制動方案繁多,以公司既有廠修資質車輛為例,涉及制動杠桿共69 種,其中制動杠桿34 種(平板型)、轉換杠桿5 種(平板型)、控制杠桿30 種(勾型或叉型)。如員工對杠桿尺寸掌握不充分,易造成錯裝,以C62BK 型車為例,存在ST1-600 型閘調器轉K2 改造,ST2-250 型閘調器轉K2 改造,10 吋制動缸轉8B 改轉K2,轉8B 改轉K2、制動缸中心距車體中心420mm 等4 種方案,涉及2 套制動杠桿方案,員工如未能精確掌握制動杠桿尺寸表,極易造成制動杠桿錯裝;二是部分員工雖正確選用了相應尺寸的杠桿,但出現反裝,如433×444、450×480 規格制動杠桿。
以上問題,導致部分車輛制動杠桿錯裝、反裝,并帶病出廠,造成外部質量反饋。
基于現有字漏模式不具備防錯裝和防反裝功能,設計制作了增設定位銷的一體化字漏方案(見圖2)。

圖2 制動杠桿一體化字漏實物示意
該字漏在原有字漏基礎上,具備以下特點:
(1)增設定位銷,定位銷中心距與杠桿銷孔距相符,使字漏及其噴涂標識具備防錯功能。
(2)結合制動杠桿銷孔尺寸,分別選用定位銷規格為φ28mm(制動缸端連接孔)和φ36mm(閘調器端連接孔),確保反向噴涂時定位銷無法穿入制動杠桿銷孔,使字漏具備防反裝功能。
(3)結合既有車型制動杠桿孔距情況,同時考慮便于定位銷插入銷孔,設置定位銷錐度為3mm,提高了噴涂作業效率。
(4)為便于觀察,在制動杠桿側面噴涂防反裝標記,其位置規則為在制動杠桿連接制動缸端(一般位置靠向車體外側,方便觀察)側面,噴涂長約40mm 的防反裝標識(見圖3)。

圖3 制動杠桿防反標記裝車后效果圖
針對既有車輛,建議廠修時,在制動杠桿上標注永久性尺寸標識,消除人工測量錯誤的情況。關于標識方式,初步選定在制動杠桿上焊接字模、機械手焊寫、銑刻等三種永久性標識方式。綜合考量工藝簡單和美觀標準等原則,認為在制動杠桿上銑刻是最優方法(見圖4)。模式如下:在制動杠桿上銑刻深3mm、字高40mm 的規格標記和防反裝箭頭標記,箭頭指向后制動杠桿與后支點連接端,方便員工在制動組裝后自檢、互檢。以上改造,對于厚度為25mm的制動杠桿,不影響其強度及使用性能。同時,銑刻的深度,經多次拋丸處理,仍能很直接地觀察、讀取制動杠桿尺寸,不會因使用年久而標識不清晰。

圖4 制動杠桿銑刻標記示意
為便于制動組裝員工識別車輛裝用杠桿規格,制定制動杠桿與車型匹配的標識規則,且具有唯一性,部分車型編碼規則見表4。其含義示例如下:6-P-K-10,代表60t 級車輛、棚車、K2 轉向架、10 吋制動缸,該標識的制動杠桿裝用在上述方案車輛上時不會產生錯裝。標識方式方面,廠修時可采用噴涂標記方式,新制時可采用銑刻方式,以此幫助作業人員識別制動杠桿規格是否與現車制動方案匹配。

表4 部分車型制動杠桿編碼規則
目前,制動杠桿反裝均發生于后制動杠桿,其根本原因是后制動杠桿的近對稱結構設計以及支點座或制動缸后支點無法對制動杠桿反裝起到有效控制。為解決反裝,推薦對既有車輛進行以下改進:后制動杠桿(近制動缸端)的連接,采用支點座方案時,在后制動杠桿與上拉桿連接端焊裝防反裝擋(見圖5、圖6),如反裝,則防反裝擋頂在支點座內側,制動圓銷無法穿入制動杠桿,實現后制動杠桿防反裝功能;采用制動缸后支點方案時,在后制動杠桿與上拉桿連接端焊裝防反裝擋,或在制動缸后支點上焊裝封閉擋塊,兩者組合后,避免了后制動杠桿反裝。

圖5 制動杠桿正向組裝時無影響

圖6 制動杠桿反裝時圓銷無法穿入支點座
正確組裝制動杠桿對于保證鐵路貨車行車安全和制動倍率符合設計要求至關重要,而防止制動杠桿錯裝,應從簡單的一線職工測量這種“人防”模式向“技防+人防”相結合,最終實現“技防”努力,以取得更好的效果。