摘 要:對目前國內(nèi)鐵路運(yùn)輸中的漏斗車簡單介紹，結(jié)合K18AK/BK車輛底門兩級頂鎖機(jī)構(gòu)原理對淮南礦區(qū)車輛段修中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，找出造成底門關(guān)閉后上曲拐不能越過死點(diǎn)位置而影響行車安全的原因，并提出防范措施。

關(guān)鍵詞:漏斗車 兩級頂鎖 上曲拐 措施

中圖分類號(hào):TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2011)03(c)-0063-01

漏斗車是一種端墻向內(nèi)側(cè)傾斜，車體下部裝有漏斗的鐵路貨車。漏斗車卸車便捷，適合裝運(yùn)礦石、水泥、煤炭等散粒貨物，在鐵路運(yùn)輸中具有重要意義。目前國內(nèi)運(yùn)輸煤炭的漏斗車有K18F、K18DG、K18DA、K18AT、K18AK、K18BK、KM70等幾種車型，漏斗車一般具有手動(dòng)、風(fēng)動(dòng)兩種卸車方式(部分車型可采用翻車機(jī)卸車)，底門靠一套能自鎖的機(jī)械傳動(dòng)裝置(大刀片式杠桿機(jī)構(gòu)或頂鎖機(jī)構(gòu))進(jìn)行開閉，借助壓縮空氣或手動(dòng)操作可使煤炭自動(dòng)卸出，貨物由上面裝入，卸貨時(shí)用人力或風(fēng)力開啟漏斗底門，貨物靠自身重力自動(dòng)卸出。1999年，針對國內(nèi)原有煤炭漏斗車在日常應(yīng)用中存在的問題，為充分滿足用戶要求，太原機(jī)車車輛廠設(shè)計(jì)了K18DA型煤炭漏斗車;2002年，為適應(yīng)車輛提速要求，太原廠在K18DA型煤炭漏斗車的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了K18AT型煤炭漏斗車;2003年，太原廠在K18AT型煤炭漏斗車的基礎(chǔ)上又設(shè)計(jì)了K18AK型煤炭漏斗車;K18BK車輛是為了翻車機(jī)卸車等需求在K18AK基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制造而成。

礦區(qū)K18AK/BK車輛底門開閉裝置采用兩級傳動(dòng)、頂鎖機(jī)構(gòu)，風(fēng)動(dòng)、手動(dòng)兩用，采用頂鎖式開閉機(jī)構(gòu)開關(guān)4個(gè)底門，具有兩級鎖閉裝置，可確保車輛在行走時(shí)底門閉鎖的絕對可靠。鎖體承受底門銷作用力的圓弧面是以鎖體轉(zhuǎn)動(dòng)中心為圓心的圓弧。作用于鎖體上的底門壓力通過鎖體的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，因此底門銷壓在圓弧面的任意點(diǎn)上，鎖體與底門銷均呈平衡狀態(tài)，鎖體不會(huì)因底門銷作用力的增大或減小而轉(zhuǎn)動(dòng)，此外，為防止鎖體在空車運(yùn)行時(shí)振動(dòng)自開，在兩級傳動(dòng)的上、下部傳動(dòng)軸之間。設(shè)計(jì)了一個(gè)大刀式偏心連桿，該連桿只有在轉(zhuǎn)過死點(diǎn)時(shí)才可以開啟，將下部傳動(dòng)軸鎖定在制定的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，從而使鎖體被鎖在指定位置。

2007年淮南礦業(yè)集團(tuán)為淮滬田集電廠和淮浙鳳臺(tái)電廠購置K18AK/BK車輛近200輛，對淮南礦區(qū)漏斗車三次段修跟蹤調(diào)查顯示:淮礦近兩百輛漏斗車常常出現(xiàn)底門八個(gè)鎖體已落鎖，然大刀片偏心連桿卻未轉(zhuǎn)過死點(diǎn)(通常我們又將這種故障稱為上曲拐未轉(zhuǎn)過極限位置或上曲拐落鎖不到位)，可能造成重車運(yùn)行中車輛底門自動(dòng)開啟，嚴(yán)重影響行車安全。

1 原因分析

上曲拐、偏心連桿、下曲拐等部件組成的四連桿機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)K18AK/BK車輛底門系統(tǒng)的一級鎖閉，當(dāng)偏心連桿越過死點(diǎn)時(shí)，只有上曲拐作為原動(dòng)件旋轉(zhuǎn)時(shí)方可帶動(dòng)偏心連桿運(yùn)動(dòng)，防止貨物裝載時(shí)的重量引起四連桿的逆向運(yùn)動(dòng)。一般來講，大刀片偏心連桿未轉(zhuǎn)過死點(diǎn)的原因可能是偏心連桿長度不合適所致，可通過調(diào)整偏心連桿的長度使底門落鎖到位，然淮南礦業(yè)集團(tuán)所屬自備車輛為2007年新購車輛，使用時(shí)間尚短，偏心連桿未越過死點(diǎn)的根本原因并非長度不合適。經(jīng)對偏心連桿未轉(zhuǎn)過死點(diǎn)車輛檢查分析，引起上曲拐落鎖不到位的原因主要有以下三點(diǎn)。

1.1 傳動(dòng)軸底座螺母松動(dòng)

礦區(qū)自備車輛在礦區(qū)自備線運(yùn)行，具有運(yùn)行速度低，單次運(yùn)行里程短，貨物裝卸頻繁之特點(diǎn)。為提高卸車效率，淮礦自備車輛采用風(fēng)動(dòng)卸車方式卸車作業(yè)，風(fēng)動(dòng)卸車作業(yè)時(shí)雙向風(fēng)缸兩側(cè)壓差最高可達(dá)150KPA，關(guān)門時(shí)雙向風(fēng)缸兩側(cè)壓差最高可達(dá)260KPA，這種較大的壓差使得雙向風(fēng)缸鞲鞴帶動(dòng)齒條對上傳動(dòng)軸產(chǎn)生較大的沖擊力，加之礦區(qū)自備車輛貨物裝卸頻繁，極易造成上傳動(dòng)軸底座螺栓松動(dòng)、變形。在對淮南礦業(yè)集團(tuán)兩電廠自備車輛的首次段修中發(fā)現(xiàn):上傳動(dòng)軸底座螺栓松動(dòng)率高達(dá)95%，底座螺栓受沖擊變形而更換近50%。

1.2 風(fēng)動(dòng)系統(tǒng)管系漏泄

采用風(fēng)動(dòng)卸車作業(yè)的漏斗車輛一般在裝卸作業(yè)后需要關(guān)閉底門風(fēng)動(dòng)系統(tǒng)各塞門，并將卸車操縱閥手把置于手動(dòng)位，以確保車輛在運(yùn)行中不會(huì)因?yàn)殚y類故障和管系泄露故障而導(dǎo)致雙向風(fēng)缸形成壓差自動(dòng)開啟底門。然在實(shí)際運(yùn)用中，由于卸車作業(yè)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)和安全防范意識(shí)淡薄，在底門卸車作業(yè)完畢后，未將風(fēng)動(dòng)系統(tǒng)截?cái)嗳T全部關(guān)閉，將操縱閥手把未置于手動(dòng)位，當(dāng)操縱閥或風(fēng)動(dòng)管系出現(xiàn)微量漏泄時(shí)，可能造成雙向風(fēng)缸兩側(cè)產(chǎn)生空氣壓差，導(dǎo)致鞲鞴帶動(dòng)齒條向外推出，最終可使大刀片偏心連桿機(jī)構(gòu)偏離“死點(diǎn)”位置，使車輛失去兩級鎖閉作用，當(dāng)重車裝煤后，因?yàn)轱L(fēng)動(dòng)支管管系漏泄等原因可導(dǎo)致底門自動(dòng)開啟，排空重車。

1.3 齒條與連接螺桿發(fā)生相對位移

齒條與雙向風(fēng)缸連接螺桿靠螺紋連接形式連接，部分車輛在出廠時(shí)固定齒條與連接螺桿相對位置的開口銷未完全卡入齒條固定槽，致使在車輛運(yùn)行中螺桿與齒條發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)，引起齒條與連接螺桿出現(xiàn)縱向的相對位移，當(dāng)這種位移量達(dá)到一定值時(shí)，使用風(fēng)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)閉底門時(shí)，雙向風(fēng)缸鞲鞴已完全縮回，然齒條帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)的位移量不足，造成大刀片偏心連桿無法越過死點(diǎn)，底門實(shí)際處于未完全關(guān)閉狀態(tài)。

2 防范措施

2.1 更換防松螺栓螺母

淮礦自備車輛上傳動(dòng)軸底座螺栓型號(hào)為M20×75，強(qiáng)度等級為4.8級，為確保安全，建議將靠近大刀片偏心連桿的上傳動(dòng)軸底座螺母點(diǎn)焊固，建議將靠近齒輪齒條一側(cè)的上傳動(dòng)軸底座螺栓螺母更換為強(qiáng)度8.8級的防松螺栓螺母。

2.2 風(fēng)動(dòng)系統(tǒng)加設(shè)漏風(fēng)溝

建議在操縱閥至雙向風(fēng)缸開門充風(fēng)側(cè)加設(shè)漏風(fēng)溝，由于開門時(shí)需要的風(fēng)壓較低，故加設(shè)一定截面積的漏風(fēng)溝不會(huì)對風(fēng)動(dòng)卸車作業(yè)造成負(fù)面效應(yīng)，加設(shè)漏風(fēng)溝后，不但可以降低關(guān)門時(shí)對風(fēng)壓的需求，提高雙向風(fēng)缸排風(fēng)側(cè)的排風(fēng)速度，防止因卸車作業(yè)后風(fēng)源不足而關(guān)門不到位，同時(shí)在車輛運(yùn)行中還可以防止因風(fēng)動(dòng)支管管系或閥類出現(xiàn)微量漏泄而導(dǎo)致雙向風(fēng)缸兩側(cè)產(chǎn)生空氣壓差自動(dòng)開啟底門。

2.3 定期檢查底門落鎖情況

漏斗車需要每三個(gè)月對底門落鎖情況進(jìn)行檢查，對落鎖不到位車輛的頂桿或偏心連桿長度調(diào)整，確保行車安全。車輛維護(hù)保養(yǎng)人員在對底門落鎖情況確認(rèn)的同時(shí)須檢查連接螺桿與齒條的相對位置，對出現(xiàn)相對位移的螺桿進(jìn)行調(diào)整，預(yù)防因風(fēng)動(dòng)關(guān)門時(shí)齒條行程不足導(dǎo)致偏心連桿未轉(zhuǎn)至死點(diǎn)位置而引起底門開啟。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國鐵道部.鐵路貨車段修規(guī)程[M].北京:中國鐵道出版社，2002.

[2]李世英，K18BK車輛底開門系統(tǒng)常見故障分析及建議[J].科技資訊，2010，32:95.

[3]劉俊雷.K18BK型礦石漏斗車設(shè)計(jì)[J].2005.