丁恩山 上海鐵路局徐州電務(wù)段
重載條件下減速器常見(jiàn)問(wèn)題分析及對(duì)策
丁恩山 上海鐵路局徐州電務(wù)段
為滿(mǎn)足重載運(yùn)輸需要和大幅提高貨運(yùn)運(yùn)輸效益,我國(guó)鐵路在既有線(xiàn)上開(kāi)行的通用貨車(chē)軸重不斷加大,貨車(chē)軸重提高以后,已經(jīng)超出既有駝峰設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn),給減速器的維修帶來(lái)了很大的難度。對(duì)既有的減速器在重載條件下的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行深化分析,為現(xiàn)有減速器適應(yīng)大軸重重載車(chē)輛,保證減速器的性能和可靠性,提供經(jīng)驗(yàn)。
重載;駝峰;減速器;維修
大軸重貨車(chē)在編組站的作業(yè)安全關(guān)鍵在于駝峰溜放安全。提高貨車(chē)軸重以后,已經(jīng)超出既有駝峰設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn),必需提高調(diào)速設(shè)備強(qiáng)度、制動(dòng)性能和安全余量。駝峰車(chē)輛減速器是國(guó)內(nèi)最重要的駝峰調(diào)速設(shè)備,減速器的性能和可靠性直接關(guān)系到調(diào)車(chē)安全和運(yùn)轉(zhuǎn)效率,進(jìn)而關(guān)系到整個(gè)鐵路貨運(yùn)系統(tǒng)的安全和效率。大軸重新型貨車(chē)在編組站駝峰溜放過(guò)程中,駝峰車(chē)輛減速器是否能完成對(duì)大軸重車(chē)輛的制動(dòng)和緩解,可靠調(diào)整溜放車(chē)組速度和車(chē)組間的間隔,使其最終以不大于5km/h的速度與停留車(chē)安全連掛,是減速器維修的重點(diǎn)。
從維修的角度看,隨著重車(chē)數(shù)量的增多,減速器使用頻度的加大,整體道床破損,尤其是軌枕板承軌槽部位壓饋,二次澆筑的整體道床在結(jié)合面上,也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂紋,影響外觀和壽命,且軌枕板基本軌固定螺栓的尼龍螺母在破損后,不易修復(fù),不便于維修。制動(dòng)軌、制動(dòng)鉗等制動(dòng)組件強(qiáng)度不夠,開(kāi)裂情況較為嚴(yán)重,給行車(chē)安全帶來(lái)較大危害,現(xiàn)場(chǎng)維修工作量加大。
3.1 制動(dòng)部分
制動(dòng)部分是減速器設(shè)備受力最大的部分,也是最核心的部分;是與被制動(dòng)車(chē)輛的車(chē)輪直接接觸的杠桿系統(tǒng),承受車(chē)輛重力和轉(zhuǎn)換出的側(cè)向壓力,并根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)制動(dòng)緩解的狀態(tài)轉(zhuǎn)換;制動(dòng)部分主要包括制動(dòng)鉗組、制動(dòng)軌組件、主軸組件及調(diào)整墊片等。在作業(yè)繁忙的站場(chǎng),隨著重車(chē)不斷增多,減速器的使用頻率不斷加大,對(duì)于日常維修要著重注意以下幾個(gè)方面:
(1)車(chē)重增加,應(yīng)力集中,內(nèi)、外制動(dòng)鉗疲勞斷裂問(wèn)題,鋼軌承座焊接接縫開(kāi)裂問(wèn)題,如有要及時(shí)更換,同時(shí)要注意開(kāi)口尺寸的調(diào)整,使制動(dòng)力均勻分布,不要集中于減速器某一位或幾位上,否則會(huì)影響減速器的制動(dòng)力,制動(dòng)鉗組連續(xù)損壞時(shí)可能導(dǎo)致制動(dòng)軌斷裂,影響作業(yè)安全。
(2)由于振動(dòng)應(yīng)力集中、摩擦系數(shù)降低等原因易造成制動(dòng)軌非直接受力部位開(kāi)裂,制動(dòng)力不足,車(chē)輛出口超速,超速連掛會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛破損或貨物破損,影響作業(yè)安全。裂紋擴(kuò)展至一定程度需要及時(shí)更換,同時(shí)要注意開(kāi)口尺寸的調(diào)整,使制動(dòng)力均勻分布,不要集中于某一位或幾位上。
(3)制動(dòng)軌固定螺栓由于熱處理不當(dāng)或材質(zhì)有問(wèn)題時(shí),易出現(xiàn)斷裂、螺栓松動(dòng)等問(wèn)題,造成制動(dòng)軌與制動(dòng)鉗連接部分失效,影響受力和減速器的開(kāi)口尺寸。平時(shí)要加強(qiáng)巡視質(zhì)量,及時(shí)緊固或更換不良的螺栓。
(4)主軸防轉(zhuǎn)卡板及螺栓受剪切力過(guò)大易折斷,防轉(zhuǎn)失效,主軸無(wú)防轉(zhuǎn),兩端都失效時(shí),主軸容易竄出,主軸套磨損加快,再有,由于壓配式注油杯污物阻塞油孔,無(wú)法注油,潤(rùn)滑不良,也能加劇主軸套磨損速度,使主軸套因磨損而尺寸超差。每年要充分利用中修對(duì)尺寸超差的主軸套及主軸等進(jìn)行更換,平時(shí)對(duì)不良的防轉(zhuǎn)卡板及螺栓等要及時(shí)更換處理,加強(qiáng)活動(dòng)部件的油潤(rùn)。
(5)調(diào)整墊板在頻繁使用過(guò)程中,受應(yīng)力集中,易撕裂,鎖壓槽鋼尺寸配合不理想易造成調(diào)整墊板竄出,影響減速器的開(kāi)口尺寸。平時(shí)要及時(shí)調(diào)整或更換墊板。
3.2 基礎(chǔ)部分
基礎(chǔ)部分是為設(shè)備提供可承受設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的受力,保證各個(gè)零部件在一個(gè)大修周期內(nèi)的水平及垂向的相對(duì)位置保持不變,整體的位移也在允許值之內(nèi);基礎(chǔ)部分包括混凝土基礎(chǔ)、聯(lián)接及支架和枕下墊板等。在大修施工及日常的維護(hù)過(guò)程中,要著重注意幾個(gè)方面:
(1)整體道床在地基沉降不均時(shí),局部邊角受力或道心受力時(shí),會(huì)造成開(kāi)裂,基礎(chǔ)整體性差,機(jī)體受力不均勻,影響基礎(chǔ)壽命,對(duì)設(shè)備使用效果有一定影響。不易修復(fù)。
(2)混凝土軌枕板循環(huán)受縱向沖擊和垂向拍擊,導(dǎo)致混凝土受拉開(kāi)裂或疲勞粉化,可能造成軌枕板承軌臺(tái)破損,基本軌支撐不良,影響行車(chē)安全,且修復(fù)困難。
(3)尼龍(大)墊板受力過(guò)大,撞擊破損;組合式橡膠墊板長(zhǎng)時(shí)間使用后彈性不良甚至拍擊破碎,破壞混凝土等,維修過(guò)程中要注意檢查及時(shí)更換。
(4)在道釘螺栓受剪切力,反復(fù)的搖動(dòng)時(shí),會(huì)松動(dòng)拔出;道釘松動(dòng)后,對(duì)應(yīng)的支座就會(huì)失效,影響設(shè)備的制動(dòng)功能,鋼軌固定座壓住基本軌軌底,造成軌枕板開(kāi)裂或尼龍?zhí)坠芷茡p,無(wú)法修復(fù)。
(5)中間支座過(guò)渡圓弧小,產(chǎn)生應(yīng)力集中,易會(huì)造成疲勞開(kāi)裂,維修過(guò)程中要注意檢查及時(shí)焊接。
3.3 傳動(dòng)部分
傳動(dòng)部分是在氣壓動(dòng)力作用下,通過(guò)氣缸的伸縮,帶動(dòng)平行四連桿機(jī)構(gòu),使曲拐支起或落下,從而控制制動(dòng)部分的制動(dòng)/緩解兩種狀態(tài);傳動(dòng)部分包括曲拐、拉桿、滾輪、各種軸套、絕緣套以及氣動(dòng)部件等。在日常的維護(hù)過(guò)程中,要著重注意幾個(gè)方面:
(1)曲拐在長(zhǎng)時(shí)間磨損后,定位面尺寸變化,造成偏心減小,在某些特殊情況下,會(huì)導(dǎo)致緩解時(shí)間加長(zhǎng),甚至不緩解夾停車(chē),危及作業(yè)安全,曲拐(偏心10)尤甚。
(2)拉桿組件長(zhǎng)期磨損,定位面尺寸變換,造成定位面磨損或尺寸超差,曲拐定位不準(zhǔn),是緩解慢的次要因素。
(3)拉桿絕緣套及其他絕緣套受污染、浸泡或長(zhǎng)時(shí)間磨損,絕緣下降甚至造成軌道電路紅光帶,影響正常作業(yè)。
(4)在車(chē)重而繁忙的站場(chǎng),滾輪及各種軸、軸套由于熱處理硬度不足,受力磨損,潤(rùn)滑不良等,易拉傷制動(dòng)鉗磨耗面,造成滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活,尺寸超差,調(diào)整困難,影響制動(dòng)力和緩解可靠性,為緩解慢的次要因素。平時(shí)可通過(guò)更換解決,中修時(shí)可重點(diǎn)解決。
(5)氣缸組件由于潤(rùn)滑不良或密封受損易造成動(dòng)作不靈活或漏氣,氣缸膠管老化龜裂,冬季易破損等也會(huì)造成泄露,影響動(dòng)作可靠性。平時(shí)維修可通過(guò)更換解決。
從近幾年來(lái)看,車(chē)輛方面的變化,主要是軸重的提高,既有減速器的檢修周期應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況靈活掌握,要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際來(lái)定。
減速器的主要受力部件的疲勞試驗(yàn)要求所對(duì)應(yīng)的應(yīng)為重車(chē)的軸重,因?yàn)樵谥苿?dòng)狀態(tài),每過(guò)一個(gè)軸,就有一次有效的疲勞加載周期,所以,主要受力部件的疲勞要求就是“應(yīng)能承受大于2×106次”有效軸次。而實(shí)際使用中,對(duì)于繁忙站場(chǎng),如徐州北下行,每天4000輛,2/3的車(chē)輛通過(guò)東側(cè)J1減速器,其中1/2的車(chē)輛為有效軸重,則最不利條件下,每天有5300軸次,370天即達(dá)到疲勞壽命。而設(shè)備管理部門(mén)一般認(rèn)為間隔位大修周期5年~8年,目的位8年~12年,而不考慮實(shí)際作業(yè)量的數(shù)據(jù),經(jīng)常產(chǎn)生矛盾。有時(shí)超期服役,有時(shí)未充分使用,提前大修造成浪費(fèi)。
對(duì)于減速器的使用壽命,應(yīng)以主要受力部件在最大在用車(chē)輛軸重載荷下的疲勞壽命(次數(shù))為主要指標(biāo),衡量具體設(shè)備的有效軸次是否累計(jì)達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)要求,從而判斷是否需要中修或大修,而不是籠統(tǒng)的以時(shí)間來(lái)衡量,而不考慮作業(yè)量的大小。
減速器開(kāi)口尺寸及有關(guān)尺寸的檢修,間隔位和目的位要區(qū)分開(kāi)來(lái),分別對(duì)待,而不應(yīng)統(tǒng)一3個(gè)月為一個(gè)周期,依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際間隔位1個(gè)月就應(yīng)該進(jìn)行一次尺寸調(diào)整?;顒?dòng)部件的潤(rùn)滑周期也應(yīng)由15天改為10天為一個(gè)周期。
本文從減速器在重載條件下維修的著重點(diǎn)入手,對(duì)減速器的基礎(chǔ)、制動(dòng)、傳動(dòng)等幾個(gè)方面進(jìn)行深化探討,并結(jié)合實(shí)際對(duì)既有減速器的檢修和使用壽命周期的統(tǒng)計(jì)提出建議,對(duì)于減速器生產(chǎn)和維修使用等環(huán)節(jié)有一定幫助,并通過(guò)不斷改進(jìn),全面提升減速器設(shè)備的可靠性。
責(zé)任編輯:萬(wàn)寶安
來(lái)稿日期:2014-12-02