李玉偉 上海鐵路局南京東車輛段

制動(dòng)梁是鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵部件之一，其質(zhì)量狀態(tài)直接關(guān)系到鐵路貨車的運(yùn)行安全，目前鐵路貨車主型K2、K6型轉(zhuǎn)向架都裝用了L-B型組合式制動(dòng)梁，隨著車輛新技術(shù)的不斷應(yīng)用，L-B型組合式制動(dòng)梁在我國(guó)鐵路貨車中的使用將越來(lái)越多。

L-B型制動(dòng)梁采用了熱軋制工藝，模塊化組裝，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，磨耗小，檢修方便，互換性、通用性較強(qiáng)，優(yōu)點(diǎn)明顯。已取代槽鋼弓形桿制動(dòng)梁，在運(yùn)用中取得良好的運(yùn)行效果，但隨著鐵路貨車重載、提速的不斷發(fā)展，貨車檢修周期，列檢運(yùn)行里程的不斷延長(zhǎng)，該型制動(dòng)梁存在的一些問(wèn)題也顯現(xiàn)出來(lái)。

1 故障統(tǒng)計(jì)

筆者統(tǒng)計(jì)了2013年5月以來(lái)三個(gè)月南京東車輛段徐州北檢修車間貨車段修中L-B型組合式制動(dòng)梁的故障情況（詳見(jiàn)表 1）。

表1 制動(dòng)梁故障統(tǒng)計(jì)表

從表1可以看出，L-B型制動(dòng)梁檢修時(shí)，滑塊磨耗套磨耗過(guò)限、滑塊磨耗套裂紋、滑塊裂紋、安全鏈磨耗過(guò)限、閘瓦托磨耗過(guò)限等故障出現(xiàn)較為頻繁，產(chǎn)生大量的檢修工作量，且隨著L-B型組合式制動(dòng)梁使用年限的增加，制動(dòng)梁故障數(shù)量應(yīng)還會(huì)逐步增多，如果檢修和制造質(zhì)量不高，這將給鐵路貨車運(yùn)用埋下嚴(yán)重的安全隱患。需要說(shuō)明的是，有些故障如支柱梁體裂損，檢修時(shí)雖極少發(fā)生，但運(yùn)用一發(fā)生就會(huì)造成致命損害，鐵道部研究表明這主要是制動(dòng)梁材質(zhì)加工時(shí)金相發(fā)生了相變，產(chǎn)生了魏氏體組織，導(dǎo)致了機(jī)械性能的下降，屬源頭質(zhì)量問(wèn)題，這里僅就上述檢修常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行分析。

2 原因分析

結(jié)合制動(dòng)梁結(jié)構(gòu)與相關(guān)文獻(xiàn)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究，并與生產(chǎn)廠家交流后針對(duì)上述問(wèn)題，進(jìn)行如下原因分析：

2.1 滑塊磨耗套磨耗過(guò)限

目前制動(dòng)梁滑塊磨耗套分2種:一種為寬套 (寬度為60 mm)需分解;另一種為窄套(寬度為48 mm)不需分解。段修時(shí)發(fā)現(xiàn)磨耗套磨耗過(guò)限很多并多集中于制動(dòng)梁滑塊的內(nèi)側(cè)下部，而且磨耗程度也不易檢測(cè)，究其原因如下：

（1）滑塊磨耗套靠向閘瓦安裝位置的下方平面，由于制動(dòng)梁本身結(jié)構(gòu)和車輛整體安裝關(guān)系，該部位是制動(dòng)梁的自重主要承重點(diǎn)和摩擦支撐面，在車輛運(yùn)行時(shí)，它除承受制動(dòng)力位移產(chǎn)生的摩擦外，還不規(guī)則和連續(xù)地承受制動(dòng)梁和轉(zhuǎn)向架振動(dòng)產(chǎn)生沖擊載荷，而在車輛制動(dòng)和緩解時(shí)，它又是制動(dòng)梁位移的主要摩擦面，因此，該處容易出現(xiàn)嚴(yán)重的平面磨耗。如始終一面朝下，易造成這一面磨耗過(guò)限。

（2）現(xiàn)制動(dòng)梁滑塊磨耗套各面尺寸不同，3個(gè)面厚度為6 mm,1個(gè)面為7 mm。厚7 mm的一面為滑塊的下面。由于彼此厚度相差較小,不容易區(qū)分,稍不留意,易裝反位。工藝文件規(guī)定,在段修中,磨耗套剩余厚度小于4 mm則要報(bào)廢。如在同樣磨耗2 mm的情況下,正確安裝不需報(bào)廢,而裝反位則需報(bào)廢,造成浪費(fèi)。

（3）段修時(shí)磨耗套分解或更換時(shí)分解組裝無(wú)專用工具，用電鉆分解，錘擊鋁鉚釘鉚固，作業(yè)質(zhì)量無(wú)法保證，運(yùn)行時(shí)易造成磨耗套鉚釘松動(dòng)，加劇磨耗套磨耗。

2.2 滑塊磨耗套裂紋

段修時(shí)曾發(fā)現(xiàn)新品磨耗套錘擊開裂現(xiàn)象，因此磨耗套裂紋主要原因是新品材質(zhì)塑性成分不達(dá)標(biāo)，材質(zhì)發(fā)脆；再者磨耗套運(yùn)用環(huán)境惡劣，承受著很多振動(dòng)載荷的沖擊與作用，當(dāng)車輪踏面擦傷剝離時(shí)，更加劇了這種沖擊，磨耗套四周彎角與鉚釘處等應(yīng)力集中部位，易產(chǎn)生裂紋，還有車輛在長(zhǎng)大下坡道制動(dòng)時(shí)，閘瓦處會(huì)產(chǎn)生大量的制動(dòng)熱能，磨耗套的耐熱性能不好，在靠近閘瓦托的一側(cè)，就發(fā)現(xiàn)不少V字形熔化裂損。

2.3 滑塊裂紋

（1）滑塊根部鑄造質(zhì)量差，材質(zhì)晶粒粗大。在探傷時(shí)發(fā)現(xiàn)滑塊裂紋多出現(xiàn)在滑塊根部，長(zhǎng)度約為40～60 mm。出現(xiàn)故障的多為晶粒粗大的滑塊，由于滑塊與閘瓦托是一體鑄造成型的，鑄造工藝相對(duì)粗糙，材質(zhì)強(qiáng)度相對(duì)不高，故容易出現(xiàn)裂紋。

（2）滑塊根部幾何圖形復(fù)雜，從閘瓦托底部向滑塊根部過(guò)渡的尺寸變化較大，易造成應(yīng)力集中，滑塊是轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)制動(dòng)裝置唯一的懸掛裝置，承受著整個(gè)制動(dòng)梁的自重，運(yùn)用過(guò)程中受力復(fù)雜，易導(dǎo)致根部出現(xiàn)裂紋故障。

（3）滑塊耐磨套失效或丟失，導(dǎo)致滑塊故障。在運(yùn)用過(guò)程中滑塊磨耗套丟失或破損時(shí)有發(fā)生，使滑塊直接與側(cè)架滑槽接觸，由于車輛運(yùn)行時(shí)顛簸，相互碰撞，滑塊根部或表面易產(chǎn)生裂紋。

2.4 制動(dòng)梁安全鏈磨耗過(guò)限

（1）L-B型制動(dòng)梁安全鏈與梁體的連接由一個(gè)整體安全鏈卡子和眼環(huán)螺栓緊固而成，緩解時(shí)制動(dòng)梁安全鏈貼靠在梁體上，運(yùn)行時(shí)安全鏈環(huán)來(lái)回?cái)[動(dòng)，安全鏈與梁體直接接觸不斷碰撞、摩擦產(chǎn)生局部磨耗，磨耗多集中于安全鏈下面第二鏈環(huán)處。

（2）制動(dòng)梁安全鏈眼環(huán)螺栓安裝于背離搖枕一側(cè)，安全鏈跨過(guò)制動(dòng)梁與搖枕連接，而且制動(dòng)梁安全鏈卡子位于支柱中心兩側(cè)500 mm處，處于搖枕的安全鏈座內(nèi)側(cè)，與其成一定角度，制動(dòng)梁安全鏈松余量40 mm～70 mm，緩解位安全鏈磨梁體。

2.5 閘瓦托磨耗過(guò)限

（1）車輛運(yùn)行時(shí)閘瓦插銷松動(dòng)，使閘瓦與閘瓦托之間不能密貼，兩者出現(xiàn)松動(dòng)的現(xiàn)象，當(dāng)車輛制動(dòng)和緩解時(shí)，兩者產(chǎn)生相互摩擦導(dǎo)致閘瓦托磨耗或偏磨，更有甚者因閘瓦插銷丟失而閘瓦脫落，造成車輛制動(dòng)時(shí)閘瓦托直接與輪對(duì)抱緊，產(chǎn)生閘瓦托磨耗。

（2）段修時(shí)閘瓦與閘瓦托本身加修質(zhì)量不高，組裝時(shí)與閘瓦托間隙配合控制不當(dāng)，使閘瓦與閘瓦托組裝間隙過(guò)大，車輛制動(dòng)和緩解時(shí)摩擦產(chǎn)生閘瓦托磨耗。

3 改進(jìn)建議

針對(duì)以上造成L-B型制動(dòng)梁檢修常見(jiàn)故障的原因，提出以下幾條改進(jìn)措施：

3.1 滑塊磨耗套的改進(jìn)建議

（1）增設(shè)磨耗限度標(biāo)記，在滑塊磨耗套的內(nèi)外側(cè)兩端部周圈刻劃一條磨耗限度線，到線即報(bào)廢，這樣不分解也便于檢測(cè)磨耗套是否需更換。

（2）提高滑塊磨耗套的新造質(zhì)量，適當(dāng)提高塑性與耐高溫性，減少裂紋發(fā)生，建議納入資質(zhì)管理與壽命管理，并進(jìn)行質(zhì)量追溯。

（3）改變制動(dòng)梁滑塊磨耗套形狀，將外端封閉，這樣磨耗套彎角處強(qiáng)度大大增加，有益于裂紋的減少，而組裝后兩側(cè)側(cè)架滑槽擋在磨耗套兩端，既使組裝鉚釘失效磨耗套也不會(huì)脫出，減少滑塊磨耗套丟失現(xiàn)象，避免滑塊因碰撞、磨損而產(chǎn)生故障。

（4）每次檢修時(shí)保證磨耗套較厚的一面位于下面，不符時(shí)分解重新組裝，延長(zhǎng)磨耗套使用壽命，同時(shí)使用磨耗套專用分解組裝工具，提高檢修質(zhì)量。

3.2 滑塊改進(jìn)建議

改善滑塊鑄造工藝，提高滑塊鑄造質(zhì)量。同時(shí)增大L-B型組合式制動(dòng)梁閘瓦托與滑塊之間的過(guò)渡圓弧，避免連接處的應(yīng)力集中?，F(xiàn)使用中的制動(dòng)梁閘瓦托與滑塊是一體鑄造成形，材質(zhì)晶粒粗大，建議生產(chǎn)廠家可以從閘瓦托與滑塊分離制造，然后用組裝的方法解決這一問(wèn)題，可將滑塊與梁架制作成一體式結(jié)構(gòu)，將閘瓦托鉚結(jié)或用螺栓固定在梁架上。這樣可提高滑塊的自身強(qiáng)度，而且鍛造成形相比鑄造成形產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象少得多。

3.3 安全鏈改進(jìn)建議

（1）改變安裝方向，將安全鏈卡子眼環(huán)螺栓換裝在制動(dòng)梁靠近搖枕的一側(cè)，這樣安全鏈與梁體或卡子無(wú)接觸，避免相互摩擦。

（2）調(diào)節(jié)安全鏈卡子至支柱距離，由500 mm增大到570 mm，這樣卡子與搖枕安全鏈座位置大致相同，安全鏈處于垂直狀態(tài)，車輛運(yùn)行時(shí)安全鏈與梁體不接觸，避免磨耗。

（3）嚴(yán)格控制制動(dòng)梁安全鏈松余量符合40～70 mm，提高組裝質(zhì)量。

3.4 閘瓦托改進(jìn)建議

（1）組裝閘瓦時(shí)做好與閘瓦托選配和弧度、間隙控制，提高組裝質(zhì)量。

（2）裝閘瓦時(shí)，盡量增大閘瓦插銷的撓度，防止運(yùn)行時(shí)閘瓦松動(dòng)，建議閘瓦插銷全部安裝閘瓦插銷環(huán)，防止閘瓦脫落。

（3）檢修時(shí)加強(qiáng)檢查，發(fā)現(xiàn)閘瓦托磨耗時(shí)及時(shí)加修，并用閘瓦托專用銑床加工，提高檢修質(zhì)量。

[1]陳大名,張澤偉.《鐵路貨車新技術(shù)》中國(guó)鐵道出版社.2004年.北京

[2]《 鐵路貨車段修規(guī)程 》中國(guó)鐵道出版社2012年.北京.