楊鵬英

前言

通過對車鉤鉤耳及鉤尾框裂紋產(chǎn)生原因的分析，提出加強車鉤檢修質量的措施，降低貨車運用典型故障。

一、問題的提出

隨著鐵路貨車全面重載和提速，車鉤裂損故障的頻發(fā)，大大增加鐵路貨車的臨修率，影響了貨車正常運用秩序。大準鐵路貨車運用的典型故障反饋率大增，通過數(shù)據(jù)分析，車鉤典型故障反饋率高，嚴重地影響了段修貨車運用的典型故障反饋率。車鉤典型故障反饋率主要是鉤頭裂損和鉤尾框裂損，鉤頭裂紋主要發(fā)生在鉤耳部位，鉤尾框裂紋主要發(fā)生在框身部位。下面我就車鉤鉤耳裂紋和鉤尾框框身裂紋這兩種發(fā)生率高對行車安全危害較大的故障產(chǎn)生的原因進行分析。

二、原因分析及采取措施

（一）車鉤鉤耳裂紋產(chǎn)生原因及應采取的措施

1、車鉤鉤耳孔襯套丟失或磨耗超限是車鉤鉤耳裂紋產(chǎn)生的原因之一。

車鉤鉤耳孔襯套丟失或磨耗超限，使鉤舌銷與鉤耳孔間隙超限，減弱鉤舌銷定位精度，加大鉤舌與鉤腔內(nèi)部間隙，使鉤舌不處于水平位置。在車輛運行中鉤舌銷受力致使鉤耳孔受力大增，在受到牽引、沖擊力時，易使鉤耳產(chǎn)生裂紋。同時，鉤耳孔襯套丟失鑲套，不合理的鑲套壓力以及襯套與孔的過盈量過大，使鉤耳孔內(nèi)部產(chǎn)生強大內(nèi)應力，運用中加大了鉤耳產(chǎn)生裂紋的可能性；若襯套與孔的過盈量過小，又易使襯套產(chǎn)生松動而丟失。

實際工作中存在工作者鑲套時隨機取套，臆測襯套與孔的過盈量的做法，影響車鉤鉤耳的鑲套質量。8月份中旬就有一套車鉤因襯套選配不當，鑲套時導致鉤耳孔裂紋3處，長度大于15mm而報廢。

因此，在檢修時應采取以下措施來保證車鉤鉤耳襯套鑲套質量。

1）嚴格執(zhí)行段修規(guī)定，車鉤鉤耳孔襯套丟失、松動、裂損、磨耗超限時進行換套處理；2）車鉤鉤耳孔磨耗超限時堆焊后加工，鉤耳孔變形、影響鑲套時調(diào)修；3）更換襯套時，盡量采用液壓機退套，避免人工氧炔割套傷及車鉤鉤耳本體；4）鑲套時，嚴格執(zhí)行鑲套工藝標準，鋼襯套與孔結合處涂抹沿油，使用游標卡尺測量鉤耳孔徑與襯套直徑，保證鋼襯套與孔的過盈量在0.05～0.1mm之間；5）鑲套后仔細檢查鉤耳，發(fā)現(xiàn)裂紋及時處理。

2、車鉤組裝后縱向間隙不合理，也是車鉤鉤耳裂紋產(chǎn)生的原因之一。

車鉤組裝后的縱向間隙主要有：車鉤牽引（沖擊）臺與鉤舌牽引（沖擊）臺的間隙，車鉤鉤舌護銷突緣與鉤耳間的間隙，鉤舌銷與鉤耳孔的間隙。三者的關系應按照車鉤設計原理，車輛的牽引沖擊力主要依靠牽引沖擊臺來傳遞，當牽引沖擊臺磨耗后，車鉤鉤耳、鉤舌護銷突緣、牽引沖擊臺共同承擔牽引（沖擊）力，再磨耗后鉤舌銷、鉤耳、護銷突緣、牽引沖擊臺共同受力。車鉤縱向間隙不合理，直接影響車鉤連掛時各受力點力的合理分配，使鉤耳受力加大，易發(fā)生裂紋。

實際工作中組裝車鉤時，工作者主要是保證車鉤三態(tài)、鎖鐵移動量、開閉鎖位等的間隙合格，往往忽略了車鉤組裝后的縱向間隙。對此，分析導致車鉤縱向間隙不合理的原因有：

1）車鉤使用年限長（普通鋼20年，C、E級鋼25年），鉤腔內(nèi)與鎖鐵、鉤舌配合處磨損嚴重，檢修時未施行焊修或焊修未恢復原型；2）鉤舌牽引臺、鎖面、鎖鐵等配件磨耗后未加工或加工未恢復原型；3）鉤舌、鉤腔內(nèi)部配件選配不當。

因而，針對于車鉤組裝時縱向間隙的不合理，檢修中應采取以下措施：

1）嚴格加修工藝，對鉤腔內(nèi)磨耗面進行焊修，并加工或磨修恢復原型尺寸。2）對配件嚴格把關，鉤舌牽引圓弧、鎖鐵等配件磨耗后加修恢復原型，進行檢測，防止不合格者裝車使用。3）車鉤三態(tài)試驗時，手工檢查鉤舌向外牽引狀態(tài)下的三個間隙，閉鎖位時用手扳緊鉤舌檢查，鉤舌銷應能自由轉動；手工檢查沖擊狀態(tài)下三個間隙，鎖位時向里推壓鉤舌，鉤舌沖擊臺與車鉤沖擊臺應緊密接觸；車鉤縱向間隙不符合時應重新選配鉤舌與鉤腔內(nèi)配件。

3、車鉤鉤舌鎖面與鉤鎖鐵間橫向間隙大，也是車鉤鉤耳裂紋產(chǎn)生原因之一。

車鉤鉤舌鎖面與鉤鎖鐵間橫向間隙大加劇了車輛運行中鉤腔與各配件的磨耗，使各配件上下、左右間隙進一步增大，當車輛在牽引或沖擊的瞬間，車鉤各部受力大增，加大鉤耳裂紋的可能性。因段規(guī)中未對車鉤組裝時橫向間隙作出明確規(guī)定，是車鉤檢修時的一處盲區(qū)。應制定在段修時切實可行的檢測橫向間隙的技術標準及限度。新造13號車鉤，鉤舌鎖面與鉤鎖鐵橫向間隙不大于6.5mm，在段修中也可以使用6.5mm這一限度。因此，在車鉤組裝時，要檢測車鉤橫向間隙，對于間隙過大者，重新選配鉤舌與鉤腔內(nèi)配件。

4、車鉤鉤耳裂紋焊修質量差，造成焊修后再次開裂，是車鉤鉤耳裂紋產(chǎn)生的重要原因。

2015年三季度車鉤鉤耳裂紋中有16處裂紋屬于鉤耳原焊修后的焊波位置，是鉤耳裂紋焊修后復裂，在車鉤鉤耳裂紋中占有很大的比例。對鉤耳裂紋焊修后復裂原因進行分析，認為工作者焊修時出現(xiàn)的幾種情況，是鉤耳焊后復裂的重要原因：

1）焊修前，未對焊接部位進行預熱，導致焊接部位產(chǎn)生較大的殘余應力。2）焊修時沒有清除表面銹層及灰塵，致使焊修時產(chǎn)生夾渣、氣孔、咬邊及未焊透，降低焊接部位強度。3）焊修時沒有消除原裂紋，而是直接進行焊修。4）焊修時未采用與被焊件相符的焊條，且焊接電流過大，將鉤耳本體溶化，形成焊疤，削弱鉤耳的強度。5）焊修后未進行熱處理。

因此，要提高鉤耳焊修質量，減少焊后復裂的發(fā)生，檢修時應采取以下措施：

1）嚴格執(zhí)行焊修工藝標準，焊前預熱，溫度至200℃～300℃，范圍超出焊接面積，寬度大于焊縫深度的3倍。2）焊修時，清除表面銹層、灰塵，對裂紋部位開坡口，消除原裂紋，坡口應為V型或U型，角度為60±5°。3）車鉤是鑄鋼件，焊修時我段采用J506焊條焊修，經(jīng)烘干處理，焊條直徑Φ4mm，焊接電流為150～190A。4）焊修后進行熱處理，對裂紋焊修處四周50mm范圍內(nèi)加熱到850～900℃，加蓋石棉等保溫材料，保溫1h以上，后緩冷至室溫。5）焊修后打磨圓滑。

（二）鉤尾框框身裂紋產(chǎn)生的原因及應采取的措施

1、鉤尾框框身變形是造成框身裂紋的原因之一

尾框框身發(fā)生變形后破壞了尾框的正常工作條件，尾框的受力情況也發(fā)生變化，導致應力急劇上升，又因為裂紋發(fā)生的起始處大都是應力集中的所在，鉤尾框框身又是承受車輛縱向牽引、沖擊力最大的部位。因而在低溫沖擊或超載等的不利條件下，框身容易發(fā)生裂紋。

工作中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鉤尾框框身變形，大多都是13號鉤尾框，使用年限超過15年，尾框框身存在不同程度的磨耗，特別是在框身焊裝磨耗板部位。原因是老段規(guī)對段修時框身磨耗板的有無及焊接要求規(guī)定不明確，造成磨耗板大量丟失，框身與車鉤托梁直接接觸發(fā)生磨耗?？蛏砟ズ暮?，厚度變薄，強度變?nèi)?，容易發(fā)生變形。

因此，在檢修時應采取以下措施：

1）按工藝規(guī)定使用樣板檢測鉤尾框框身厚度，上下框身間距離、框身彎曲、上下扁銷孔距離。框身一側彎曲大于3mm時調(diào)修，各部位磨耗超限時按規(guī)定堆焊后磨平。2）嚴格執(zhí)行新段規(guī)要求，鉤尾框框身磨耗板丟失時補裝。磨耗板與框身焊接時兩側五段段焊，焊波長30mm。

2、鉤尾框框身內(nèi)側面前后彎角處磨耗超限后經(jīng)多次堆焊或焊修不規(guī)范也是框身裂紋產(chǎn)生的原因之一。

鉤尾框框身前后彎角處是框身的應力集中部位，也是裂紋的多發(fā)部位，檢修時發(fā)現(xiàn)的裂紋多在此處；同時，又因為它是車鉤組裝后前后從板所處的位置，框身與從板發(fā)生磨擦，極易產(chǎn)生磨耗，而需堆焊甚至是多次堆焊加修。因框身焊修后在空氣中自然冷卻，與環(huán)境溫差大，焊波內(nèi)部易產(chǎn)生內(nèi)應力，同時多次堆焊后，使材料的韌性降低，脆性加大，在受到縱向牽引、沖擊力時更容易產(chǎn)生裂紋。

2015年5月3日丹洲營列檢發(fā)現(xiàn)XF155次列車，機后53位C62AK930220后鉤（2位）鉤尾框折斷。2015年5月12日，京隆電廠愛車點職工發(fā)現(xiàn)C62AK0472028后鉤（2位）鉤尾框折斷，2處斷面均為距鉤尾框扁銷孔內(nèi)邊緣140mm，正處于鉤尾框前彎角處。

實際工件中，有時存在焊接時焊條材質與被焊材不符，或焊接電流大的現(xiàn)象這都將降低堆焊質量，影響鉤尾框的檢修質量。

對此，檢修時應采取以下措施：

1）應采用與鉤尾框鑄鋼件相對應的等強度焊條。我段采用J506焊條，直徑選用3.2mm，焊接電流為90～130A，堆焊后，立即用石棉氈覆蓋，緩冷至室溫后再打磨平整。2）建議加快2#緩沖器的淘汰，盡可能的減少后從板對鉤尾框框身后彎角處的磨耗。3）建議設計一種夾子式磨耗板，并且折卸方便，安裝在鉤尾框內(nèi)側面前后彎角處，可盡量避免此部位的磨耗。

3、鉤尾框存在的鑄造缺陷，造成鉤尾框極限強度的降低，是框身產(chǎn)生裂紋的重要原因之一。

2015年3月24日，我段點岱溝列檢發(fā)現(xiàn)3101次列車機后47位C64-4862982-2位鉤尾框折斷，折斷部位是鉤尾框后彎角處，上片全為新痕，下片框身舊痕處有幾處夾渣鑄造缺陷。

因此，檢修時

1）要仔細檢查鉤尾框框身是否有鑄造缺陷，特別是前后彎角處；2）鉤尾框彎角處鑄造缺陷深度和長度按裂紋處理；3）缺陷焊修時，嚴格按照裂紋焊修方法操作。

4、鉤尾框框身裂紋后焊修質量差，會造成運用中框身裂紋焊修處再次開裂。

鉤尾框是車鉤承受車輛縱向牽引、沖擊力的最大受力部件，框身裂紋后，應嚴格按規(guī)定進行焊修，焊修前未進行預熱、沒有消除原裂紋或未采用與被焊件相符的焊條及焊接電流、焊后未進行熱處理都將影響焊接質量，造成裂紋焊修后再次開裂。

鉤尾框框身裂紋的焊修要求及標準相同于車鉤鉤耳裂紋的焊修要求及標準。

影響車鉤裂損產(chǎn)生的原因還有很多，除了檢修方面的原因，還有運用方面的原因；因此要有效的降低運用貨車臨修率，還需要全路車輛工作人員的共同努力。車鉤段修時，只有嚴格執(zhí)行段規(guī)要求，按規(guī)定檢修，才能不斷提高車鉤質量，降低車鉤運用臨修率，保證行車安全。

（作者單位：大準鐵路公司車輛段）