李偉

【摘 要】目前16型車鉤、17型車鉤及配套鉤尾框已經(jīng)裝用在C63型、C76型及C80型系列不摘鉤進(jìn)行翻車機(jī)卸貨的貨車上。在運(yùn)用中保證了車輛的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，提高卸貨效率25%以上。具有連掛間隙小、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、聯(lián)鎖性能好及垂向防脫性能高等優(yōu)點(diǎn)，多年來(lái)運(yùn)用表現(xiàn)出優(yōu)良的性能，但是在檢修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了大量的車鉤裂紋故障，因此對(duì)C80系列型敞車裝用的16、17型車鉤在檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)的裂紋故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并對(duì)裂紋故障發(fā)生的原因進(jìn)行了分析，并提出了建議。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介；故障統(tǒng)計(jì)；原因分析；建議

0 引言

為了滿足大秦運(yùn)煤專用線開行重載列車且不摘鉤上翻車機(jī)連續(xù)翻轉(zhuǎn)卸貨的需要，根據(jù)國(guó)家“八五”期間的重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃和鐵道部科研項(xiàng)目要求，在鐵道部的組織下齊車集團(tuán)公司與1988年起開展了聯(lián)鎖式固定車鉤（17型車鉤）和聯(lián)鎖式旋轉(zhuǎn)車鉤（16型車鉤）及配套鉤尾框的研制，具有連掛間隙小、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、聯(lián)鎖性能好及垂向防脫性能高等優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)《鐵路貨車廠修規(guī)程》、《鐵路貨車段修規(guī)程》規(guī)定，貨車廠、段修時(shí)車鉤須進(jìn)行檢修。

1 16、17型車鉤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

16、17型車鉤由車鉤鉤體、鉤舌、鉤舌推鐵、鉤舌銷、鎖鐵組成、下鎖銷轉(zhuǎn)軸和下鎖銷組成等零部件組成。

2 檢修裂紋故障統(tǒng)計(jì)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年1月-2017年2月，湖東車輛段廠段修共計(jì)檢修的22627套車鉤（其中16型11115套，17型11512套），發(fā)現(xiàn)車鉤裂紋故障3302套（見圖2），修復(fù)1113套，報(bào)廢2189套。具體情況如下：

2.1 裂紋情況

檢修中共計(jì)發(fā)現(xiàn)車鉤裂紋故障3302套，發(fā)現(xiàn)故障比例14.6%，其中：17型車鉤裂紋故障1692件，占檢修總數(shù)的14.70%；16型車鉤故障1610件，占檢修總數(shù)的14.49%。

2.2 檢修發(fā)現(xiàn)故障車鉤制造年份分類及比例

從故障配件的制造年份來(lái)看，從車鉤使用的第4年開始，裂紋比例便明顯呈上升趨勢(shì)，使用時(shí)間到12年時(shí)，裂紋比例達(dá)60%，使用時(shí)間13年以后幾乎全部發(fā)生裂紋進(jìn)行了報(bào)廢，因此，車鉤的使用壽命僅為規(guī)定壽命25年的一半。

4 裂紋原因分析

由上述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，牽引臺(tái)裂紋與鉤耳裂紋故障所占比例較大，共計(jì)占故障車鉤比例為85.55%。經(jīng)初步分析認(rèn)為，該裂紋屬于典型的運(yùn)用中母材疲勞裂紋，主要原因?yàn)椋?/p>

4.1 列車縱向力增大、作用頻次提高

列車牽引噸位的不斷提高，造成了列車縱向力不斷增大。大秦線的列車編組已由C63A型編組的5000t列車發(fā)展為C80系列貨車編組的萬(wàn)噸和2萬(wàn)t列車。我國(guó)大秦線多次重載列車試驗(yàn)結(jié)果表明：C80系列貨車編組的5000t列車車鉤最大牽引力為432KN，10000t列車車鉤最大牽引力為1243KN，1+2+1編組形式的2萬(wàn)t列車車鉤最大牽引力為1000kN左右，1+1編組形式的2萬(wàn)t列車車鉤最大牽引力為1400kN左右。因此，大秦線現(xiàn)行2萬(wàn)噸列車車鉤受力較大。再者由于大秦線運(yùn)能的不斷增加，已由最初設(shè)計(jì)的1億噸提高到了將近4億噸，車輛運(yùn)用頻次的增加使車鉤承受作用力的頻次也不斷增加。因此，大秦線運(yùn)用工況的變化，尤其是列車縱向力增大、作用頻次提高使?fàn)恳_(tái)部位的應(yīng)力幅值和頻次增加，是導(dǎo)致車鉤牽引臺(tái)疲勞裂紋的主要原因。

4.2 上下牽引臺(tái)受力不均降低疲勞壽命

車鉤裝車使用后，受車鉤自身重力作用，車鉤頭部呈下垂?fàn)顟B(tài)，因此相互連接的兩車鉤下牽引臺(tái)之間接觸，上牽引臺(tái)之間存在間隙，列車牽引時(shí)，下牽引臺(tái)先受力，牽引至兩車鉤相互平行時(shí)，上牽引臺(tái)才受力，而且此時(shí)受車鉤自身重力，下牽引臺(tái)受力大于上牽引臺(tái)。調(diào)研中也證實(shí)，裂紋車鉤上牽引臺(tái)磨耗接觸面積小于下牽引臺(tái)，表明車鉤上下牽引臺(tái)在運(yùn)用中受力不均，導(dǎo)致下牽引臺(tái)單獨(dú)承擔(dān)全部牽引力或大部分牽引力，再由于運(yùn)用工況變化造成的列車縱向力增大，降低了車鉤的疲勞壽命。以上原因表明，車鉤牽引臺(tái)疲勞裂紋是惡劣的使用工況、上下牽引臺(tái)受力不均等原因共同作用的結(jié)果。

5 相關(guān)建議

5.1 檢修、運(yùn)用過(guò)程中加強(qiáng)車鉤的檢查，尤其是檢修過(guò)程中重點(diǎn)對(duì)裝用4年以上的車鉤牽引臺(tái)加強(qiáng)檢查，對(duì)存在的裂紋進(jìn)行加修或報(bào)廢處理。

5.2 由于車鉤裝車使用12年時(shí)發(fā)生大量裂紋，因此建議對(duì)我段配屬車輛上裝用的使用時(shí)間12年以上（2003年以前制造）的50套車鉤，結(jié)合廠、段修全部進(jìn)行更換處理。

5.3 從既有裝車使用的車鉤數(shù)量來(lái)看，2008年生產(chǎn)車鉤的數(shù)量最多，達(dá)7491套，按照車鉤裝車使用12年時(shí)發(fā)生大量裂紋的規(guī)律，該批車鉤將在2020年左右大批出現(xiàn)裂紋故障，2021年幾乎全部報(bào)廢。因此為避免車鉤集中報(bào)廢造成的生產(chǎn)制約及安全隱患，建議一是逐步加大車鉤儲(chǔ)備量，保證2020年左右的使用，同時(shí)將在檢修過(guò)程中對(duì)2008年生產(chǎn)的且存在裂紋故障的車鉤提前進(jìn)行更換，避免集中報(bào)廢。

5.4 向上級(jí)部門反映，重新確定大秦線重載車輛裝用車鉤的使用壽命，并加大車鉤的儲(chǔ)備數(shù)量和更換力度，降低車鉤故障的安全隱患。

5.5 由設(shè)計(jì)單位結(jié)合大秦線車鉤裂紋故障實(shí)際，積極研發(fā)適用于大秦線重載運(yùn)輸?shù)能囥^。

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[責(zé)任編輯：朱麗娜]