趙作偉,鄒鳳起,關長軍,趙 峰
(中國鐵路哈爾濱局集團有限公司 車輛部,黑龍江 哈爾濱 150001)
通用敞車是我國鐵路貨運的主力車型,無固定配屬,全國各地域使用,且運輸貨物品類繁雜,貨物裝卸方式多樣。另外,由于車輛長期經(jīng)受日曬雨淋、裝卸車的外力撞擊、運輸介質(zhì)的化學侵蝕等,運用及裝卸工況較其他車型更為惡劣,導致其車體及車門損傷、腐蝕、變形情況更為嚴重[1]。
通用敞車車門及門框變形、破損及門縫間隙變大等是鐵路貨車慣性故障之一,為解決該慣性問題,對既有C64、C70系列通用敞車下側(cè)門門縫間隙、裝卸車作業(yè)等現(xiàn)狀進行了調(diào)研、分析。結(jié)果表明:裝卸車作業(yè)時磕碰和撞擊、因腐蝕導致的門板剛度變?nèi)?、下?cè)門折頁剛度不足、裝運集載貨物時捆綁鋼絲繩穿過下側(cè)門等是門縫間隙變大的主要原因[2]。
針對既有C64、C70系列通用敞車車門及門框變形破損、門縫間隙變大等問題,提出了在下側(cè)門折頁和門框內(nèi)表面加焊補強梁的改進方案,該方案可大幅提高折頁及門框剛度,改善既有通用敞車車門變形、破損及門縫間隙問題[3]。
既有下側(cè)門折頁由厚16 mm的扁鋼熱煨制成,在下側(cè)門折頁上加焊45 mm×30 mm×5 mm的槽形補強梁,如圖1所示。該方案可提升折頁剛度約40%,有效提高下側(cè)門整體抗外脹及抗變形能力。每輛車有12個下側(cè)門,共24個折頁,實施該方案需加焊24個補強梁,車輛質(zhì)量將增加約79 kg。
圖1 折頁加焊補強梁
在側(cè)墻門框內(nèi)表面門孔兩側(cè)加焊45 mm×30 mm×5 mm的槽形補強梁,如圖2所示。該方案可提高門框強度及剛度,減少裝卸車作業(yè)時磕碰造成的損傷變形,同時改善門縫間隙情況。實施該方案時每輛車需加焊24個補強梁,車輛質(zhì)量將增加約75 kg。
圖2 門框內(nèi)表面增加補強梁示意圖
對30輛C64K型通用敞車下側(cè)門進行改進,其中20輛車進行雙側(cè)改進,10輛車進行單側(cè)改進。改進的30輛車中,針對部分狀態(tài)較好的下側(cè)門,將其折頁表面打磨除銹后加焊槽形補強梁,如圖3(a)所示;對于變形、破損嚴重的下側(cè)門更換新門,更換后在新門折頁上加焊補強梁,如圖3(b)所示。對于門框內(nèi)表面腐蝕嚴重、狀態(tài)較差的下側(cè)門,將門框矯正平整,去除表面銹蝕后在其內(nèi)表面加焊補強梁,如圖4所示。圖5為下側(cè)門改進后的C64K型敞車。
圖3 門框內(nèi)表面焊接補強梁
圖4 下側(cè)門折頁加焊槽形補強梁
圖5 下側(cè)門改進后的C64K型敞車
為進一步深入分析上述既有通用敞車下側(cè)門及門框改進方案對改善下側(cè)門變形、破損及門縫間隙情況的效果,將改進的30輛C64K型敞車、未改進的5輛C64K型敞車及新出廠的C70E型敞車組成1列固定編組列車,投入運用考驗,運用考驗結(jié)果如下。
對30輛下側(cè)門改進車輛及5輛未改進車輛的下側(cè)門及門框進行外觀檢查。檢查結(jié)果顯示:改進的下側(cè)門及門框基本無明顯變形和破損故障,車門及門框狀態(tài)良好,如圖6所示。運用考驗后,改進車輛的下側(cè)門及門縫間隙基本無變化,門框的門縫間隙變化情況好于未改進車輛。
圖6 運用考驗后的下側(cè)門及門框狀態(tài)良好
對出現(xiàn)關閉異常故障的下側(cè)門進行現(xiàn)場檢測和分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),造成下側(cè)門關閉異常的主要因素有:
(1) 折頁組裝尺寸超差。部分下側(cè)門折頁組裝尺寸超差,折頁與搭扣配合部位偏離搭扣中心距離較大,折頁與搭扣干涉(圖7),導致下側(cè)門在關閉時需用強力鎖閉,甚至部分干涉嚴重的下側(cè)門無法鎖閉。
圖7 下側(cè)門折頁與搭扣干涉
(2) 下側(cè)門門框段修質(zhì)量不合格。30輛下側(cè)門改進的C64K型敞車屬于已達報廢年限的車輛,車體狀況較差,部分門框變形、破損或腐蝕較嚴重,因此在改進完成后進行了段修。段修時,部分門框采用直接焊裝鋼板方式進行補強,如圖8所示。該補強方式會造成下側(cè)門組裝后門縫間隙較大,在關閉下側(cè)門時需用強力鎖閉,甚至無法鎖閉。
圖8 段修時下側(cè)門門框補強
改進的下側(cè)門及門框經(jīng)過近2個月的運用考驗,基本無變形和破損現(xiàn)象,門縫間隙變化較小,門縫間隙情況好于未改進車輛,車門狀態(tài)良好。運用考驗證明了既有通用敞車下側(cè)門及門框改進方案可以明顯改善下側(cè)門變形破損及門縫間隙變大等情況。建議結(jié)合段修或廠修進行改進,門框檢修時需符合檢修要求,保證門框改進質(zhì)量;改進時需控制折頁與下側(cè)門門板組裝尺寸,保證下側(cè)門改進質(zhì)量。