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关于铁路车货车钩防跳式上锁销组件的研究

2020-09-10王斌

内燃机与配件 2020年7期

王斌

摘要:对防跳式上锁销组件原理、安装防跳式上锁销组件的13号上作用式车钩分离原因、防跳式上锁销组成磨耗情况调查进行了调查分析,并结合现场实际,提出了防范措施。

关键词:車钩;防跳式上锁销组件;磨耗;车钩分离

0  引言

自铁路主管部门要求对货车车钩出现分离现象后,在13号作用车钩上安装了防跳式装置,即防跳式上锁销组件,对解决车钩出现分离现象,起了明显的改善作用。但是随着车钩使用时间的延长,近年来货车车钩分离现象还是偶尔发生,仍然存在安全事故隐患。

1  上锁销组件工作原理

三连杆车钩上锁销组件是由上锁销杆、上锁销和上锁提组成。(见图1)利用13型上作用式车钩钩腔内的空间,在车钩闭锁后使上锁提、上锁销及上锁提杆共同的钩腔内形成一个反“Z”型结构。

在列车正常状态下,上锁销杆防跳台进入钩腔上防跳台内,限制钩锁铁向上运动,以防止车钩开锁;在列车制动时,车钩钩腔内的三连杆中上锁销杆和上锁销同时前移。此时上锁销前部顶在钩腔上锁销孔前圆弧下部。此时如果锁铁与上锁销杆同时上窜,上锁销杆将被钩腔内上防跳台前端卡住,形成防跳作用。由于三连杆车钩上锁销组成的“Z”形结构特点,有效的控制了前后向惯性力对车钩防跳性能的影响。(见图2)

2  产生车钩分离的原因

经过对车钩分离事故分析,列车启动时,造成车钩分离是开锁端的车钩,现场调查配件齐全,状态良好。对开锁车辆进行了扣修鉴定,再次对车钩进行三态作用试验,性能良好。经分析造成车钩分离的原因有可能防跳能力失效,就是我们平时所说的“假落锁”。我们在对车钩防跳装置进行分解检测过程中,发现上锁销结构组件存在问题。把新旧上锁销组件放在一起比较,当提起故障车钩上锁提时,组件当中的上锁销与上锁销杆两者的中心线基本上是重合的(见图3所示),而新的成品上锁销组件当中,上锁销与上锁销杆两者的中心线夹角在大约15°左右(见图4所示)。

对此问题,我们进一步分析造成上锁销中心线与上锁销杆中心线发生重合的原因,经过对比、测量、论证,发现:上锁销杆的上端背面R35mm弧面与之相配合的接触部位都有磨损后的缺陷,特别是圆弧与接触面是线接触,属于高副范畴,磨损严重(图5所示)。使得两者之间中心线的夹角消失,三连杆失稳作用减弱,导致车钩上锁销进入车钩钩腔的动力不够,上锁销组成的防跳作用不强。偶尔出现闭锁位“假落锁”现象。

通过我们对车钩防跳式装置上锁销结构磨损情况的调查,我们得出结论是:上锁销上端面磨损与上锁销杆想配合部位的磨损(图6所示),是导致销与杆两者中心线发生重合的主要原因,也是发生车钩分离主要原因。

3  改进措施

①将上锁销结构组件使用寿命列入检修技规。根据目前B级钢材质的上锁销结构磨损的现状,配件寿命期限为3年。

②将上锁销上端磨耗超过2mm、上锁销杆上端面磨耗超过5mm,列入检修技规,超限就必须更换。

③上锁销中心线与上锁销杆中心线之间的夹角检修限度设定不小于8°,否则就要更换。

4  改进措施的可行性

①通过我们对现场使用上锁销情况的调研发现,新的上锁销使用后,经过第一次、第二次的段修,上锁销杆的上端端面部位磨损不十分严重,其磨耗量、两构件中心线夹角都是在可以接受范围内的,但在第三个段修期之后,其磨损量变大、中心线夹角的数值变小,不能正常使用,所以,上锁销的使用年限定为3年或者两个段修周期都是可以的。

②通过观察,我们发现上锁销结构磨耗严重的部位是:上锁销上端及与上锁销相配合部位,而且都是发生在中间的上锁销一个部件上,上锁提、上锁销、上锁销杆是通过铆钉连接在一起,为了节约成本,我们可以把它们分解,只更换上锁销即可。

③新的上锁销杆中心线与上锁销中心线之间的夹角一般大约在15°左右。当新的上锁销结构在使用后,经过两个段修期(三年)磨损后,两条中心线的夹角减小5.88%。当夹角不小于8°,经过段修还是可用的。

我们取几套两中心线夹角磨损小于8°的上锁销组件,与已经检修合格的车钩配合使用,进行车钩三态作用实验,经反复提钩、落锁、开锁,达到运用要求,偶尔还是产生一次或二次的“假落锁”的现象。就是在车钩闭锁时,钩锁铁虽然落下挡住钩舌,但上锁销没有完全落下,上锁销与车钩孔有间隙。没有得到一个反“Z”字形结构组件,上锁销杆与车钩防跳台未处于防跳状态。虽然我们采取了多种防范措施,解决了部分“假落锁”的原因。但上述车钩分离的事故案例,就是典型连挂时的“假落锁”现象,编组过程中的冲击未消除,始发检车员检查车钩连接状态时漏检,列车启动时,钩舌尾部防跳台的立面(倒八字)夹紧钩锁铁时,将钩锁铁弹起,形成开锁。这些都是有可能造成货车车钩分离的。

所以,控制上锁销组件中的上锁销中心线与上锁销杆中心线之间的夹角在规定的范围是必要的。

参考文献:

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