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车辆车钩缓冲系统常见故障分析及处理措施

发表时间：2020/9/27 来源：《基层建设》2020年第17期作者：李月青

[导读] 摘要：在铁路列车中，车钩缓冲系统起到车辆连接、传递缓和纵向冲击力的作用，是保证车辆安全稳定运行的关键。

        大秦铁路股份有限公司湖东车辆段
        摘要：在铁路列车中，车钩缓冲系统起到车辆连接、传递缓和纵向冲击力的作用，是保证车辆安全稳定运行的关键。但在车辆车钩缓冲系统长时间、高强度工作状态下，容易出现钩体裂纹、缓冲器弹簧塑性形变、钩舌磨损等故障问题，影响铁路列车运行安全。因此，本文重点探讨车辆车钩缓冲系统的常见故障问题，并提出故障有效处理措施，希望可以为铁路营运安全提供保障，进一步提高车辆检修工作水平。
        关键词：车辆车钩缓冲系统；故障问题；处理措施
        一、车辆车钩缓冲系统的常见故障及出现成因分析
        1.钩体故障
        （1）钩体裂纹。现阶段，在铁路列车长时间行驶过程中，钩体承受较大应力，可能出现钩体裂纹质量问题，所形成裂纹普遍具有扩展性特征，如果裂纹问题没有得到及解决，则裂纹会随着车钩所承受压力值的增大而不断延伸、增大断面宽度与深度。钩头上下耳销孔、钩腕、钩身连接处等区域是这一问题的高发部位。同时，在所使用钩体存在质量缺陷时，也将提高钩体裂纹问题的出现率，如钩体存在砂眼、气孔等质量缺陷时，如若钩体承受较大荷载或是内应力，将以此为诱因引发毛细裂纹的出现，或是在受到外力桩基时产生裂纹。
        （2）钩体磨损。钩体在高强度工作状态下，钩体与配套零部件在反复运行过程中将产生相对摩擦，且摩擦力会随着时间推移不断增加。同时，长时间未对部分车辆的车钩装置开展维护保养工作，部分钩体与配套零件的老化磨损程度较为严重，并在问题严重时引发一系列故障问题的出现，如钩体裂纹、构体变形、钩体破裂等。根据车钩缓冲系统检修工作情况来看，钩耳孔、钩锁腔侧壁、钩尾端面侧面是钩体磨损问题的高发区域。
        （3）钩体变形。这一故障问题的主要由于钩体在使用过程中遭受外力碰撞、或是承受较大冲击力，导致钩体结构出现扭曲变形问题、产生弯矩。同时，在问题严重时，还将以此为诱因，引发钩舌裂纹、钩腕膨胀、车钩分离等问题的出现。
        2.钩尾框故障
        在车辆行驶过程中，当车辆承受冲击影响时，由于车钩装置具备缓冲功能，且钩尾框拐角处普遍采取大半径圆弧设计方式，在拐角处极易出现应力集中现象，从而使得钩尾框出现裂纹、折损、严重损耗等质量问题。此外，钩尾框自身制造质量不佳，存在砂眼、气孔等质量缺陷时，也将加大各类钩尾框故障问题的出现率。
        3.钩舌故障
        在铁路车辆行驶过程中，钩舌装置常见故障问题分为钩舌磨耗、钩舌裂纹两种。其中，钩舌磨损故障主要出现在内侧面、尾部侧面、销孔等部位。钩舌裂纹故障往往出现在内侧弯角、突肩根部。这两类故障常见原因包括钩舌装置自身存在质量缺陷、制造工艺有待优化提升，或是钩舌在使用过程中受到外力碰撞或是承受过大冲击力。同时，车辆运行长期未开展维护检修工作，也将提高钩舌故障问题的出现率。而钩尾框弯角、销孔周边是裂纹质量问题的高发区域。
        4.缓冲器故障
        铁路车辆缓冲器常见故障主要包括以下几个方面：安装的弹簧刚度过高或过低、与使用要求不符时，在缓冲器长时间使用过程中易出现弹簧塑性形变问题，并使得弹簧磨损量加大；在缓冲器使用过程中产生受力压缩现象时，内外环弹簧之间将出现挤压情况，沿锥形斜面进行滑动摩擦，最终引发环弹簧圆锥磨损问题的出现。而在换弹簧表面硬度低下、或是未及时开展维护保养工作时，将加大摩耗量；在缓冲器承受较大冲击力时，有较高可能在弹簧盒体上形成裂纹；在所安装缓冲器高度过小、或是环弹簧尺寸错误、环弹簧锥面磨耗过大时，有可能出现内外环弹簧自锁卡死现象。

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        二、车辆车钩缓冲系统常见故障的有效处理措施
        1.钩体故障处理
        （1）钩体裂纹处理。在钩体使用前，工作人员对钩体的外观质量进行检查，重点检查是否存在制造质量缺陷。同时，定期开展维护检修工作，当钩体出现裂纹质量问题，需要根据所形成裂纹的分布位置、宽度来采取适当处理措施。当所形成裂纹在断面处长度超过50mm时，工作人员更换全新的车钩。而在长度在50mm以内时，可选择对钩身开展焊接操作；检查钩耳处是否形成裂纹，裂纹长度在壁高一半以内时，对裂缝部位开展焊接作业即可。而在裂纹长度过大、或是裂纹自牵引突肩延伸至钩耳时，需要更换全新车钩；检查钩尾销孔处是否形成裂纹以及裂纹长度。裂纹长度大于孔边与侧面间隔距离的50%时，需要对车钩开展焊修作业；在钩体裂纹焊接焊接，提前对车钩开展预处理，在焊修完毕后检查焊接质量是否达标。
        （2）钩体磨损处理。（1）工作人员检查车钩耳孔、衬套直径的实际磨损长度，如长度值大于3mm，则采取换套措施；（2）及时更换处于松动状态的裂纹衬套；（3）在钩耳孔直径长度大于54mm后，对钩体开展堆焊操作；（4）确保车钩纵向中心线以及圆孔方向保持平行状态；在钩耳孔磨损程度过于严重时，在耳孔中嵌入5cm左右厚度、且具有较高硬度的衬套；（5）对钩尾处销孔磨损长度进行测量，如若总长度大于142mm，需及时对钩体开展焊修作业；（6）检查钩身下面磨损量、销孔与端部距离差，如若数值大于3mm及2mm时，需要及时进行焊修处理。
        （3）钩体变形处理。工作人员检查钩体变形情况，在钩腕端头部位产生外涨变形现象时，需要对钩体依次开展堆焊、调修操作，也可选择加焊适当宽度的断面钢板，并在钢板上预设两处塞焊孔。同时，在钩耳产生弯曲现象、且对三态作用造成影响干扰时，需要对其开展加热调修操作。
        2.钩尾框故障处理
        在出现各类钩尾框故障问题后，工作人员对钩尾框的外观质量、工况进行全面检查。钢制钩尾框出现裂纹故障问题，及时对裂纹进行焊修处理，或是在裂纹过长时更换全新的钩尾框；禁止于钩尾框后端部位额外安装垫板。分解检查钩尾框，对裂纹部位进行焊修，在必要情况下焊接适当厚度的补强板。在框身下平面焊接磨耗板，或是对临近使用寿命的磨耗板进行更换。同时，将钩尾框与磨耗板厚度间隔距离控制在130mm左右。在开展焊修作业前，工作人员需要清除表面所残留锈迹，开凿V字形坡口、清除裂纹痕迹与形成的氧化渣。在准备工作完成后，方可开展焊修作业。
        3.钩舌故障处理
        在车辆车钩缓冲系统检修环节，工作人员需要对钩舌弯角、牵引面开展探伤检测。如若这类区域中形成裂纹、且裂纹总长度在30mm以内时，采取焊修措施即可。而在长度大于30mm，应更换全新钩舌；对钩舌内侧面厚度进行测量，当实际厚度小于68mm时，对钩舌开展堆焊修补作业。检查钩舌牵引突缘部所形成裂纹长度，长度小于30m开展焊修操作，长度大于30mm则更换全新钩舌。检查钩舌锁面磨损量，如若磨损量大于3mm，应对其开展堆焊加工作业。
        4.缓冲器故障处理
        在缓冲器维护检修环节，工作人员需要对缓冲器进行分解处理，清理表面残留污渍与各类杂质，更换或是焊修形成裂纹的环弹簧。同时，检查弹簧及弯角处所形成裂纹长度。在总长度大于80mm时更换全新弹簧，反之则对弹簧进行焊修处理，并对产生裂纹的底板加以更换。
        结语
        综上所述，为保证铁路营运效率与车辆行驶安全，在对车辆车钩缓冲系统进行维护检修时，工作人员必须深入了解车钩缓冲系统常见故障问题，并认真分析其出现的原因，及时采取科学的处理措施，消除系统质量隐患，保障铁路列车行车安全，为乘客提供安全的行车环境。
        参考文献：
        [1]郭建军.车辆车钩缓冲系统常见故障分析及处理措施[J].技术与市场，2019，26（10）.
        [2]张仕华.铁道车辆车钩缓冲系统常见故障与检修[J].内燃机与配件，2018（17）.
        [3]方松.铁道车辆车钩缓冲系统常见故障与检修[J].机械，2017，44（01）.