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摘要：针对 L-B 型组合式制动梁滑块裂损、安全链卡子裂损松动、支柱松动、闸瓦托松动等故障不断出现的问题，结合组合式制梁特点，从制动梁结构、组装工艺、受力状况入手，深入地分析了各种故障产生的原因，并提出了改进性建议。Ｌ—Ｂ型组合式制动梁是为了保证列车行车安全、彻底解决原有货车制动梁容易开焊、支柱裂纹、滚子轴焊导致制动梁脱落的问题，同时满足货车提速重载要求研制出来的。它是根据美国货车制动梁的结构特点，通过改进开发而成的。这种制动梁采用几个部件通过紧固件组装的模块结构代替了原有制动梁的组焊式结构。
关键词：L-B型组合式制动梁；故障分析；建议
随着铁路货车提速的不断推进，为克服原有制动梁带来的不足，提高制动梁的耐受强度和使用可靠性，L-B 型组合式制动梁的广泛应用使得这一问题得到改善。制动梁是转向架的关键配件之一，提速和重载对制动梁的制动性能提出了更高的要求，因此随着列车运行速度提高和制动时间增加，原有的弓形槽钢制动梁已经不能满足列车的提速和重载的运行安全。安全可靠稳定的Ｌ—Ｂ型新型组合式制动梁应运而生。但L-B 型组合式制动梁也同样呈现出大量新的故障，滑块裂损、安全链卡子裂损松动、支柱松动、闸瓦托松动等故障大幅增加。针对新故障下面谈谈我们对故障原因分析及改进建议。
一、L-B 型组合式制动梁故障概况
L-B 型组合式制动梁指整个制动梁采用组合式结构、制动梁架采用十字型钢整体拉制而成的组合式制动梁。整个组合式制动梁由制动梁架、支柱、夹扣、闸瓦托、滑套磨耗套等几个主要部件通过紧固件连接在一起。从故障情况的发生频率来看，L-B 型组合式制动梁故障主要有滑块根部裂纹、安全链卡子裂折、立柱松动、闸瓦托松动等。滑块根部裂纹故障主要产生于靠近瓦鼻部的滑块根部弯角处，只能通过探伤技术才能发现，大部分故障长度不太明显只在几毫米之间显现；其它故障现象则非常明显，通过简单的目测或锤击就可判断出故障是否发生，这些大多数的原因基本上因长时间的振动和与铁轨之间的磨耗所导致。安全链卡子裂损主要发生在制动梁组装状态下卡子下片折角处；支柱松动主要发生在支柱前端和夹扣处，支柱后端的接口与梁架弓形杆接触部位。
二、L-B 型组合式制动梁故障原因分析
2.1 滑块根部裂纹故障原因分析
由于受支撑力的作用制动梁滑块在滑槽间能够平稳的运行，但在列车制动时制动梁闸瓦托滑块沿着滑槽磨耗板向上迅速移动，另外运行过程中滑块还受到一定的冲击力，滑块上、下框动量越大，滑动速度越快，那么制动梁在列车运行制动中所受到的力就会越大、冲击力就越大，根据理论力学知识很容易判断滑块根部靠近瓦鼻部的上方弯角处受力最大这时最容易导致滑块根部裂纹，因此此处最容易产生裂纹。L-B 型组合式制动梁在列车的高速运行中会出现滑块根部弯角处直接受到摩擦力的冲击的隐患，造成了靠近瓦鼻部的滑块根部上弯角处应力太过于集中，从而易引起该部位产生裂纹。根据以上分析可判断滑块根部裂纹故障的主要原因为靠近瓦鼻部的滑块根部设计存在缺陷，未及时进行应力处理导致应力过于集中产生裂纹。
2.2支柱松动故障原因分析
L-B 型组合式制动梁支柱与夹扣是一对成对使用的部件，支柱前端和后端均有与梁架匹配的接口，通过分析 L-B 型组合式制动梁支柱的部分对于列车在行驶过程中对其的受力状况，L-B 型制动梁支柱前端和夹扣是仅仅用一条螺栓紧固夹持在制动梁架的T型杆部位，靠摩擦夹紧，且夹紧位置在一端不居中，这样的结构对于受力来说有着重大隐患，因为仅仅用一根螺栓支撑难以保证受力的均匀。这样在持续的受力过于集中的情况下会出现支柱松动的故障，并且在反复制动的过程中很容易产生松动而磨耗；L-B型制动梁由于制造工艺为切分、拉制，所以精度低，支柱组装张开量值离散较大，即牢固程度不同，同时支柱尾部圆弧与梁架弓形杆为仿形配合，形状结构不规则，梁架与支柱加工成型时，精度难以保证，因此装配过程中，支柱尾部与梁架可能形成局部点接触而非面接触，反复制动作用下产生磨损，很容易的就会出现支柱松动的故障。因此可判断 L-B 型制动梁支柱松动主要是因为支柱与夹扣的单螺栓夹紧方式及梁体结构及梁架、支柱制造工艺精度低造成的。
2.3安全链卡子裂损松动故障原因分析
为了解决原安全链吊座的焊接易裂缺陷，为此设计了卡子式结构，但随着实践的运用考验又发现了卡子易裂损松动问题。后期对卡子进行加宽并将螺栓连接改为拉铆钉连接，故障率明显改善，但还未完全解决。对返回厂修的故障件进行分析，发现卡子下折弯部与安全链链环存在磨损；同时分析安全链运用状态，安全链另一端与摇枕连接，起防脱作用，由于制动位置与缓解位置不同，安全链存在一定长度冗余。在列车行驶过程中，受振动，安全链不断摆动、拉扯，同时会与卡子产生摩擦，久而久之造成磨损松动。
2.4闸瓦托松动故障原因分析
近年来，L-B组合式制动梁陆续出现了闸瓦托松动的质量问题，同时伴有铆钉松动甚至折断的现象。制动梁架与闸瓦托连接方式为过盈装配，装配时使用压力设备将闸瓦托与梁架进行过盈压装从而产生加紧力，之后用铆钉进行连接。从设计原理分析，过盈量为2±0.9mm，过盈连接比较牢固并传递制动力，铆钉只起连接保险作用。对受力情况进行有限元分析，当闸瓦托与梁架过盈配合紧密时，施加制动载荷，铆钉应力58MPa；当过盈配合不紧密时铆钉应力253MPa，超过许用应力136MPa。如果装配后过盈量不足，制动时会增大梁架与闸瓦托相对运动趋势，加快过盈部位磨耗，导致梁架与闸瓦托松动，进而铆钉被拉长、松动甚至折断。因此，控制梁架与闸瓦托过盈位置尺寸、形状，保证过盈量是解决问题的关键。
三、建议
1、建议改进靠近滑块根部的结构，坚固其根部结构使其能够更加的受力均匀，并减少应力集中的现象。
2、建议支柱直接与梁架进行螺栓连接；改变梁架弓形杆与支柱配合部位截面形状，将不规则形状改为规则圆形，使之与支柱配合紧密。
3、建议安全链采用柔性、弹性连接。
4、建议装配前使用仿形样板对梁架及闸瓦托过盈部位进行检查，闸瓦托生产过程中，严格控制内腔尺寸、形状，保证内腔表面平整，无突起。