铁路货车车钩缓冲装置常见故障的分析与处理

铁路货车车钩缓冲装置常见故障的分析与处理

苑少鹏

中国铁路北京局集团有限公司天津车辆段 天津市 300012

摘要：随着铁路货车运行速度和周转率的提高，货车载重和牵引吨位的增加，列车纵向冲动非线性增大，车钩、缓冲器、车体等关键部件的磨损加剧，故障率明显增加。车钩缓冲装置是铁路车辆的基本组成部分。它将机车与车辆、车辆与车辆连接在一起，组成一列列车，完成旅客和货物的运输。它还传输和缓冲车辆在运行过程中产生的一系列牵引力和冲击力。在货物列车运行中，车钩缓冲装置故障率高，解钩、断钩等车钩损坏故障对安全生产影响很大。掌握车钩缓冲装置的使用故障，从检修源头和使用技术检查等方面采取预防措施，可以保证铁路货车的安全运行。

关键词：车钩；缓冲器；故障处理

车钩缓冲装置是用于使车辆与车辆，机车与车辆之间相互连挂、传递和缓和列车在运行时所产生牵引力和冲击力的车辆部件，对车辆的安全运输起着重要的保障作用。随着我国铁路运输速度和荷载的不断增大，由于日常车钩缓冲装置检修和运用不到位，车钩故障时有发生。

一、铁路货车车钩缓冲装置的工作原理

车钩缓冲装置的主要作用是对列车在正常行驶过程当中出现产生的牵引力或者在启动、刹车灯情况下的相应作用力或者震动进行缓冲，从而有效的提高列车的使用寿命以及降低破损程度，其中的缓冲器装置主要的功能就是对列车之间所产生的相互作用力或者冲击震动进行消散，从而在很大程度上降低这种作用力和冲击震动对列车所造成的破坏，这种装置的基本原理就是通过对具有压缩性质的弹性元器件进行合理的利用来缓解这些作用力或者冲击震动，并且这些弹性元器件还能够在发生形变的过程当中利用相应的摩擦或者阻尼对冲击能量进行充分的吸收，从而形成对铁路货车的缓冲作用。这种缓冲器根据其工作的方式大致可以分为摩擦式缓冲器、橡胶式缓冲器以及液压式缓冲器等。摩擦式缓冲器在铁路货车当中主要由分布在前部的环弹簧以及分布在后部的内外环弹簧组成，这些弹簧之间在由相应的弹簧座进行分隔的情况下以锥面互相配合来实现缓冲作用，并且环弹簧还能够在铁路货车产生冲击能量时利用锥面间的摩擦力对其充分的吸收。在缓冲器受到外力作用被压缩时各弹簧环之间的相互挤压就会产生相应的冲击能量，并且在这种情况下各部分内外环弹簧之间存在的锥形面在相互摩擦的状态下就会将部分冲击能量转换成了热能，当缓冲器所受外力消除之后各部分环弹簧又会出现摩擦的情况，从而又将储存的能量部分转化成摩擦产生的热能而消散，最终起到一定的缓冲或者降低冲击震动效果的作用。中摩擦式缓冲器，橡胶缓冲器的头部是楔块摩擦部分，这种缓冲器的主要构成部分为楔块、压头、箱体等，其中楔块部分是由三个带有一定的角度、形状完全一样的楔块组成，介于压头和箱体之间，并且完全封闭在一个箱体内。橡胶缓冲器的主要工作原理是通过对橡胶微观角度上的分子之间的摩擦和弹性形变进行利用以达到缓和冲击和消耗能量的作用，在对其进行使用的过程当中为了能够提高缓冲的容量，会在缓冲器的头部安装相应的金属摩擦部分，再加上对三个带有一定角度完全相同的楔块的利用，在缓冲器受到外力作用发生形变的情况下与压头和箱体之间产生相对位移，在这种移动下就会产生一定的摩擦，从而对外界的作用力或者冲击震动效果进行削弱，进而对冲击能量进行消散。

二、货车车钩缓冲装置常见故障的分析

我国是一个交通运输大国,既然谈到运输那么不得不说铁路运输,铁路运输不仅运载量大,并且经济效益高,但由于铁路运输总量的不断增加,铁道车辆运输将面向重载快捷的方向发展。既然是重载快捷,那么目前的货车车钩缓冲装置必然会面临着各类故障的发生,这就是我们需要不断改进的,我们必须保证运输的货物安全快捷的抵达目的地。中国铁路总公司近几年通报的铁路货车车钩故障中：钩舌断裂造成车钩分离；不按检修规程及工艺标准检修车钩下锁销,因车钩防跳装置失效而造成车钩分离；货车运行过程中钩尾销插托螺栓窜出、螺母丢失,造成车钩分离；货物装卸过程中把货车车钩钩提杆碰撞弯曲变形,因车钩防跳装置的插销弯曲、失效,钩提杆不能入槽,造成车钩分离。以上诸多故障问题,包括车钩缓冲装置配件故障、检修作业违纪、车钩分离等等,纠其原因,主要是配件质量不过关、日常检修作业管理不到位、车辆连挂操作失误、货物装卸动作野蛮等因素。

2.1车钩缓冲装置发生的故障较多

有些是外在环境的原因,比如车钩摘挂不上,特别是冬季寒冷情况下,由于材质热胀冷缩的原理,车钩会显得很脆,摘挂的时候极易损坏,直接影响到列车的正常运行。还有车钩钩锁铁磨耗、变形严重,钩舌推铁弯曲、变形、磨耗,钩舌变形、裂纹,钩舌圆销弯曲,钩体断裂,车钩全开位作用不良,车钩闭锁位作用不良,车钩钩体裂纹破损,前从板座后从板座铆钉折断,钩肩与冲击座在车钩处于牵引状态时距离过大引起车钩严重磨损,等等,这些故障均会影响货物列车的正常运行。

2.2疲劳、磨损

车钩在检修作业时,对于一些已经发生磨耗的零配件没有及时的更换,导致日渐磨耗严重；再就是车钩零配件材质不良,在使用前存在有砂眼等情况,长时间使用易产生疲劳裂纹；还有气候条件也会慢慢侵蚀车钩零配件；还有在摘挂车钩过程中可能会由于摘挂过猛,造成两车钩的猛烈撞击,致使零配件的磨耗以致损坏；还有车辆在运行过程中的各种运动所产生的磨耗；车辆在溜车时产生的两车钩拉拽,不同的坡度情况下,两车钩钩位的不同造成的两车钩零配件的磨耗损坏等。

2.3缓冲装置的磨耗、裂损、变形等故障

主要是因为列车在运行中和调车作业中,经常受到冲击力瞬间变换及增大的作用。由于内外环弹簧裂纹或塑性变形、弹簧盒底部折缘与上部凸缘处裂纹、弹簧盒盖压入弹簧盒内等,都会造成缓冲器的损坏。

3. 货车车钩缓冲装置常见故障的对策

3.1取消关键部位焊修

由于钩缓配件裂纹焊修后故障复发率较高，存在车辆运行安全隐患，因此建议车钩牵引台及落锁孔、牵引杆杆身及尾销孔等关键部位出现裂纹故障后不再进行焊修，直接进行报废处理，从而解决钩缓配件焊修部位强度与重载车辆不适应的问题。

3.2改进磨耗部位结构

既有钩缓装置从板与钩尾框之间为金属面接触，接触部位磨耗较为严重，建议在两者之间加装尼龙或其它硬度相对较低材质的磨耗件，降低金属配件的磨耗量。

3.3加强钩缓装置检修

从检修源头上加强车钩、钩尾框、缓冲器等配件的检查、检测：①按照工艺要求加强配件打砂除锈及磁粉探伤检查，尤其是对一些重要部位的表面的氧化层要除锈擦拭干净，防止细小裂纹漏检造成大的隐患；②重点加强对车钩钩耳、钩颈以及钩腕等应力比较集中部位的检查、检测，防止发生车钩等配件断裂故障。

结语：

车钩缓冲装置是铁路货车的重要组成部分，在列车运行中起着重要作用。有必要对这些故障进行充分分析，并有效结合铁路货车的运行状况，采取相应的有效处理措施，解决和防止这些故障的发生，以保证铁路货车的正常运行。只有掌握车钩缓冲装置的运行故障，从检修源头和使用技术检查等方面采取预防措施，才能保证铁路货车的安全运行。

参考文献：

[1]王金花,龚苍悟.铁路货车车钩缓冲装置常见故障的分析与处理[J].科技风,2019(20):174-175.

[2]薛海. 基于实测载荷谱的重载货车车钩疲劳可靠性研究[D].北京交通大学,2017.

[3]郝占宽. 重载货车车钩缓冲装置安全性研究[D].兰州交通大学,2016.