货车脚踏式人力制动机制动轴链裂损原因分析及对策

李健

摘 要：针对货车脚踏式人力制动机在装车使用过程中制动轴链裂损情况较为突出，给铁路行车安全构成严重威胁现状，对现有脚踏式人力制动机所暴露的一些缺陷和不足进行了可行性分析，并对该制动机制动轴链的设计、制造、检修提出了自己的设想。

关键词：脚踏式制动机；制动轴链裂损；分析；对策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.013

铁路货车脚踏式人力制动机具有制动力大、安全性好、操作简便等特点，目前已被大量安装在P64K、P64AK、C64K、C64T等型货车上使用。近年来，随着货车向高速、重载方向发展，该人力制动机在装车运用过程中正逐渐暴露出一些缺陷和不足，特别是运用中制动轴链裂损情况较为突出，给铁路行车安全构成严重威胁。

1 故障情况调查

（1）2016年8月10日2时25分，货车81632次列车运行至京广线上行株洲车站时，因机后28位P64GK3464890脚踏式人力制动机制动轴链脱落将道岔尖轨及电务设备刮坏，使站内57/63号复式交分道岔受损，影响行车1小时25分。经相关人员检查发现63号岔尖有碰痕，并在现场拾得26环成串长840mm的链条1根，4环成串链条1根，以及2个已断裂脱出的单个链环，险些造成严重后果。

（2）笔者曾对广铁株洲车辆段2014年、2015年检修车的人力制动机制动轴链检修情况进行了专项调查和统计：2014年共检修人力制动机故障281件，其中脚踏式制动机制动轴链裂损故障236件，占总故障数的84%；2015年共检修人力制动机故障304件，其中脚踏式制动机制动轴链裂损故障251件，占总故障数的82.6%.由此可见，脚踏式人力制动机制动轴链所暴露的裂损故障比较严重。

2 危害

人力制动机制动轴链裂损后，其制动力的正常传递受到严重影响，极易给铁路运输埋下安全隐患。其一，无法满足调车作业调速或在规定范围内停车需要。一旦调车作业速度过高，相应的制动力就需增大，制动轴链有可能受到较大拉力发生形变断裂而使调车速度失控，轻则使车辆相互碰撞损坏，重则使车辆溜逸出安全距离脱轨，酿成行车事故。其二，裂损张口的轴链在列车编组中“带病”运行，在外力因素如冲击、振动作用下容易导致环扣脱出，脱落链条随时有可能刮坏道岔及铁路行安设备，从而造成严重后果（前述例证已说明）。

3 原因分析

引发货车脚踏式人力制动机制动轴链裂损故障的原因很多。如设计制造质量有问题，链环的组装及加工工艺方面存在问题，装车运用工况差等。

3.1 设计制造方面存在问题

脚踏式制动机是齐齐哈尔车辆工厂设计制造的一种新型人力制动装置。该机的主要特点是改变了人力制动机的施力形式，即改手施力为脚踏施力且制动力大。因施力方式的改变，其制动轴链较其它人力制动机制动轴链要长，而且链环数量也较多，链环直径及截面积都相应设计变小，设计制造缺陷使制动轴链强度降低。

3.2 制动轴链组装和焊接工艺不过关

制动轴链是脚踏式人力制动机的主要传力构件，因此，其组装质量和焊接工艺非常关键。如果组装质量不高或焊接工艺不到位，使用中多种不良因素的综合作用便会导致其强度下降而出现疲劳裂损。从裂损链环的断口分析情况来看，所有故障发生在链环对接口的熔接面上，且其故障有三个明显特征：（1）对接口未透焊、满焊；（2）断面有气孔、夹渣痕迹；（3） 焊波不均匀连续、有凹坑现象。这些缺陷的存在构成了制动轴链裂损的主要因素。

3.3 鏈环加修未进行拉力试验

《铁路货车段修规程》规定，链环加修后装车前须进行拉力试验，实际工作中有些单位简化了该作业工序未进行拉力试验或拉力试验不按要求操作，仅凭外观检查便装车使用，导致了链环质量不能达到规定性能要求。

3.4 装车使用后运用工况差

脚踏式人力制动机的设计初衷是省力，制动倍率大且操作方便，其设计施力标准为60kg，只要操作得当，便可充分发挥其制动功效。然而有些使用单位对该制动机性能不了解，出现盲目操作甚至野蛮操作，大大影响了制动轴链使用寿命。一般情况下，制动链卷入量达到0.5～1圈便可达到调速停车目的。实际工作中有些单位不按规章操作，车辆制动减速后仍频频蹬踏施力或施力不均匀并超出最大施力标准，使链条因甩动过大造成绕链窜环、叠链现象，人为加剧了链条环与环扣、环与绕链棘轮、环与滑轮作用面间的挤压变形与磨损，并使链条不断绷紧。在此情况下，制动轴链长时间受交变载荷的作用，那些熔接口存在工艺缺陷的链环因应力集中首先出现疲劳裂纹，最后断裂。

3.5 运用中列检部门处置不当

电气化区段列检处理制动轴链裂损时，由于不能攀爬车体更换作业，只将裂损链环进行简单的铁丝捆绑处理，为车辆运行埋下了安全隐患。

4 建议及措施

（1）考虑该制动机受外力作用较大，建议设计部门对制动轴链的使用材质和结构进行适当改进，比如增加链环直径，将现有链环直径由Φ12mm提高到Φ14mm，以提高链环强度和抗形变能力。

（2）加强检修工艺，确保制动轴链装车质量。建议段修单位配备专用焊接设备和专职质量检查员，驻段验收员加强质量监督把关，以确保制动轴链的加修质量。

（3）检修单位要按规定配置制动轴链检测设备，制动轴链检修后按规定进行拉力试验，不合格者一律禁装。建议对经“三检一验”确认合格的制动轴链装车使用时在尾环悬示检修责任铭牌标记，以便信息追踪。

（4）车辆运用部门要加强对车辆使用单位进行爱车宣传和技术指导，防止野蛮操作人为损坏车辆部件。

（5）运用中列检部门应加强对制动轴链故障的妥善处置，对发现的链环裂纹、张口等故障一律扣送站修所处理。

参考文献：

[1]齐齐哈尔车辆工厂.脚踏式制动机操作维护手册[S].2002.

[2]中华人民共和国铁道部.铁路货车段修规程[M].北京：中国铁道出版社，2012.