头车半自动钩缓装置倾斜问题研究

刘振平 赵琦 刘高

摘要：伴随着我国城市轨道运输事业的蓬勃发展，其对于地铁车辆各方面的性能要求均有所提高。作为地铁车辆尤其是头车中最为重要的装置之一，半自动钩缓装置的质量水平与使用性能，直接影响着地铁车辆运营安全。因此，本文将结合相关研究资料与具体案例，在阐明头车半自动钩缓装置基本构成的基础上，重点针对该装置中常见的倾斜问题及具体解决对策进行简要分析研究。

关键词：头车;半自动钩缓装置;倾斜问题

引言：本文研究地铁头车半自动钩缓装置倾斜问题，一方面可以有效帮助人们深化对头车半自动钩缓装置的认知，了解其出现倾斜问题时的具体现象、倾斜原因。另一方面，本研究旨在为相关研究人员给予必要理论参考的同时，也可以为工作人员有效解决地铁头车半自动钩缓装置倾斜问题，提高地铁车辆运营安全可靠性提供相应实践指导。

一、头車半自动钩缓装置的基本构成

一般运用在地铁车辆中的半自动钩缓装置，主要分为两类，分别为头车与中间车半自动钩缓装置。其中，在整列车的车头与车尾处均安装有头车半自动钩缓装置。该装置的基本构成主要包括连挂系统与缓冲系统、压溃管与过载保护装置等[1]。以某市地铁二号线中采用的地铁车辆为例，在其使用的头车半自动钩缓装置中，连挂系统运用CG-5密接式车钩装置，在连挂车辆时凹凸锥机构相互啮合，弹簧在拉升作用下复原，当连接到位后车钩连接面相互接触，此时受到复原弹簧的作用影响，钩舍复位完成连挂车钩。同时该头车半自动钩缓装置还运用了具有良好吸收能量性能的膨胀式压溃管与弹性胶泥缓冲器，并通过在缓冲器尾端位置处安装四个拉断螺栓用于发挥过载保护效用。头车半自动钩缓装置具备自动连接机械与气路的功能，可以自动连接或分解车组间机械连接、气路连接之余，水平或纵向转动线路。配合使用过载保护装置与膨胀式压缩管，能够切实保障地铁车辆运营及车上乘客的安全。

二、头车半自动钩缓装置倾斜问题及对策分析

（一）倾斜现象

根据相关记录显示，该地铁二号线中某一号车，在水平方向上曾经出现过头车半自动钩缓装置倾斜的情况，数据显示车钩钩头与水平面之间形成的倾角为5°，工作人员在尝试使用工具旋转钩头时，发现钩头只能朝着倾斜方向一侧旋转，无法超异侧旋转，此时偏角最大值超过了12°。车钩已经无法调至水平，受此影响地铁车辆也无法进行正常连挂，此时如果强行运营该地铁车辆，将会对车辆运营以及车上乘客安全造成极大威胁。根据车钩出现的倾斜现象，初步判断为缓冲系统R8mm半圆孔在加工处理中，位于缓冲器内筒及壳体上的防转长圆槽装配找正有明显角度偏差。使得防转圆柱销内插入缓冲器后，在水平位置上橡胶支承产生回复力，最终导致车钩发生偏转且无法重新调至水平。此时如果工作人员强行将头车半自动钩缓装置调回水平，势必会导致缓冲器内筒与壳体防转长圆槽出现错位情况。

（二）倾斜原因

通常情况下，引起倾斜原因有以下几种可能和解决办法：

为有效判断头车半自动钩缓装置出现倾斜问题的具体原因，工作人员首先调取车钩及其他各装置零部件的设计图纸，并主动联系相关生产厂家询问具体生产工艺，判断是否因头车半自动钩缓装置本身存在设计缺陷或采用的生产工艺不合理，导致其最终出现倾斜问题。但检查结果显示正常，即该地铁车辆的头车半自动钩缓装置并不存在设计不合理或是技术缺陷的情况。随后相关工作人员在对问题现场进行严格、细致勘察过程中，发现车钩在自然状态下，其橡胶支承存在已经被扭转的痕迹，即证明防转圆柱销出现了明显偏转问题。此时工作人员迅速拆除存在倾斜问题的车钩，采用人工调整的方式将其调回水平，发现即便不存在橡胶支承回复力，在对倾斜车钩进行人工调平之后，位于缓冲器内筒和壳体之间的防转长圆槽依旧会出现错位现象。而在核查头车半自动钩缓装置质量信息记录时，工作人员发现在实际制造该装置时，曾经因人员操作不当导致缓冲系统R8mm半圆孔出现一定装配误差[2]。虽然当时操作人员已经立即对出现的装配误差进行调整，但后续并未再次对缓冲系统R8mm半圆孔进行质量检验，因此可能预留有车钩倾斜问题隐患。

另外，值得注意的是，该地铁车辆中使用的头车半自动钩缓装置，本身自带绕轴旋转功能，生产厂家统一采用机械加工的方式用以确保车钩模块之间的轴向定位具有较高的精准性。而在产品出厂之前，厂家直接省略了头车半自动钩缓装置的调试校准环节，未能利用高精准度的水平仪精确校准调试即将出厂的头车半自动钩缓装置，故而同样极有可能预留有车钩倾斜隐患。

（三）解决措施

针对该地铁二号线中某号车出现的头车半自动钩缓装置倾斜问题，工作人员在最终确定是由于加工缓冲系统R8mm半圆孔时，缓冲器内筒与壳体之上的防转长圆槽装配找正有较大角度偏差，使得防转圆柱销中插入缓冲器后在水平方向上，车钩因受到橡胶支承回复力而发生难以调回水平的偏转问题。因此在解决这一车钩倾斜问题时，工作人员首先停止继续使用该缓冲系统R8mm半圆孔定位，在现场直接使用人工操作的方式对其缓冲器内筒和壳体的防转长圆槽，随后插入防转圆柱销，再按操作规定要求将橡胶支承规范装入其中。此时工作人员通过直接拆除膨胀式压溃管连接缓冲系统的连接卡环，人工调整车钩头使其回至水平，最后再将不带有圆柱销的连接卡环重新安装在指定位置上，即可有效解决该地铁车辆头车半自动钩缓装置倾斜问题[3]。直接在现场更换不带有圆柱销的连接卡环用以代替原有连接卡环，具有操作简便、运维成本低廉等诸多优势特征。并且在国内外诸多地铁线路中的地铁车辆中，均已经普遍使用此种不带有圆柱销的连接卡环，获得了良好的应用成效。事实证明，采用此种调整方案后，地铁车辆确实不再出现车钩倾斜情况，头车半自动钩缓装置可以实现长时间正常应用。

考虑到头车半自动钩缓装置的结构设计、生产工艺等其他因素也会对其应用性能造成一定影响。因此相关工作人员同样需要注重加强对头车半自动钩缓装置的定期运维管理，认真检查装置及其各项零部件的设计图纸、生产工艺，并主动引入先进的工艺技术手段不断对其进行优化改进，从根本上避免头车半自动钩缓装置出现倾斜问题。而生产制造商在头车半自动钩缓装置产品出厂前，也需要组织相关工作人员，利用高精准的水平仪及其他精密检测仪器，对产品进行全面、严格的质量检验与调试校准，以便能够及时发现其中存在的车钩倾斜隐患，进而更有针对性地对其进行相应调整处理。

结束语：总而言之，头车半自动钩缓装置如果存在设计不合理，或是产品质量不合格、缺乏有效测试校准等情况，均有可能导致其出现倾斜现象，而影响地铁车辆的正常安全运营。因此相关工作人员需要充分结合头车半自动钩缓装置结构及其实际情况，认真做好核查工作，事前排除倾斜风险隐患。一旦出现车钩倾斜问题，工作人员也应立即针对倾斜现象，参考相关数据信息确定具体问题原因，并科学制定相应的解决方案，以此有效提高地铁车辆运营安全、可靠性。

参考文献：

[1]寇丽君.钩缓装置结构设计[J].中外企业家，2018（13）：90.

[2]杨小鑫.地铁车钩钩缓装置应用介绍[J].山东工业技术，2016（03）：244.

[3]臧兰兰.城轨车辆钩缓装置配置与头车前端底架的碰撞吸能区设计[J].现代城市轨道交通，2013（02）：1-4.