神华号交流机车车钩常见故障及处理
2021-05-21张树珍王超朋
张树珍,王超朋
(朔黄铁路发展有限责任公司,河北沧州 062350)
0 引言
神华号交流机车采用13B 型下作用式E 级钢车钩,车钩是机车的重要部件之一,通过它使机车和机车,或机车和车辆之间实现连挂,并且传递牵引力和制动力,使机车车辆之间保持一定距离。车钩通过钩尾扁销连接在钩尾框上,钩尾依次是丛板、缓冲器,它借助钩尾扁销和钩尾框连成一个整体,使得机车车辆具有连挂、牵引和缓冲等3 种功能。车钩零部件众多,通过各部件间的配合实现各种功能,若配合不好就容易出现各种故障。本文剖析机车车钩常见故障及延伸故障,提出一些解决措施及建议。
1 车钩组成及技术要求
1.1 车钩的组成
车钩及其部件多由铸钢制成。车钩按外观形状可分为钩头、钩身和钩尾等3 个部分。钩头与钩舌通过钩舌销连接,钩舌可绕钩舌销转动,钩头内部装有钩舌推铁、钩锁铁和下锁销装置等部件。当钩头内部这些部件处在不同位置时,可使车钩具有闭锁、开锁、全开三态作用。钩身为中空结构,钩尾开有钩尾扁销孔,通过钩尾扁销与钩尾框相连。
车钩由钩舌、钩体、钩舌销、钩舌推铁、钩锁铁、下锁销装置、提钩杆、吊杆和均衡梁等部件组成。车钩具有自动连挂性能。
1.2 车钩三态
(1)开锁状态。轻轻提起提钩杆,使锁铁脚支在锁铁座上,放下提钩杆,锁铁仍未落下,钩舌也未移动。此时将钩舌向外拉,能立即伸开。
(2)全开状态。将提钩杆用力提起,钩锁铁上升,再通过钩舌推铁使钩舌完全伸开。开度为220~245 mm。
(3)闭锁状态。在全开状态下,将钩舌向钩腔推动,使钩锁铁落下挡住钩舌尾部,使钩舌不能打开。开度为110~127 mm。
1.3 复原装置
车钩采用吊杆式复原方式,复原装置安装在底架牵引梁前方的冲击座上。复原装置由吊杆和均衡梁组成,可以左右摆动。当机车曲线运行,以及曲线半径不小于125 m 的弯道处摘挂列车时,可以通过复原装置增加车钩摆动的灵活性,满足列车曲线摘挂作业和曲线通过。通过曲线后还可以依靠车钩自身重量的水平分力,使车钩同均衡梁恢复到正常位置。
1.4 车钩限度尺寸(表1)
表1 车钩限度尺寸
2 车钩常见故障分析
车钩故障直接影响行车安全且产生原因众多,进一步加强车钩的检修质量和措施是确保行车安全的根本。随着万吨列车的开行,机车运行中对车钩缓冲装置造成了很大冲击力,衍生出很多新故障。诸如车钩吊杆大量变形、钩提杆卡板处严重磨损、车钩扁销孔处磨出棱边、钩耳承力面处磨损、缓冲器失效概率变大等。
2.1 吊杆变形
吊杆的作用是支撑车钩及利于车钩摆动。
(1)随着高速重载的发展,车钩摆动伸缩的力度相对以前大大增加,加之修程中对均衡梁处的润滑不足以维持到下一修程,造成车钩与均衡梁处的卡滞。应加强车钩与均衡梁处的润滑,建议修程之外增加车钩与均衡梁接触位置的润滑。
(2)车钩本身铸造的原因,钩体下部不平整,造成车钩与均衡梁接触位置卡滞。建议修程中重点检查此部位,发现不平整,打磨处理。
2.2 钩提杆变形
随着万吨列车的开行,钩提杆与挡板间出现异常磨耗。车钩在摆动过程中,如果钩提杆与挡板之间出现卡滞,将造成钩提杆变形。建议修程中在钩提杆与挡板间涂抹润滑脂。
2.3 车钩下钩耳承力面磨耗
钩舌与钩耳上下承力面距离技术要求为不大于8 mm,车钩下钩耳承力面出现磨耗,将有可能造成钩舌开锁卡滞及数据超限,检修中应重点检查此部位。
2.4 车钩摆动不灵活
车钩摆动不灵活是车钩最常见的故障之一,它将引起一系列故障,主要有以下原因。
(1)钩尾框尺寸偏小。处理方法:打磨钩尾框扁销孔(在标准规定的公差范围打磨)。
(2)钩尾扁销孔以及钩尾磨耗出棱边,导致摆动不灵活。处理方法:打磨钩尾扁销孔及钩尾。
(3)扁销与扁销孔配合间隙不合要求。技术要求:前后之和不大于20 mm,两侧之和不大于8 mm。数据偏小时就会出现车钩摆动卡滞,目前因为扁销铸造原因(厚度太厚),导致车钩摆动卡滞(扁销原型尺寸为100 mm×40 mm)。
(4)钩尾与丛板之间间隙太小。目前钩尾禁止涂润滑脂,钩尾不平整或间隙太小会导致车钩摆动卡滞,钩尾与丛板间隙技术要求为0.5~6 mm。建议将钩尾与丛板间隙数值调整为正常范围值的较大值。
(5)调整钩尾与丛板间隙时,在钩尾焊修钩尾垫后出现的焊点以及四周焊缝过大,导致车钩摆动不灵活,加强焊修工艺水平及焊修后的重点检查,焊点不平整时采取打磨平整。
(6)运行中焊修的钩尾垫撵出,导致车钩摆动不灵活卡滞。钩尾焊修的调整垫容易开焊,严重开焊撵出时会导致钩尾面与丛板间接触面不平,车钩摆动卡滞。
(7)随着车钩冲击的加大,丛板出现异常磨耗,导致车钩摆动不灵活。重点检查丛板,发现磨耗超限或严重磨耗,更换丛板。
(8)车钩抬头、低头现象,导致车钩摆动不灵活。首先检查尾框是否翘起(尾框严重翘起时将引起车钩低头现象),若翘起,压缩缓冲器使之复位后,再根据车钩抬头、低头现象,在均衡梁处加减调整垫片调整处理。另外,车钩抬头、低头现象还将会引起钩尾扁销孔与扁销配合间隙的变化,以及引起钩尾与丛板之间间隙变小,从而导致车钩摆动卡滞。
(9)均衡梁磨耗板接触面不平整或润滑不到位,导致车钩摆动卡滞。
(10)车钩吊杆变形,吊杆的作用是有利于车钩摆动,变形后将不利于车钩摆动。另外,吊杆变形将引起车钩抬头低头现象。
(11)钩提杆与挡板间卡滞或钩提杆严重变形,导致车钩摆动卡滞,建议在钩提杆与挡板间涂抹润滑脂。
2.5 车钩摆动卡死
车钩卡死的常见原因是钩尾间隙为零。为使缓冲器安装空间符合技术要求,往往在缓冲器安装座前焊修5mm 厚的调整垫,使安装座空间尺寸为625 mm。当焊修的垫片脱落时,就会导致钩尾间隙为零,车钩卡死。
2.6 钩舌提不开、卡死
(1)钩舌晃动量大,在焊修钩舌垂直接触面时或更换钩舌时,引起钩舌尾部与锁铁横向间隙太小,造成卡死。
(2)钩舌晃动量大,在焊修钩舌牵引凸缘时,导致钩舌牵引凸缘与钩体牵引凸缘间隙太小,造成卡死。
(3)钩提杆严重变形,导致钩舌提不开。
(4)钩耳销套窜出顶住钩舌或钩舌与钩耳之间间隙太小时,导致钩舌提不开,甚至卡死。目前更换销套后采取焊修处理,销套窜出的现象已很少。
(5)锁铁向上跳动量大,在焊修钩体一次防跳平台时,超出平台范围或边上不平整,导致钩舌提不开,焊修时应引起重视,提高焊修质量及焊修后的检查处理。
(6)锁铁与推铁接触支座处以及锁铁向上滑动面磨损不平,重点检查这两个部位,发现异常磨耗,采取更换处理。
(7)钩舌推铁转动不灵活,以及踢足处与钩舌接触位置处磨损,重点检查此部位,发现变形、磨损后做更换处理。
2.7 钩舌晃动量大
(1)钩舌销与销套间间隙过大,技术要求为不大于3 mm。修程中测量其数据,若超限则更新销套处理,更新完毕对销套进行焊修。
(2)钩舌牵引凸缘处磨耗,导致晃动量大,采取焊修处理,焊修时注意牵引凸缘弧度。焊修不平整的,打磨平整。
(3)钩舌尾部与锁铁横向间隙过大,技术要求为不大于7 mm,若间隙过大则采取焊修堆焊处理,焊修后打磨平整。
2.8 车钩不水平
常见的是车钩低头与抬头,首先观察尾框是否翘起,若无翘起,则根据车钩低头抬头现象在均衡梁处加减调整垫。车钩低头与抬头将会导致车钩摆动不灵活以及车钩尾部磨损,应加强车钩水平度的检查。
2.9 缓冲器失效
万吨重载列车的开行,对车钩缓冲装置造成巨大冲击,缓冲器失效概率增加。目前通过拉伸车钩观察钩体上画的白线,判断缓冲器是否失效。在修程中应重点检查缓冲器的状态,以及缓冲器与安装座、丛板之间的状态。
3 结束语
车钩组成部件多且奇形怪状,部件间又是通过相互配合来实现各种功能,若配合不好就会出现各种故障。随着高速重载铁路发展,公司万吨列车以及两万吨列车的运行,势必对机车车钩缓冲器造成严重影响。车钩缓冲器是机车连挂牵引中重之又重,一旦发生故障就是大故障。因此,检修中应该加强车钩部件探伤以及车钩缓冲器的检查,提高工艺标准和焊修质量,及时发现和解决问题。最后建议修程中重点检查钩尾状态及缓冲器的状态,增加钩提杆与挡板间润滑脂涂抹,重点涂抹均衡梁与车钩接触位置,建议增加此处修程之外的润滑,保证机车牵引安全。