K13系列石砟漏斗车检修门整治改造方案设计

史洪斌，刘文胜，袁太红

(中车太原机车车辆有限公司，山西 太原 030027)

1 K13系列石砟漏斗车概况

K13型石砟漏斗车自研制成功以来，经过了多次升级改进。目前铁路线上在用的60 t级石砟漏斗车主要有K13、K13T、K13K、K13A、K13N、K13AT、K13AK、K13NA、K13NT、K13NK型。

K13型石砟漏斗车是我国首次设计制造的石砟漏斗车，于1982年正式定名。该车主要用于铁路线路新建、维修时铺设石砟或运送散粒货物，在轨道内外侧均能卸砟。采用以风动为主、手动为辅的机械传动开门机构；两侧卸砟既可单独操纵，亦可集中操纵。该型车经换装转8AB型转向架提速改造后定型为K13T型石砟漏斗车，经换装转K2型转向架提速改造后定型为K13K型石砟漏斗车。

1994年，原太原机车车辆厂对K13型石砟漏斗车进行了升级改进，车体主要承载件材质提升为耐候钢，牵引梁由300槽钢改为310乙形钢，操纵室由木结构改为全钢结构，提高了车辆的防腐蚀性能，延长了使用寿命，改进后的车辆初始定型为K13A型石砟漏斗车，之后根据铁道部电报改为K13N型石砟漏斗车。该型车经换装转8AB型转向架提速改造后定型为K13AT型石砟漏斗车，经换装转K2型转向架提速改造后定型为K13AK型石砟漏斗车。

1998年，中车太原机车车辆有限公司对K13N型石砟漏斗车又作了进一步改进，主要对卸砟系统和操纵室进行了优化设计，增加了喷水抑尘装置，改进后的车辆定型为K13NA型石砟漏斗车。该型车换装转8B型转向架后定型为K13NT型石砟漏斗车，换装转K2型提速转向架后定型为K13NK型石砟漏斗车。

2 K13系列石砟漏斗车检修门锁闭装置结构

K13系列石砟漏斗车检修门锁闭装置有螺母压紧式锁闭和搭扣式锁闭2种结构。

2.1 螺母压紧式锁闭结构

K13、K13T、K13K、K13N、K13AK型石砟漏斗车的检修门均采用螺母压紧式锁闭结构(图1)。该种检修门关闭时，将检修门板上焊接的连接螺栓插入搭铁孔后，采用平垫圈、弹簧垫圈及螺母将检修门紧固。

图1 采用螺母压紧式锁闭结构检修门

2.2 搭扣式锁闭结构

既有K13NT、K13NK型石砟漏斗车检修门采用搭扣式锁闭装置(图2)。搭扣可以绕连接螺栓(转轴)灵活转动，并靠自重插入搭扣座内进行锁闭；螺母拧入连接螺栓需露出不少于一扣后焊固在连接螺栓上，连接螺栓与螺母不能用扳手拧紧，否则搭扣不能灵活转动。

图2 采用搭扣式锁闭结构检修门

3 K13系列石砟漏斗车检修门运用风险分析

3.1 采用螺母压紧式锁闭结构检修门

采用螺母压紧式锁闭结构的检修门运用过程中虽未出现检修门意外开启的情况，但分析其结构可知，车辆在长期使用过程中可能会因冲击及振动出现螺母松动脱落的情况，如果上下2个螺母同时松动脱落会有引起检修门意外开启的风险。

3.2 采用搭扣式锁闭结构检修门

(1) 由于搭扣靠重力与搭扣座搭接，组装时为了能可靠锁闭，有时会通过敲击搭扣使之与搭扣座的搭接量尽可能大一些，这可能使搭扣座产生一定程度的变形；另外车辆运行中受到纵向冲击、振动也可能导致搭扣座变形。搭扣座变形后会导致搭扣与搭扣座的搭接量变小，使检修门自锁性能降低。如检修门的上下2个搭扣同时跳起，就有发生检修门意外开启的风险。

(2) 检修门组成的2个折页与折页座采用销轴连接结构，随着在车辆运行过程中销轴与折页座接触产生磨耗以及在潮湿的空气环境中被腐蚀，销轴与折页座的间隙将越来越大，使得检修门窜动量增加，导致检修门搭扣与搭扣座的锁闭功能降低。

4 整改方案

2020年9月，中国国家铁路集团有限公司工电部下发了工电机械电[2020]161号电报《关于开展石砟漏斗车检修通道门隐患整治的通知》，要求各石砟漏斗车配置单位对K13系列石砟漏斗车检修门的锁闭装置进行检查和整改，并将防止检修门异常开启纳入定期检查保养项目，由各铁路局集团公司在《石砟漏斗车运用管理实施办法》中予以明确。

4.1 采用螺母压紧式锁闭结构检修门

针对采用螺母压紧式锁闭结构检修门的K13、K13T、K13K、K13N、K13AK型石砟漏斗车，将其检修门锁闭装置的螺母紧固后，再加装1个符合GB/T 6172.1—2016《六角薄螺母》要求的厚5 mm的M10六角螺母，以保证其锁闭功能。

4.2 采用搭扣式锁闭结构检修门

针对采用搭扣式锁闭结构检修门的K13NT、K13NK型石砟漏斗车，按照如下顺序进行整改：

(1) 将K13NT、K13NK型石砟漏斗车检修门的搭扣、搭扣座进行矫正，保证搭扣与搭扣座连接锁闭后呈水平位置。

(2) 将材质为Q235A的乙形连接板(厚2～3 mm)分别与搭扣和搭扣座密贴后配钻φ6.6～7 mm铆钉孔，铆钉孔的位置可根据现场情况做适当调整。乙形连接板结构如图3所示。

图3 乙形连接板结构

(3) 将φ6.4 mm不锈钢圆头拉丝抽芯铆钉从上向下穿入铆钉孔，使乙形连接板与搭扣和搭扣座进行铆接。图4为搭扣与搭扣座铆接三维示意图。

图4 搭扣与搭扣座铆接三维示意图

5 整改效果

针对K13、K13T、K13K、K13N、K13AK型石砟漏斗车，按照4.1条内容进行整治，已于2020年10月30日前全部完成；针对K13NT、K13NK型石砟漏斗车，按照4.2条内容进行整治，已于2020年11月30日前全部完成。目前经过整改的石砟漏斗车检修通道门运用状态良好，未再发生异常开启故障，表明整改效果良好。