17型车钩及其配件故障分析
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17型车钩钩尾框限位挡裂损原因分析摘要:本文旨在从原因分析的角度,阐述17型车钩钩尾框限位挡裂损情况,勾勒出其可能的原因,并提出相应的解决方案。
关键词: 17型车; 钩钩尾框; 限位挡裂损; 原因分析正文:17型车是一种多用途的运输工具,由于其结构特殊,容易受到各种外力影响而造成损坏,特别是在钩钩尾框限位挡裂损情况上,可能损害到车辆的安全性。
针对该问题,本文从原因分析的角度,阐述其可能原因,包括:1)自身设计缺陷:钩钩尾框太薄,不能承受超出规定力量的影响;2)使用环境:由于钩钩尾框太轻,遇到风力的影响更易造成损伤;3)使用方式不当:如不恰当的安装、使用及维护操作,都会引起损坏。
根据以上原因,为此应采取积极有效措施,保证17型车钩钩尾框限位挡裂损情况的安全性:1)加大厚度:对钩钩尾框整体进行厚度上的提升,以提高其结构强度;2)环境卫生:建立一定的环境卫生、安全条件,减少外力的影响;3)依法使用:在安装、使用和维护17型车时,应遵守国家的法律法规,确保安全性。
综上所述,17型车钩钩尾框限位挡裂损情况可能是由于其自身设计缺陷、使用环境不稳定或使用方式不当引起的,应采取积极措施,加大其厚度,建立一定的环境卫生、安全条件,并确保依法使用,以期保证17型车钩钩尾框限位挡裂损情况的安全性。
为了确保17型车钩钩尾框限位挡裂损情况的安全性,应科学、合理地进行设计。
在设计中要考虑诸多因素,包括使用环境因素、重量受力情况、精密机械部件及材料性能等。
设计时要根据具体情况,合理选择材料,确保设备具有较高的抗静态及动态影响能力。
在安装、使用和维护钩钩尾框时,应制定安全操作规程,建立良好的安全环境,同时仔细检查并经常维护以保障安全性。
如果17型车的钩钩尾框损坏或者出现异常情况,应及时采取措施进行改正,尽量避免出现安全事故。
此外,应定期对车辆的安全性进行测试,以确保17型车的安全性,为行驶人员提供安全保障。
综上所述,17型车钩钩尾框限位挡裂损情况安全问题应认真解决,因此,必须采取科学、正确的方法进行设计,定期进行安全检测,严格按照安装、使用和维护规程进行操作,并及时处理损坏的部件,以确保17型车钩钩尾框限位挡裂损情况的安全性。
浅谈17号车钩常见故障的原因分析及建议作者:石宏来源:《中国科技博览》2017年第14期[摘要]随着C70、P70等70t级货车大量投入运行,在日常运用及定期检修过程中发现的17型车钩故障逐年递增。
此文借助对日常故障的调研与剖析,给出对应的优化举措。
[关键词]17型车钩;日常故障;原因剖析;优化举措中图分类号:TM83 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)14-0245-01一、17号车钩简介为了让大秦铁路的煤炭运输专线能够承载大体积大容量的列车运行,达成不出现摘钩现象,翻车机可以持续的运转和装卸货物的目标,以国务院“八五”关键科技攻关规划与铁道部谋求科技创新理念为指导,在原来铁道部的领导下齐车集团企业从1988年开始进行联锁式旋转车钩(16型车钩)与联锁式固定车钩(17型车钩)及相关钩尾框的研发工作,且于1989年顺利研制成功了第一台样品。
二、17型车钩应用的关键查验项目与办法1.车钩性能的检查。
三态作用、连接轮廓、防跳机能的查验是17型车钩机能查验的核心内容。
(1)连接轮廓的检查.钩体的正面和闭锁部位钩舌的内侧面二者间隔务必小于97毫米(维修)。
查验办法是:将钩舌置于牵引部位,将钩头的正面贴近查验的样板,沿竖直走向样板在标示部位可以让车钩表面通过即视为超限。
(2)三态作用的检查开锁机能的查验办法:将车钩的提杆手柄提起到开锁部位后再将车钩的提杆放下,锁铁自由下落,并逗留在钩舌推铁座锁面上方,这个时候钩舌无法主动开启,依然处于闭锁状态,换句话说,钩舌推铁的座锁台上方停留着锁铁座,然而钩舌的鼻子部位只需用手轻轻拨动,钩舌就可以全部开启。
全开机能的查验办法:以开锁部位为前提,持续摇动车钩的提杆手柄,钩舌就可以主动移动到全部开启的位置。
此时,钩舌鼻子部位和钩腕二者间距最短能够接近219毫米。
闭锁机能查验办法:在钩舌处于闭锁位置时,钩锁的铁须可以不在外力作用下滑落至钩舌底部座锁台之上。
铁路货车17型车钩常见故障分析及改进建议摘要:目前,随着我国经济水平的不断提升,对于铁路运输能力的需求也随之增大,同时也对铁路货车的制造与生产提出了更高的要求,因此,如何能够更好地提升生产质量和生产效率是关键。
铁路货车的生产与制造是由多个不同的组件构成,包括车体、转向架、车钩缓冲装置、制动装置和车辆内部设备5个基本部分,其中车钩缓冲装置起到重要的作用。
车钩缓冲装置作为连接车辆的重要组成部分,具备连结、牵引、缓冲的作用,既保证了各车辆之间的距离的同时,还能够有效减轻铁路货车在行进运输过程中所产生的冲击力,从而保证铁路货车在运输过程中的安全性与稳定性。
而目前常用的车钩类型为16、17型车钩。
本文以铁路货车17型车钩常见故障分析及改进建议为题,深入分析17型车钩在使用过程中存在的故障以及提出相应的改进措施,从而保障铁路货车的稳定性、高质量性、以及高效性。
关键词:铁路货车;生产与制造;车钩;17型;常见故障;分析及改进引言:为了满足大秦运煤专用线开行重载列车且不摘钩上翻车机翻转卸货的需要,根据国家“八五”期间的重点科技攻关计划和铁道部科研项目要求,1988年开始联锁式固定车钩(17型车钩)和联锁式旋转车钩(16型车钩)及其附属件的研制,并于1989年完成了样机试制。
可有效提升卸货效率25%以上。
同时鉴于17型车钩具有连挂间隙小、联锁性能好、结构强度高、防跳性能好等优势,以及多年运用表现出的优越性能,我国新造70t及以上货车全部采用了16、17型车钩及其附属件。
一、铁路货车17型车钩的组成及其优势(一)铁路货车17型车钩的组成铁路货车17型车钩采用高强度的材质,是由钩体、钩舌、钩舌推铁、钩舌销、下锁销转轴、下锁销和钩锁等结构组成。
其中包括钩舌、钩舌推铁、钩舌销和钩锁等零部件都与16型车钩的零部件相同。
(二)铁路货车17型车钩的优势17型车钩作为目前铁路货车生产制造中常用的车钩,具备连挂间隙小、联锁和防脱功能、结构强度高、耐磨性好、自动对中功能、良好的防跳性能等优势,以下将对17型车钩的优势进行详细分析。
关于货车车钩三态作用的研讨及其故障分析铁路货车的连接或分离由车钩来实现,车钩具有闭锁、开锁、全开三种位置,也就是车钩三态作用。
如果货车车钩三态作用不良,尤其是闭锁不良,将严重影响车辆的使用,极有可能造成列车分离的事故,严重影响铁路安全和生产秩序,因此有必要对货车车钩的三态作用及故障进行分析。
一、车钩三态作用分析(以17型车钩为例)1、闭锁位置车辆连挂后,两个车钩只有处于闭锁位置才能传递牵引力。
在全开位时,将钩舌慢慢地向钩腔内推动,钩锁以自身重量落于钩舌尾部与钩头侧壁之间,此时锁铁处于最低位置,锁铁后侧的后坐锁面坐落在钩舌推铁坐锁面上,钩舌尾部受锁铁阻挡,而锁铁的另一侧受钩腔内壁阻挡,钩舌被锁住不得转动,使钩舌不能张开,车钩处于闭锁位置。
见图1。
图1 车钩闭锁位示意图2、开锁位置两连挂着的车辆欲分开时,应有一个车钩处于开锁位置。
在闭锁位时轻轻提起钩提杆,使锁销离开防脱(跳)位置,将钩锁提起,使钩锁脚支在锁座上,放下钩提杆,钩锁仍未落下,钩舌也未移动,车钩处于开锁位置,此时将钩舌稍稍往外一拉,钩舌须能立即张开。
见图2。
图2 车钩开锁位示意图3、全开位置在车辆彼此连挂之前,应有一个车钩处于全开位置,才能达到自动连挂的目的。
持续扳动钩提杆至极限位置,钩舌绕钩舌销转动打开。
车钩处于全开位置,见图3。
图3 车钩全开位示意图二、车钩三态故障现象1、闭锁不良故障现象:用手轻轻推钩舌时,钩舌能转到完全闭合的位置,但钩锁不能顺利地落到锁定位置。
或钩舌根本不能转动到闭合的位置。
上锁提落下后,上锁提下平面与锁销孔上平面接触不良,形成假落锁。
2、开锁不良故障现象:用手缓慢提起钩提杆时,使闭锁位的钩锁抬高到钩舌尾部以上,然后将钩提杆回转并放松,这时钩锁开锁座锁面不能坐落在钩舌推铁上,上锁提落入上锁销孔。
3、全开不良故障现象:当用手提起钩提杆时,钩舌旋转不易达到全开最大位,需用手搬动钩舌后才能达到全开位。
三、车钩三态故障原因分析1、钩锁接触面及钩舌尾部磨耗后堆焊过多,使钩锁不能落下;防跳部分磨耗失去防跳作用,在运行时收到振动就容易自动开锁。
16、17型重载货车车钩钩尾存在问题与改进毕业设计(论文)中文题目:16/17型重载货车车钩钩尾存在问题与改进学院:远程与继续教育学院专业:机械设计制造及其自动化姓名: xxx学号:08646651指导教师: xxx\12010年07月25日2北京交通大学毕业设计(论文)成绩评议毕业设计(论文)任务书本任务书下达给: 08秋级本科机械设计制造及其自动化专业学生 xxx设计(论文)题目:16/17型重载货车车钩钩尾存在问题与改进一、设计(论述)内容:随着重载货车的发展,单车载重、编组数量及运行速度不断提高,尤其是2万吨编组重载列车的开行给重载货车用16/17型车钩带来了前所未有的压力,车钩故障逐渐增多。
论文运用现代质量工程理论,通过对16/17型车钩运用检修情况的调研,得出16/17型车钩钩体尾销孔牵引弧面、钩舌牵引S面及钩尾框后弯角裂纹是目前重载货车车钩的主要故障。
本文通过对故障样件的化学成分、力学性能、金相及运用工况变化等方面的分析,主要分析钩尾故障形成的原因,并结合美国F型车钩技术,从结构和制造工艺两方面提出了相应的改进方案;论文通过对改进方案的有限元强度分析、疲劳寿命评估和试验验证,证明了改进方案的可行性。
目前改进方案及措施均通过了铁道部组织的技术审查,得到了成功的推广应用。
二、基本要求:第一:论述内容要与选题一致第二:论述内容表达清晰思路明确第三:通过论述了解16/17型车钩钩尾的结构特点第四:分析16/17型车钩钩尾故障形成的原因及提出改进措施三、重点研究的问题:第一:铁路货车车钩概况。
第二:16/17型车钩运用检修情况调查第三:重载货车车钩故障原因分析第四:车钩性能的改进措施。
四、主要技术指标:1.论文题目一般不超过25个字,要简练准确,可分二行书写;2.开题报告由学生认真书写,经指导教师签字后的开题报告有效;3.摘要中文摘要字数应在400字左右,包括论文题目、论文摘要、关键词(3至5个),英文摘要与中文摘要内容要相对应;4.目录按三级标题编写,要求层次清晰,且要与正文标题一致,主要包括摘要、正文主要层次标题、参考文献、附录等;5.正文论文正文包括绪论(或前言、概述等)、论文主体、结论。
17号车钩缓冲装置简介及三态作用故障分析摘要:随着我国铁路运输事业的发展,特别是货车重载,提速技术的进步,货车技术也有了飞速的发展。
17号车钩是我国从1988年起开始研制的重载货车车钩,其具有连挂间隙小(纵向间隙9mm)、结构强度高、连锁性能好及垂向防脱性能高等优点,以及多年运用表现出的优越性能,从2005年起我国新造70t及以上货车全部采用了17号车钩及17号锻造钩尾框。
本文主要对17号车钩缓冲装置进行简单的介绍,并对车钩三态作用中出现的问题进行原因分析。
关键词:17号车钩;缓冲装置;钩尾框;三态作用;分析一铁路货车发展史简介铁路货车是指在我国铁道上用于运送货物和特殊需要在货物列车中使用的单元工具,在国民经济发展中起着重要的作用。
随着我国铁路运输事业的发展,特别是货车重载,提速技术的进步,货车技术也有了飞速的发展。
从1949年新中国成立到2009年初,铁路货车实现了三次大的升级换代。
20世纪50年代末60年代初,货车载重由30t提高到50t,标志着中国铁路货车实现了载重由30t级向50t级的第一次大的升级换代。
20世纪70年代末80年代初,载重60t敞车诞生,标志着中国铁路货车实现了载重由50t级向60t级的第二次大的升级换代。
1998年研制开发了时速120km的转K2型转向架和系列提速货车,开创了中国铁路货车的提速先河。
2003年至2005年C80、C70等新型80t、70t级货车研制成功,标志着中国铁路货车实现了载重由60t级向70t级及以上,时速由70km、80km向120km的第三次大的升级换代。
17号车钩是我国从1988年起开始研制的重载货车车钩(大秦线运煤专线),与16型车钩及配套的钩尾框一起应用在大秦线需翻车机卸货的重载单元列车上,提高卸货率25%以上。
鉴于17号车钩具有连挂间隙小(纵向间隙9mm)、结构强度高、连锁性能好及垂向防脱性能高等优点,以及多年运用表现出的优越性能,从2005年起我国新造70t及以上货车全部采用了17号车钩及17号锻造钩尾框。
17型车钩及其配件故障调查与分析摘要针对70t级铁路货车段修作业中发现的车钩缓冲装置多发故障:车钩钩尾销孔裂纹、钩腔内裂纹、钩舌裂纹、钩尾框裂纹等故障的检修情况进行调查与分析,提出设计、制造及检修作业的建议。
关键词车钩缓冲装置;17型车钩1 17型车钩检修情况调查近年来,随着70t级货车大量的投入运行,牵引吨位的不断增大及运行速度的不断提高,17型车钩及其配件逐渐出现裂纹、作用不良等故障,为进一步提高铁路货车车钩缓冲装置配件的检修质量,对17型车钩及其配件的检修情况进行了系统的调查与分析。
2 故障发生部位简介调查发现段修中C70敞车装用的17型车钩及其零部件中车钩钩尾销孔裂纹比例为32%,钩腔裂纹占12.8%,车钩下锁销孔冲击面裂纹占18%,钩舌裂纹占16.7%,,钩尾框裂纹占20.5%。
车钩裂纹部位多发在钩尾销孔内侧中部,裂纹走向与钩销孔轴向平行,故障配件如图1;钩腔裂纹多发在上牵引台及下锁孔冲击面处,故障配件如图2、图3,钩体裂纹多数伴有铸造缺陷;钩舌裂纹多发在钩舌牵引台及S面处,故障配件如图4。
钩尾框裂纹多发在前后端部内侧弯角处及尾框后侧外端,故障配件如图5、图6。
3 故障原因分析3.1 钩尾销孔裂纹原因分析(图1)(1)运用工况分析。
随着列车牵引吨位的不断提升以及长交重载、超偏载的影响,车辆运行时受到各个方向的冲击力不断加大,同时由于线路工况的随机性,使车钩缓冲部分装置的受力情况变得更加复杂,材质疲劳速度加快,从客观上加大了钩尾销孔裂纹故障发生的几率。
(2)车钩的内部缺陷。
作为铸钢配件,少数车钩的内部或表面存在一些缺陷是不可避免的,如气孔、夹渣、缩松等。
铸钢配件如果存在铸造缺陷,势必导致其受力截面的应力不均匀,当冲击力过大时使得铸造缺陷部位出现应力集中现象,从而易导致裂纹的出现,在运用工况变化时造成裂纹的扩展。
(3)钩尾销孔结构分析。
13型车钩钩尾销孔弧面为直线型,多数情况钩尾销与钩尾销孔为线性接触状态,而17型车钩的钩尾销孔牵引弧面采用上下斜面接触的设计结构,这就造成了在多数工况的线性接触时使接触面产生应力集中现象,在牵引弧面受到高度集中应力和交变载荷时容易产生裂纹。
关于C70A型车辆装用17型车钩常见故障浅析太铁安监办机辆验收室于泽慧2014年3月25日内容提要:17型车钩是我国从1988年起开始研制的重载货车车钩,从2005年起我国新造70 t 级及以上货车全部采用了17型车钩及17型铸造或锻造钩尾框。
随着70 t级及以上货车的大量使用,在检修过程中发现的17型车钩故障逐年递增。
神木北车辆段年段修任务约为8200辆,其中C70A车辆为4500辆,在检修中经常发现17型车钩的故障。
本文通过对这些故障情况的调查及分析,提出相应的改进建议。
16、17号车钩系统是为了适应大秦线运煤专列实现不摘钩进行翻车机卸货而设计的产品,具有连挂间隙小、结构强度高、联锁性能好及垂向防脱性能高等优点。
其中16号车钩为转动车钩,17号车钩为非转动车钩,配套装用16、17号车钩的单元列车可以按照预定计划在卸货台位之间运行,不用分解列车,即不需摘钩和摘解空气制动软管,就可以在转动翻车机上翻卸货物,保证了车辆连续运转,可提高卸货效率25%以上。
17型车钩是我国从1988年起开始研制的重载货车车钩,从2005年起我国新造70 t级及以上货车全部采用了17型车钩及17型铸造或锻造钩尾框。
随着70 t级及以上货车的大量使用,在检修过程中发现的17型车钩故障逐年递增。
神木北车辆段年段修任务约为8200辆,其中C70A车辆为4500辆,在检修中经常发现17型车钩的故障。
本文通过对这些故障情况的调查及分析,提出相应的改进建议。
一、17型车钩组成及主要特点17型车钩由钩体、钩舌、锁铁组成、钩舌推铁、钩舌销、下锁销组成和下锁销转轴等组成(图1),车钩铸件均采用E级铸钢制造,其中钩舌、锁铁组成、钩舌推铁、钩舌销和下锁销均采用16型车钩零部件。
主要特点:1、车钩的连挂间隙小。
17型车钩的连挂间隙为9.5mm,比13号车钩减少了52%,从而可降低列车的纵向冲动,改善列车的动力学性能,提高铁路货运的安全可靠性,延长车辆使用寿命。
货车车辆17号车钩三态故障分析及建议
高彦兵
【期刊名称】《成铁科技》
【年(卷),期】2016(000)001
【摘要】在铁道车辆中,车钩装置是货车非常重要的部件之一,它是将列车与其它车辆进行连接,并让其始终保持一定的距离,在运行途中可以有效的传递在行进中列车间的纵向力和冲击力。
17号车钩是我国重载货车使用的主型车钩,由于我国铁路运输重载、提速的发展,使得我国货车使用最频繁的17号车钩在货车运行中时有故障发生,本文就货车车辆17号车钩三态作用故障进行分析并提出可行性的建议,从而切实保障重载货车安全运行?。
【总页数】2页(P31-32)
【作者】高彦兵
【作者单位】成都北车辆段
【正文语种】中文
【中图分类】U279.32
【相关文献】
1.铁路货车钩舌失效原因分析及建议 [J], 王甫江
2.铁路货车上作用车钩防跳装置分离原因分析及建议 [J], 郭文安
3.货车提速后车钩分离的原因分析及建议 [J], 岳刚
4.货车车钩分离原因分析及建议措施 [J], 麻冰玲;张巍;陈凯;刘凤刚
5.货车13号车钩及缓冲装置检修故障分析及建议 [J], 张凤翔;管胜恩
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浅谈车钩检修工艺及三态试验故障分析摘要车钩缓冲装置主要由车钩、缓冲器、钩尾框、从板等零部件组成,铁路货车使用的车钩均为自动车钩,目前采用的车钩类型有16型、17型、13B型、13A型和13号车钩。
目前,新造70t及以上铁路货车已全部采用高强度17型车钩;新造60t级铁路货车已全部采用高强度的13B型车钩。
本文简要的介绍了关于车钩检修的工艺流程、工艺标准及车钩三态试验过程中遇到的问题和解决方法关键词:车钩缓冲装置、车钩、检修工艺、三态试验、解决方法一、各配件名称目前,车钩类型有17型、13B型、13A型和13号车钩,其中13B 型、13A型和13号车钩统称为13系列车钩。
13系列车钩由钩体(13号、13A型及13B型钩体)、钩舌(13号、13A型及13B型钩舌)、钩舌推铁、钩舌销、锁铁、上锁销组成(上作用车钩专用)、下锁销组成(下作用车钩专用)等配件组成。
17型车钩由钩体、钩舌、钩舌推铁、钩舌销、钩锁组成、下锁销转轴和下锁销组成等配件组成。
二、检修工艺流程根据《铁路货车厂修规程》相关技术要求及实际情况车钩检修工艺流程大致为车钩分解、抛丸除锈、湿法探伤、配件检修、车钩组装。
三、车钩分解及抛丸除锈车钩零部件须全部分解,钩体、钩舌、钩腔内配件、钩舌销均须抛丸除锈,外表面清洁度须达到GB/T8923规定的Sa2级,局部不低于Sa1级。
四、湿法探伤根据《铁路货车厂修规程》的要求,须对车钩配件中的钩体、钩舌、钩舌销进行湿法磁粉探伤。
钩体探伤范围:13号、13A型、13B型钩体的钩耳及内侧弧面、钩颈距钩肩50mm的范围内;17型钩体的钩耳及内侧弧面、钩颈距钩肩距离50mm的范围内、钩头正面、钩尾销孔、钩尾端面到钩尾销孔上、下平面及尾端球面。
钩舌探伤范围:13号、13A型、13B型钩舌的内侧弧面,牵引台根部及上、下弯角处;16型钩舌的内侧弧面,牵引台根部及上、下弯角处。
钩舌销探伤范围:钩舌销范围为除两端面以外的全部外表面。
17号车钩及其零部件故障简析学生姓名:**学号: *******专业班级:铁道机车车辆指导教师:***摘要随看我国铁路运输提速、重载的发展,作为当前货车主流品种的17号上作用式车钩,在货物列车运行中时有故障发生,严重影响铁路的正常运输,造成了较大的经济损失。
如车辆在运行中车钩自动分离、由于钩体裂纹和钩尾框后弯角裂纹引起的断裂造成的分离和钩舌折断造成的分离等。
这不仅使铁路运输成本迅速增加,而且直接影响列车的安全。
这也严重影响了我国铁路运输秩序,在一定的程度上制约了铁道车辆的进一步提速,影响铁路运力的进一步提高。
本论文在对17号车钩运用过程中产生的故障进行全面分析的基础上,用计算机仿真软件建立车钩的装配体模型并对其进行分析、评价和疲劳寿命预测,提出相应的预防和改进措施。
基于装配体的17号车钩有限元分析对于车钩各零件的相互作用通过定义接触来传递,可以更好地模拟其在实际运用过程中的受力状态,找出车钩应力较大部位。
这对于提高车辆连接的稳定性,防止分离,保证铁路运输秩序、节约成本、提高铁路运力具有重要的现实意义,为今后车钩的设计、改造、检修维护等提供一定的理论依据。
关键词:17号车钩;故障;问题;措施目录摘要 (I)第一章绪论 (1)第二章 17号上作用式车钩存在的问题及预防或改进措施 (2)2.1 引起车钩自动分离的主要原因及改进措施 (2)2.2引起车钩自动分离的其它原因及预防措施 (6)第三章 17号车钩提钩装置存在问题 (13)3.1问题的提出 (13)3.2原因分析 (14)3.3建议及改进措施 (16)第四章 17号车钩产生故障的原因及建议 (16)4.1调查情况 (16)4.2原因分析 (17)4.3建议 (18)参考文献 (19)第一章绪论铁路是我国主要的运输方式,在国民经济中起着非常重要的作用。
铁路的客货运量占我国总运量的 50%,是国民经济发展的先导。
由于铁路运输安全、快速、运量大、方便、节能,相对公路运输而言污染小,不受自然气候条件的制约,所以它在世界整个运输业中具有重要的不可替代的地位。
文章编号:1008-7842(2020)S0-0079-0317型车钩防跳性能不良的调研分析董仕健,李肖肖(中国铁路武汉局集团有限公司 襄阳车辆段,湖北襄阳441104)摘 要 针对货车检修过程中17型车钩组装作业时部分车钩防跳性能不良的问题,通过现场调研、原理分析和试验验证,提出了加强17型车钩源头制造质量控制,增加钩体下锁腔的锁铁导向台宽度,提高导向台焊修质量,增加下锁销长度检修标准的解决方案。
关键词 17型车钩;防跳性能;搭接量;导向台;下锁销中图分类号:U270.34 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1008-7842.2020.S0.19 17型车钩因具备防分离可靠性高、耐磨性能好、连挂间隙小、性能好、曲线通过性能好等优点而广泛应用于铁路货车车钩缓冲装置中。
随着17型车钩运用时间越来越久,因17型车钩钩体下锁腔的锁铁导向台、下锁销、下锁销转轴磨耗而引起的车钩防跳性能不良问题也越来越多。
此问题有可能导致车钩分离,直接影响铁路货车运行安全及运输效率。
1 现场调研2019年,襄阳车辆段襄阳北检修车间反映在组装17型车钩过程中防跳性能不良,搭接量尺寸不足问题较多,须多次返工全面检查17型车钩检修质量,重新选配钩舌及钩腔配件,影响现场作业效率。
为全面查找问题的根源,襄阳车辆段组织对因搭接量不合格导致车钩防跳性能不良问题进行了专项调研攻关,统计了该车间2019年7月1日至8月31日检修的838套17型车钩,其中因搭接量不足导致返工的17型车钩占16%。
对因搭接量不足导致返工的17型车钩及钩腔配件认真检查,详细测量各车钩及钩腔配件的各部位尺寸,通过原理分析、试验对比找出了该问题产生的原因,并提出了解决措施。
2 车钩防跳性能检测方法根据《铁路货车段修规程》(铁运〔2012〕202号)文件规定,17型车钩防跳性能检测方法:在闭锁位置时,车钩闭锁显示孔全部露出,使用"钩锁托具"向上托起钩锁,并使钩锁腿贴靠后壁,如图1所示;此时使用专用量具测量下锁销顶面与钩舌座锁台下面的搭接量,须为6.5~14.5mm,如图2所示。
17型车钩缓冲装置检修故障分析及改进建议探讨作者:彭洪灵来源:《中国科技博览》2018年第08期[摘要]近年来,越来越多的70t级货车投入运行,自然而然70t级货车使用的17型车钩缓冲装置也随之增加。
同时,因为此类货车的大量运行、不断增大的牵引吨位和不断提高的运行速度,货车的运行安全受到了严重的威胁。
本文则主要介绍了引起17型车钩缓冲装置故障的原因以及针对各种故障提出的整改建议。
[关键词]17型车钩;故障分析;缓冲装置;改进建议中图分类号:S138 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)08-0218-01近年来,随着17型车钩缓冲装置的大量使用,人们只注重数量不注重质量,所以17型车钩缓冲装置出现了钩舌裂纹、车钩钩尾销孔裂纹等零部件裂纹的问题。
本文通过对17型车钩缓冲装置的调查与分析,与各种故障的检修情况相结合提出了在零部件设计及检修方面的改进建议。
一、17型车钩缓冲装置故障原因分析车钩缓冲装置是用来传递牵引力,制动力并缓和纵向冲击力的、安装在车底架构端的牵引梁内的重要车辆部件。
它的目的是让车辆与车辆,机车或动车之间相互连挂。
17型车钩缓冲装置主要由17型钩尾框、17型车钩从板、MT-2缓冲器和17型钩尾销等组成。
以下则主要论述了引起17型车钩缓冲装置故障的原因[1]。
第一,钩尾框裂纹故障分析。
首先从钩尾框产生的裂纹部位进行分析,17型钩尾框裂纹部位与13型钩尾框裂纹部位大致相同,二者都是由应力集中引起的。
然后在工况方面进行分析,17型车钩缓冲装置使用的MT-2型缓冲器要比ST型缓冲器的容量大了将近一倍,所以在车辆进行连挂和制动时,在第一次冲击力消失后容量较大的MT-2型缓冲器会给钩尾框带来二次冲击,时间久了之后,钩尾框后端承受交变载荷加速了材质的破坏,从而造成了钩尾框冲击裂纹。
第二,钩尾销孔裂纹故障分析。
钩尾销孔裂纹故障从以下三个方面进行分析,首先是车钩本身的缺陷,作为一个零部件,车钩本身存在缺陷是很常见的,是因为这种本身的不可避免的缺陷,导致了受力不匀和应力集中现象的发生,从而使零部件出现裂纹;再者从钩尾销孔结构进行分析,17型车钩钩尾销孔不同于13型车钩钩尾销孔,它采用的是上下斜面进行接触的结构,这种结构更容易发生应力集中的问题,所以在牵引弧面收到交变载荷使加大了裂纹的发生;最后,从工况方面进行分析,随着不断提升的牵引吨位车辆在运行过程中受到的冲击力不断增大,同时运行线路工况的未知性让受力状况变得更加不稳定,客观上增加了钩尾销孔裂纹故障出现的几率[2]。
17型车钩及其配件故障调查与分析
摘要针对70t级铁路货车段修作业中发现的车钩缓冲装置多发故障:车钩钩尾销孔裂纹、钩腔内裂纹、钩舌裂纹、钩尾框裂纹等故障的检修情况进行调查与分析,提出设计、制造及检修作业的建议。
关键词车钩缓冲装置;17型车钩
1 17型车钩检修情况调查
近年来,随着70t级货车大量的投入运行,牵引吨位的不断增大及运行速度的不断提高,17型车钩及其配件逐渐出现裂纹、作用不良等故障,为进一步提高铁路货车车钩缓冲装置配件的检修质量,对17型车钩及其配件的检修情况进行了系统的调查与分析。
2 故障发生部位简介
调查发现段修中C70敞车装用的17型车钩及其零部件中车钩钩尾销孔裂纹比例为32%,钩腔裂纹占12.8%,车钩下锁销孔冲击面裂纹占18%,钩舌裂纹占16.7%,,钩尾框裂纹占20.5%。
车钩裂纹部位多发在钩尾销孔内侧中部,裂纹走向与钩销孔轴向平行,故障配件如图1;钩腔裂纹多发在上牵引台及下锁孔冲击面处,故障配件如图2、图3,钩体
裂纹多数伴有铸造缺陷;钩舌裂纹多发在钩舌牵引台及S面处,故障配件如图4。
钩尾框裂纹多发在前后端部内侧弯角处及尾框后侧外端,故障配件如图5、图6。
3 故障原因分析
3.1 钩尾销孔裂纹原因分析(图1)
(1)运用工况分析。
随着列车牵引吨位的不断提升以及长交重载、超偏载的影响,车辆运行时受到各个方向的冲击力不断加大,同时由于线路工况的随机性,使车钩缓冲部分装置的受力情况变得更加复杂,材质疲劳速度加快,从客观上加大了钩尾销孔裂纹故障发生的几率。
(2)车钩的内部缺陷。
作为铸钢配件,少数车钩的内部或表面存在一些缺陷是不可避免的,如气孔、夹渣、缩松等。
铸钢配件如果存在铸造缺陷,势必导致其受力截面的应力不均匀,当冲击力过大时使得铸造缺陷部位出现应力集中现象,从而易导致裂纹的出现,在运用工况变化时造成裂纹的扩展。
(3)钩尾销孔结构分析。
13型车钩钩尾销孔弧面为直线型,多数情况钩尾销与钩尾销孔为线性接触状态,而17型车钩的钩尾销孔牵引弧面采用上下斜面接触的设计结构,这就造成了在多数工况的线性接触时使接触面产生应力集
中现象,在牵引弧面受到高度集中应力和交变载荷时容易产生裂纹。
3.2 下锁销孔冲击面裂纹原因分析(图2)
(1)运用工况分析。
经调查发现70t货车单独编组成列运行时17型车钩很少发现钩腔裂纹,而在17型车钩与其他型号车钩混编运行时经常发现下锁销孔冲击面裂纹等故障。
17型车钩间连接轮廓的自由间隙均为9.5mm,比13号车钩减小了52%,降低了列车运行中的纵向冲击力,改善了列车纵向动力学性能,而在与13型车钩连挂运行时,就造成一端13型钩舌与17型钩体相作用,一端是16型钩舌与13型钩体相作用。
由于17型车钩连挂间隙小,当连挂作业时,一端13型钩体未与16型钩舌接触时,另外一端的13型钩舌与17型车钩已经发生撞击,这样就导致17型车钩在混编连挂作业中受到更大的冲击载荷。
通过运行工况的分析,17型车钩与其他型号车钩混编连挂作业是下锁销孔冲击面处裂纹产生和扩展的主要原因。
(2)下锁销孔冲击面结构分析。
下锁销孔冲击面处过渡圆角较小,易造成应力集中,在连挂运行及制动冲击时,对车钩的下锁销孔冲击面内侧弯角承受较大的剪切力容易造成冲击裂纹。
3.3 钩腔牵引台裂纹原因分析(图3)
(1)工况分析。
通过下锁销孔冲击面裂纹原因分析我
们可以看到,17型车钩在混编连挂作业中受到更大的冲击载荷,这也是钩腔牵引台产生裂纹的重要原因之一。
(2)17型车钩缓冲装置结构分析。
17型车钩有套头和套口,连挂后套头插入套口,由于采用支撑弹簧承载结构,在运行中可灵活调节车钩高度。
非联锁的13型车钩采用固定支撑结构,因此当17型车钩与13型钩舌连挂作业时由于17型车钩钩高随工况变化较大,可能导致13型钩舌撞击17型钩体更加严重,从而导致钩腔牵引台裂纹。
3.4 钩舌裂纹原因分析(图4)
(1)工况分析。
由于17型车钩与其他型号车钩混编作业时,车辆运行中及制动时车钩发生撞击后,钩舌外侧面与其连挂车钩的冲击台发生撞击,因车钩连挂间隙,钩舌会以钩舌圆销为转轴向内转动,此时钩舌钩腕部位将传递大部分冲击力而钩舌前段外缘由于转动的关系在传导巨大冲击力的瞬间并没有和连挂车钩接触,所以使得钩舌牵引台及钩舌钩腕部位在冲击过程中受到很大的线性剪切应力,易产生裂纹。
(2)制造工艺分析。
16型钩舌采用E级钢制造,相比13A型钩舌其强度较大,但韧性不足,在收到较强冲击力时,易发生应力集中现象,使得接触部位应力偏高,从而产生裂纹。
3.5 钩尾框裂纹原因分析(图5、图6)
(1)运用工况分析。
MT-2型缓冲器相比ST型缓冲器容量增加了近一倍,17型车钩采用MT-2型缓冲器,在车辆连挂运行和制动冲击时,因为缓冲器容量较大,在冲击力消失后,缓冲器储存的能量释放,造成二次冲击力,在往复的冲击过程中,对钩尾框两端内侧弯角造成较大的剪切应力,同时使钩尾框后端承受交变载荷,从而造成材质疲劳加快,易造成冲击裂纹。
(2)裂纹部位分析。
从钩尾框产生的裂纹部位分析,裂纹部位与13型、13A型钩尾框裂纹多发处类似,都属于应力集中所致,而发生在钩尾框尾部外侧裂纹多属于铸造缺陷导致。
4 对17型车钩缓冲装置设计、制造及车辆检修作业的建议
(1)根据运用工况对17型车钩钩尾销孔进行改进,将钩尾销孔牵引弧面设计为直线型,使得钩尾销与钩尾销孔避免因应力集中产生的塑性变形。
同时,在强化钩尾销孔表面强度的基础上,增加牵引弧面内部的硬度,改善其应力集中状态,提高钩尾销孔牵引弧面的抗疲劳裂纹能力。
(2)对17型车钩冲击台与钩舌接触面进行改造,使其设计为面接触形式,减少编组运行和制动时产生的剪切应力。
同时,尽量满足70t货车单独编组成列运行,这样可有效避免钩腔内的裂纹产生。
(3)改善下锁孔冲击面弯角处过渡圆角,使其圆滑过渡,减少冲击过程中受到很大的线性剪切应力。
(4)改善16型钩舌及腔内配件的制造工艺,在保证强度基础上增加其韧性。
对16型钩舌运用故障进一步调研,改进设计方案,同时对段修作业进行技术指导。
(5)强化钩尾框弯角处制造质量,改善其应力集中现象。
加强入段配件验收,杜绝装用存在铸造缺陷的配件;严格执行17型钩尾框探伤及检查作业标准,对两端内侧弯角50mm 处及后端外侧重点检查。
参考文献:
[1]杨绍清,陈雷.铁路货车段修技术与管理[M].北京:中国铁道出版社,2004.
[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,2003.
[3]陈雷,陈伯旌.新型铁路货车检修图册[M].北京:中国铁道出版社,2003.。