《浅谈车钩典型故障的几方面原因和对策 毕业论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅谈车钩典型故障的几方面原因和对策 毕业论文.doc（26页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、北 京 交 通 大 学 毕 业 设 计（论文）题目： 浅谈车钩典型故障的几方面原因和对策 姓名： 专业： 铁道车辆 工作单位： 吉林铁道职业技术学院 职 务： 学 号： 设计（论文）指导教师： 发题日期：2012年5月30日完成日期：2012年6月30日毕业设计（论文）评议意见书专业铁道车辆姓 名 题目浅谈车钩典型故障的几方面原因和对策指导教师评阅意见成绩评定： 指导教师： 年 月 日答辩组意见 答辩组负责人： 年 月 日备注毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：浅谈车钩典型故障的几方面原因和对策一、毕业设计（论文）内容本论文是以13号车钩为例,首先简略的介绍了13号车钩的组成、结构和三
2、态作用，重点对车钩裂损产生原因进行了简要的分析、介绍，提出加强车钩检修质量的措施，降低货车运用典型故障反馈率。二、基本要求1、选题符合教学要求，使学生能够综合运用所学知识。2、理论与实践相结合，切实解决工作中实际存在的问题。三、重点研究问题将车钩常见部位裂纹一一进行列举并建议改进措施和工作中实际遇到的问题进行结合提出建议。四、主要技术指标1、列车牵引计算规程2、铁路技术管理规程 下达任务日期：2012年5月30日 要求完成日期：2012年6月30日 开 题 报 告我是铁道车辆专业学习的学生，按规定的学科已合格，申请了毕业论文的写作。在对本科段学习的基础上，结合自己的践习实际，根据论文题目的要求
3、，进行了文献资料的搜索，选取直接相关的重点资料有：(1)邓立，王兴辉，王振军等钩尾框后弯角裂纹的分析和建议铁道技术监督2004年 (2)武夫关于货车钩尾框裂纹的探讨铁道车辆1994年 (3)郭光荣货车钩尾框裂纹增多的原因及改进措施铁道车辆1999年等。13号上作用式车钩虽然现已不常见但其存在的威胁也不容小觑，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。摘 要传递牵引力，制动力并缓和纵向冲击力的车辆部件。它由车钩，缓冲器、钩尾框，从板等组成一个整体，安装于车底架构
4、端的牵引梁内。为了保证车辆连挂安全可靠和车钩缓冲装置安装的互换性，我国铁路机车车辆有关规程规定：车钩缓冲器装车后，其车钩钩舌的水平中心线距钢轨面在空车状态下的高度，客车为880mm（允许+10mm，-5mm误差），货车为880mm（10mm）。两相邻车辆的车钩水平中心线最大高度差不得大于75mm13号车钩虽然逐步淡出历史舞台但在中国铁路发展史上有着举足轻重的作用。鉴于车钩在货物列车运行中的重要作用，车钩故障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
5、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。通过对车钩裂损产生原因的分析，提出加强车钩检修质量的措施，降低货车运用典型故障反馈率。关健词：车钩故障、检修、措施、典型故障目录绪论-7第一章13号上作用式车钩的组成与作用原理-91.1 组成车钩的零件-91.2组成车钩缓冲装置的零件及功能-91.3 车钩的开锁位、闭锁位、全开位的作用- -111.4 对车钩的要求-13第二章13号上作用式车钩存在的问题及预防或改进措施-132.1分析防跳装置失效的原因-132.2车钩闭锁作用不良-17第三章 车购钩耳及钩耳框裂纹产生原因及措施-19
6、3.1车钩钩耳裂纹的产生原因及应采取的措施-193.2钩尾框框身裂纹产生的原因及应采取的措施-22结束语-25参考文献-26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。铁路运输尤其是高速铁路运输引起了世界各国的高速重视。随着铁路货车全面重载和提速，车钩裂损故障的频发，大大增加铁路货车的临修率，影响了货车正常运用秩序。13号车钩在以前发生的铁路事故案例中多数为脱钩和裂损，在货物列车运
7、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。随着我国列车速度的提高和轴重的加大，车钩出现故障的频率越来越高。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。已经严重影响了我国铁路客货运输秩序，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。近年来我国铁路得到了飞跃的发展，16、17号车钩大量应用，国家修建干线高速铁路，许多大中城市都修建城市轻轨铁路和地铁。所以铁路运输尤其是高速铁路运输，已经在我国经济建设和人民生活中起到重要的作用。但是在铁路运输业中，有许多关键技术问题还有待进一步解决。车钩缓冲装置是铁道车辆的重要部件，它在机车与车辆、车辆与车辆之
8、间起着连挂作用，并在列车运行中传递牵引力和缓解冲击力，在车辆运输中起着非常重要的作用。随着我国铁路运输提速、重载的发展，虽然13号上作用式车钩现在很少，但也有少量被使用也发生事故。也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。而且直接影响列车的安全。因此，对13号车钩的检修也应该注意，这对于提高车辆连接的稳定性、防止分离、保证铁路客货运输秩序、节约成本、提高铁路运力具有重要的现实意义。由于采用低合金铸钢制造车钩，加上重载、提速的工况，使新造、检修车钩的裂纹发生率增加。为消除裂纹，采用了专用磁
9、粉探伤设备，并规定对铸件做大面积全数检查，这给生产、检修部门都带来了较大的工作量，且质量难以保证。对由于材料、铸造、热处理等因素造成的原始裂纹、焊补造成的裂纹和由于结构、缺陷等产生应力集中而造成的应用裂纹等产生的原因、避免的可能性、裂纹的扩展速率、疲劳裂纹及寿命都有进行专题研究的必要。对各种裂纹及寿命进行研究，对各种裂纹的成因、避免措施(尤其是避免产生原始裂纹)、有效控制方法进行研究，对在正常工况下运用的车钩提出在其寿命期内可放心使用、免裂纹检查的科学根据，并指导实际应用，这些都是体现技术进步且有现实意义的课题第一章13号上作用式车钩的组成与作用原理11组成车钩的零件车钩可分为钩头、钩身、钩尾
10、三个部分。车钩及其零件都由铸铁制成,钩舌销连接钩头与钩舌，钩舌可绕钩舌销转动，钩头内部装有钩锁铁、钩舌推铁、钩提销(下作用式车钩为钩推销)等零件。当这些零件处于不同位置时，可使车钩具有闭锁、开锁、全开三种作用，俗称三态作用。钩身部分为空腹的厚壁断面，钩尾部分开有钩尾销孔，可借助于钩尾销与钩尾框相连。图1 13号上作用式车钩零件13号车钩中包括1钩体、2钩舌、3钩舌推铁、4上锁销、5上锁销杆、6钩锁铁和7钩舌销。13号车钩的设计较合理地安排了钩头与钩舌及钩舌与钩舌销之间的间隙。在闭锁位置时，即使钩舌销不受或较少地分担作用力，从而更充分地发挥了车钩各部材料的承载能力，故车钩的强度较大。由普通碳钢制
11、造的13号车钩的抗拉破坏强度约2.5MN左右，当采用低合金高强度铸钢时，其抗拉破坏强度可达3MN以上。而普通铸钢的2号车钩抗拉破坏强度仅为1.61.8MN。图2 13号车钩钩头、钩舌及钩舌销各部间隙13号车钩钩头、钩舌及钩舌销之间的间隙配置如图1.3所示。钩头与钩舌上下两个牵引突缘之间的间隙1最小两个护销突缘之间的间隙2稍大，钩耳孔与钩舌销之间的间隙3最大，即123。车钩受牵拉时，两个牵引突缘最先受力，当牵引突缘受磨耗间隙增大后，它与护销突缘起传递牵引力。当各突缘间经磨耗后间隙均增大时，则牵引突缘、护销突缘与钩舌销三者共同承受牵引力。此外，将钩耳孔做成长圆形，既可保证纵向的合理间隙，又避免了横
12、向的间隙过大。12组成车钩缓冲装置的零件及功能车辆最重要的零部件之一就是车辆缓冲装置，车辆与机车车辆与车辆之间就是靠车辆缓冲装置连接的，并且传递和缓和列车在运行或在调车作业时所产生的牵引力和冲击力。车钩缓冲装置由车钩、缓冲器、钩尾框、从板等零部件组成。图3为车钩缓冲装置的一般结构形式。在钩尾框内依次装有前从板、缓冲器后从板(有时不需后从板)，借助钩尾销把车钩和钩尾框连成一个整体，从而使车辆具有连挂、牵引和缓冲三种功能。 图3 13号车钩缓冲装置简图在车钩缓冲装置中，车钩的作用是用来实现机车和车辆或车辆和车辆之间的连挂和传递牵引力及冲击力，并使车辆之间保持一定的距离。缓冲器是用来缓和列车运行及调
13、车作业时车辆之问的冲撞，吸收冲击动能，减小车辆相互冲击时所产生的动力作用。从板和钩尾框则起着传递纵向力(牵引力或冲击力)的作用。13 车钩的开锁位、闭锁位、全开位的作用13号车钩具有三种作用位置，即三态作用，分别为全开位、闭锁位、开锁位。在结构上钩头零件中的钩舌推铁不是簪盘地放置在钩头腔内，它带有突出的转轴成水平位置插在钩头腔内相应的孔中。在装配位置方面，钩锁铁是坐在钩舌推铁的一端。(1)闭锁位置(图4)图4 上作用式车钩闭锁位置钩锁铁的中部台阶。小落在钩舌推铁的端6卜，此时钩锁铁处于最低位置，钩舌尾部c受钩锁铁d处阻挡，钩锁铁的另侧受钩腔内壁阻挡，钩舌被锁住不得转动，即闭锁位置。为了防止列车
14、在运行中由于振动而引起钩锁铁跳动，造成自动脱钩的危险，设有防跳装置。对于上作用式车钩，上锁销的下部销钉沿着上锁销的弯孔滑下，致使上锁销F部弯钩及上锁销柑顶部e处倒入钩头内腔相应位置的挡棱，F方。这样，钩锁铁虽受振动，但用上锁销杆顶部被钩头内的挡棱所顶拌，起到了一定的防跳作用。(2)开锁位置(图5)图5 上作用式车钩开锁位置扳动钩提杆，提起上锁销，此时上锁销的下部圆销沿上部的弯孔上滑，使上锁销杆绕锁铁的小提梁转动，从而摆脱了挡棱的阻挡，继而提起钩锁铁，使钩锁铁中部前面的下端与钩舌尾部几乎处于同一平面。钩锁铁的2处倒于钩舌尾部，这时放F钩提杆，则钩锁铁因头重前仰使下部的缺口h处坐在钩舌推铁的一端b
15、 E，此时钩舌受牵引力即。自由转动，呈开锁位置。(3)全开位置(图6)图6 上作用式车钩全开位置如果继续扳动钩提杆至极限位置，使钩锁铁上升至其前端上部的f处与钩头内腔的j处接触，并以此点为支点，钩锁铁下面的k部踢拨钩舌推铁的相应端，则钩舌推铁绕其转轴水平转动，其另一端踢拨钩舌尾部，使钩舌转开至全开状态。此即为全开位置。在车辆连挂之前，必须有一个车钩处于全开位置，才能实现自动连挂。14 对车钩的要求无论那种类型号的车钩，都必须满足下列要求： 要有足够的强度； 容易辨识其连接状态，以免误认而造成列车分离事故； 不能因为运行而振动而自动解锁脱钩； 不能因各部稍有磨耗而影响其作用和挂钩的安全； 构造要
16、简单，操作方便，拆装容易，以降低运用成本。本章小结本章对13号车钩的组成、结构和三态作用进行详细介绍，为后面的故障分析等做准备。第二章 13号车钩自动分离的主要几个原因和改进措施13号车钩属于关节式非刚性自动车钩，它的设计较合理地安排了钩头与钩舌、钩舌与钩舌销之间的间隙，在闭锁位置时，可使钩舌销不受或较少地承受作用力，更充分地发挥了车钩各部材料的承载能力。由于其强度大。然而，随着铁路提速和重载列车的开行，13号上作用式车钩在应用过程中出现的故障越来越多，而且故障发生的频次越来越高，严重影响了铁路运输秩序。车钩故障主要有自动分离和破损引起的分离两类。，其中防跳装置失效是引起车钩自动分离的主要原因
17、。引起破损分离的原因有疲劳裂纹和铸造缺陷等。21分析防跳装置失效的原因113号上作用式车钩防跳装置存在的主要问题是防跳约束力太小。如图7所示，上锁销自重138kg，现用上锁销杆以锁舌下平面支撑于钩头上平面上，重心位于中心孔G内，处于支撑面之内，产生防跳作用的偏心力主要是A-A断面左侧的重力，只占上锁销总重量的1514，约O2 kgO4 kg。在相互连接的一对车钩中，上锁销杆的防跳作用力，一个与列车运行方向一致，另一个与列车运行方向相反。与列车运行方向一致的车钩在列车制动时，由于惯性作用，钩腔内上锁销脱离防跳台，钩锁铁防跳失效。钩锁铁、上锁销杆和上锁销会在受到垂向振动时一起跳起，使得钩头内的防跳
18、台起不到防跳作用。当钩锁铁弹跳到一定高度时，钩锁铁完全脱离钩锁铁承台，钩锁铁就无法限制钩舌的转动，必然造成车钩自然分离。因此，车钩分离多发生在与列车前进方向相同一端的车钩上。图7 上锁销为了防止在车辆运行时，钩锁铁因车辆运行时的剧烈振动(由车辆加速、制动和轨道不平顺等原闻造成)而自动跳起造成脱钩的事故，13号车钩设有防跳装置。对于上作用式车钩，如图 8 所示，上锁销的下部销钉沿着上锁销杆的弯孔滑下，致使上锁销下部弯钩发上锁销杆顶部倒入钩腔防跳台下方。这样，钩锁铁虽受到振动，但因上锁销杆顶部被钩头内的防跳台所阻挡而无法弹出，起到防跳作用。应当看到，该防跳作用的实现依赖于车钩组件间的相互配合。然而
19、，13号车钩组件均为铸造件，甚至不同批次制造出来的零部件存在着较大的尺寸偏差。以及长期使用导致了零件的磨损，致使组件不能好地配合，防跳失效现象经常发生。同时车钩在运行过程中由于运行状况发生改变而产生了各部件间的碰撞，使得车钩内的钩锁铁、上锁销和上锁销杆，“发生剧烈的纵向和垂向振动，上锁销F部弯钩及上锁销杆顶部因纵向振动而从钩腔防跳台跳起时，钩锁铁、上锁销杆和上锁销就会在垂向振动时跳起使得钩头内防跳台起不到防跳作用。当钩锁铁完脱离钩锁承台弹跳到一定高度时，它就无法限制钩舌的转动了，脱钩就成为了必然。 图8 13号上作用式车钩原结构图9 13号上作用式车钩改进结构改善防跳性能有两种途径：一种途径是
20、根据运用要求，设计出结构更合理的新型车钩，另一种途径是保持现用车钩的主体结构，通过局部结构的改进，提高防跳性能。显然，后一种途径会大大缩短设计周期，降低设计成本，但它还可能会继承原有结构的潜在缺陷。考虑到13号车钩的运用状况，本文选择了后一种途径，因为这样不会产生新老类型车钩之间互换困难的问题，增大了使用的范围和灵活性，可以在保证实现设计目标的前提下降低设计周期和改造成本。根据三杆直立不稳定的原理，大连交通大学课题组设计出了三连件防跳装置，它通过有效约束钩锁铁弹跳高度来实现防跳的目的，如图8所示。它由上锁销杆、上锁销和上锁提三个零件连接而成，替换原有的上锁销和上锁销杆，在不改变现有13号上作用
21、式车钩的钩腔、钩舌、钩锁铁几何形状和尺寸限度的前提下，充分利用钩腔内的空间，依靠构件特殊的几何形状，在其自身重力作用下，自由下落形成反“Z”形结构，与钩锁铁共同作用，实现两级防跳。正常情况下，车钩在受到冲击振动时，上锁提和上锁销共同作用，达到限制上锁销杆纵向运动幅度的目的，使得上锁销杆顶部始终处于钩腔防跳台下方，上锁销杆及钩锁铁垂向运动的幅度就得到了有效的控制，钩锁铁无法完全脱离锁铁承台，从而实现防跳的目的，此为一级防跳，与原防跳装置原理基本相同，但因为结构得到了改进，安全系数已经明显地提高了。二级防跳的实现是应用在非正常情况下，即车钩各零件因磨损或铸造误差而出现较大的尺寸偏差时，由于各零件的
22、配合有了较大的间隙，上锁提和上锁销共同作用，有效地限制上锁销杆的纵向运动幅度，使得上锁销杆顶部从钩头内腔的防跳台下方摆出后，能随时回归到原位。这种情况下，对原防跳装置来说防跳功能已经完全失效，随时会发生脱钩的事故。但对三连件防跳装置来说，由于其独特的结构，防跳功能仍能实现。此时，车钩继续受纵向和垂向冲击振动，上锁提和上锁销的连接部位将会与钩腔顶孔的前沿发生碰撞，使得上锁销因反弹而将上锁销杆回推到钩腔的防跳台下，重新恢复一级防跳的功能。这样就可以完全防止车钩自然分离现象的发生了。2.2闭锁位作用不良的原因和改进措施2.2.1闭锁位作用不良原因分析车钩各部位变形与综合磨耗尺寸过限，使车辆行驶在曲线
23、区段时闭锁作用不良，两车钩相互转动而脱开，是导致货车车钩自动分离的原因之一。(1)“假落锁”是造成车钩因闭锁作用不良而分离的最直接、最关键的原因之一。假落锁是指车钩处于闭锁位置，钩锁铁虽已经落下挡住钩舌，但上锁销未充分落下，上锁销与车钩锁孔部有间隙，上锁销杆与车钩防跳台未处于防跳状态，此时用锁铁托具托起钩锁铁，钩锁铁向上移动，没有防跳作用。产生的主要原因是钩舌尾部钩锁承台堆焊过高。段修规程中规定： “13号车钩钩舌在钩锁承台处堆焊后，钩锁坐入最小处不得小于45 mm”。但在车钩检修中，为了处理防跳间隙超限，有些单位未认真进行配件选配，而单纯采用堆焊钩锁承台的方法，致使坐入量不足45 mm(堆焊
24、过高)，迫使钩锁铁和上锁销上移。如果上锁销杆上端超过上防跳台，钩锁铁可以向上移动，车钩没有防跳作用；如果上锁销杆上端平面与上防跳台基本处于同一高度，上锁销上端虽能坐入上防跳台下方，但动作不灵活。装车使用后，就可能出现上锁销杆上端不能坐入上防跳台下方而使防跳作用失灵，造成运行中车钩自动开锁分离。(2)车钩钩头各零件磨耗过限或钩腕外胀变形超限时，会使钩腕内距超限，车辆在弯道运行时会造成车钩自动分离。(3)车钩钩腕的外胀、钩耳的上翘及下垂等各相关部位的严重变形，使车钩在装车后，往往造成闭锁失效。在钩腕加焊钢板时，未按要求焊接，在摩擦或撞击时容易脱落。(4)钩舌内侧面、钩锁铁两侧面和钩腔内壁磨耗过限部
25、位加修不良，如未按要求均匀堆焊再加工平整，而是仅在磨耗部位堆焊面积很小的一块或一行，在车辆运行当中受冲击或摩擦后极易脱落，造成闭锁位尺寸超限。(5)运用中钩提链圆销开口销过长或劈开角度不够，支撑在钩锁销孔边缘，阻碍落锁也会造成闭锁不良。2.2.2所做的预防措施(1)严格执行钩缓配件的使用寿命管理规定，不能进行无休止的焊修和热处理工作。(2)钩腔内部各配件修后应恢复其原形尺寸，重点加强对钩腔内防跳台的检查与修理。对锁铁挂钩轴、上锁销杆上部圆弧严禁加修，过限或不能满足防跳性能要求时一律报废，对允许加修的钩腔内部配件，磨耗过限需要加修时，加修后必须恢复原型，不能恢复原形时，一律更换为新品。对钩腔内部
26、防跳台及其余磨耗部位必须全数进行检查，防跳台磨耗过限时，具备加修能力的单位，加修后必须加修，不具备加修能力的单位，必须对车钩进行更换，严禁使用过限车钩，严禁通过堆焊钩头顶部的上锁销杆座来调整防跳台限度。(3)对钩锁承台的加修须满焊，打磨必须平整，必须保证锁铁坐入量不小于45 mm，严禁在落成交验时以堆焊钩锁承台来解决防跳作用过限的问题。(4)选配组装过程中，除按规定对组装好的车钩进行三态作用试验外，还要认真试验防跳作用是否可靠，并加强对车钩防跳间隙的限度控制。(5)检修车钩时，车钩钩腕端部外胀变形影响闭锁位置时应调修、堆焊或焊装厚度为515mm、高度为60-70mm的梯形钢板，钢板需有2个小于
27、20mm的塞焊孔，焊后磨修平整；外胀变形大于15mm时更换。(6)配钩时，要在安装钩舌前测量闭锁尺寸，超限时重新选配。2.3车钩钩耳和钩耳孔产生的裂纹原因及改进措施2.3.1钩耳裂纹产生的原因之一是钩耳孔衬套丢失或磨耗超限车钩钩耳孔衬套丢失或磨耗超限，使钩舌销与钩耳孔间隙超限，减弱钩舌销定位精度，加大钩舌与钩腔内部间隙，使钩舌不处于水平位置。在车辆运行中钩舌销受力致使钩耳孔受力大增，在受到牵引、冲击力时，易使钩耳产生裂纹。钩耳孔衬套丢失镶套，不合理的镶套压力以及衬套与孔的过盈量过大，使钩耳孔内部产生强大内应力，运用中加大钩耳产生裂纹的可能性；若衬套与孔的过盈量过小，又易使衬套产生松动而丢失。实
28、际工作中存在有工作者安装镶套时随机取套，臆测衬套与孔的过盈量的作法，影响车钩钩耳的镶套质量。8月份中旬就有一套车钩因衬套选配不当，镶套时导致钩耳孔裂纹3处，长度大于15mm而报废。因此，在检修时应采取以下措施来保证车钩钩耳衬套镶套质量。1）、严格执行段修规定，车钩钩耳孔衬套丢失、松动、裂损、磨耗超限时进行换套处理。2）、车钩钩耳孔磨耗超限时堆焊后加工，钩耳孔变形（影响镶套时）调修。3）、更换衬套时，尽量采用液压机退套，避免人工氧炔割套伤及车钩钩耳本体。4）、镶套时，严格执行镶套工艺标准，钢衬套与孔结合处涂抹沿油，使用游标卡尺测量钩耳孔径与衬套直径，保证钢衬套与孔的过盈量在0.050.1mm之间
29、。5）、镶套后仔细检查钩耳，发现裂纹及时处理。2.3.2，车钩钩耳产生裂纹另一主因是车钩组装后纵向间隙不合理。车钩组装后的纵向间隙主要有：车钩牵引（冲击）台与钩舌牵引（冲击）台的间隙L1，车钩钩舌护销突缘与钩耳间的间隙L2，钩舌销与钩耳孔的间隙L3。三者的关系应是L1L2L3。按照车钩设计原理，车辆的牵引（冲击）力主要依靠牵引（冲击）台来传递，当牵引台（冲击台）磨耗后，车钩钩耳、钩舌护销突缘、牵引台（冲击台）共同承担牵引（冲击）力，再磨耗后钩舌销、钩耳、护销突缘、牵引台（冲击台）共同受力。车钩纵向间隙不合理，直接影响车钩连挂时各受力点力的合理分配，使钩耳受力加大，易发生裂纹。实际工作中组装车钩
30、时，工作者主要是保证车钩三态、锁铁移动量、开闭锁位等的间隙合格，往往忽略了车钩组装后的纵向间隙。对此，分析导致车钩纵向间隙不合理的原因有：1）、车钩使用年限长（普通钢20年，C、E级钢25年），钩腔内与锁铁、钩舌配合处磨损严重，检修时未施行焊修或焊修未恢复原型。2）、钩舌牵引台（冲击台）、推铁、锁铁等配件磨耗后未加工或加工未恢复原型。3）、钩舌、钩腔内部配件选配不当。因而，针对于车钩组装时纵向间隙的不合理，检修中应采取以下措施：1）、严格加修工艺，对钩腔内磨耗面进行焊修，并加工或磨修恢复原型尺寸。2）、对配件严格把关，钩舌牵引圆弧、锁铁等配件磨耗后加修恢复原型，进行检测，防止不合格者装车使用。
31、3）、车钩三态试验时，手工检查钩舌向外牵引状态下L1、L2、L3这3个间隙，闭锁位时用手扳紧钩舌检查，钩舌销应能自由转动；手工检查冲击状态下L1、L2、L3这3个间隙，锁位时向里推压钩舌，钩舌冲击台与车钩冲击台应紧密接触；车钩纵向间隙不符合时应重新选配钩舌与钩腔内配件。2.3.3 钩舌锁面与钩锁铁间横向间隙大也是车钩钩耳裂纹产生原因之一。车钩钩舌内侧面与钩锁铁间横向间隙大加剧了车辆运行中钩腔与各配件的磨耗，使各配件上下、左右间隙进一步增大，当车辆在牵引或冲击的瞬间，车钩各部受力大增，加大钩耳裂纹的可能性。因段规中未对车钩组装时横向间隙作出明确规定，是车钩检修时的一处盲区。应制定在段修时切实可行
32、的检测横向间隙的技术标准及限度。新造13号车钩，钩舌内侧面与钩锁铁横向间隙不大于6.5mm，在段修中也可以使用6.5mm这一限度。因此，在车钩组装时，要检测车横向间隙，对于间隙过大者，重新选配钩舌与钩腔内配件。2.3.4 车钩钩耳裂纹焊修质量差，造成焊修后再次开裂，是车钩钩耳裂纹产生的重要原因。2003年三季度车钩钩耳裂纹中有16处裂纹属于钩耳原焊修后的焊波位置，是钩耳裂纹焊修后复裂，在车钩钩耳裂纹中占有很大的比例。对钩耳裂纹焊修后复裂原因进行分析，认为工作者焊修时出现的几种情况，是钩耳焊后复裂的重要原因：1）、焊修前，未对焊接部位进行预热，导致焊接部位产生较大的残余应力。2）、焊修时没有清除
33、表面锈层及灰尘，致使焊修时产生夹渣、气孔、咬边及未焊透，降低焊接部位强度。3）、焊修时没有消除原裂纹，而是直接进行焊修。4）、焊修时未采用与被焊件相符的焊条，且焊接电流过大，将钩耳本体溶化，形成焊疤，削弱钩耳的强度。5）、焊修后未进行热处理。因此，要提高钩耳焊修质量，减少焊后复裂的发生，检修时应采取以下措施：1）、严格执行焊修工艺标准，焊前预热，温度至200300，范围超出焊接面积，宽度大于焊缝深度的3倍。2）、焊修时，清除表面锈层、灰尘，对裂纹部位开坡口，消除原裂纹，坡口应为V型或U型，角度为605。3）、车钩是铸钢件，焊修时我段采用J506焊条焊修，经烘干处理，焊条直径4，焊接电流为150
34、190A。4）、焊修后进行热处理，对裂纹焊修处四周50mm范围内加热到850900，加盖石棉等保温材料，保温1h以上，后缓冷至室温。5）、焊修后打磨圆滑。2.3.5钩尾框框身裂纹产生的原因及应采取的措施2.3.5.1钩尾框框身变形是造成框身裂纹的原因之一钩尾框框身发生变形后破坏了尾框的正常工作条件，尾框的受力情况也发生变化，导致应力急剧上升，又因为裂纹发生的起始处大都是应力集中的所在，钩尾框框身又是承受车辆纵向牵引、冲击力最大的部位。因而在低温冲击或超载等的不利条件下，框身容易发生裂纹。工作中，经常发现钩尾框框身变形，大多都是13号钩尾框，使用年限超过15年，尾框框身存在不同程度的磨耗，特别是
35、在框身焊装磨耗板部位。原因是老段规对段修时框身磨耗板的有无及焊接要求规定不明确，造成磨耗板大量丢失，框身与车钩托梁直接接触发生磨耗。框身磨耗后，厚度变薄，强度变弱，容易发生变形。因此，在检修时应采取以下措施：1）、按工艺规定使用样板检测钩尾框框身厚度，上下框身间距离、框身弯曲、上下扁销孔距离。框身一侧弯曲大于3mm时调修，各部位磨耗超限时按规定堆焊后磨平。2）、严格执行新段规要求，钩尾框框身磨耗板丢失时补装。磨耗板与框身焊接时两侧五段段焊，焊波长30mm。3）、钩尾框框身内侧面前后弯角处磨耗超限后经多次堆焊或焊修不规范也是框身裂纹产生的原因之一。钩尾框框身前后弯角处是框身的应力集中部位，也是裂
36、纹的多发部位,检修时发现的裂纹多在此处；同时，又因为它是车钩组装后前后从板所处的位置，框身与从板发生磨擦，极易产生磨耗，而需堆焊甚至是多次堆焊加修。因框身焊修后在空气中自然冷却，与环境温差大，焊波内部易产生内应力，同时多次堆焊后，使材料的韧性降低，脆性加大，在受到纵向牵引、冲击力时更容易产生裂纹。实际工件中，有时存在焊接时焊条材质与被焊材不符，或焊接电流大的现象这都将降低堆焊质量，影响钩尾框的检修质量。对此，检修时应采取以下措施：1）、应采用与钩尾框铸钢件相对应的等强度焊条。我段采用J506焊条，直径选用3.2mm，焊接电流为90130A，堆焊后，立即用石棉毡覆盖，缓冷至室温后再打磨平整。2）
37、、建议加快2缓冲器的淘汰，尽可能的减少后从板对钩尾框框身后弯角处的磨耗。3）、建议设计一种夹子式磨耗板，并且折卸方便，安装在钩尾框内侧面前后弯角处，可尽量避免此部位的磨耗。3、钩尾框存在的铸造缺陷，造成钩尾框极限强度的降低，是框身产生裂纹的重要原因之一。2003年5月24日，我段向西列检发现13010次列车机后47位C64-4862982-2位钩尾框折断，折断部位是钩尾框后弯角处，上片全为新痕，下片框身旧痕处有几处夹渣铸造缺陷。1）、要仔细检查钩尾框框身是否有铸造缺陷，特别是前后弯角处。2）、钩尾框弯角处铸造缺陷深度和长度按裂纹处理。3）、缺陷焊修时，严格按照裂纹焊修方法操作。4）、钩尾框框身
38、裂纹后焊修质量差，会造成运用中框身裂纹焊修处再次开裂。钩尾框是车钩承受车辆纵向牵引、冲击力的最大受力部件，框身裂纹后，应严格按规定进行焊修，焊修前未进行预热、没有消除原裂纹或未采用与被焊件相符的焊条及焊接电流、焊后未进行热处理都将影响焊接质量，造成裂纹焊修后再次开裂。钩尾框框身裂纹的焊修要求及标准相同于车钩钩耳裂纹的焊修要求及标准。浅谈车钩典型故障的几方面原因和对策结束语本文针对我国13号车钩使用过程中出现的各种故障进行全面系统的分析，得出发生故障的原因并给出解决措施。通过前节的拉伸和压缩两种工况下车钩装配超限的分析和计算结果的比较，给出如下几个方面的预防措施：(1)车钩装配时，如不作适专当的
39、选配，装配后就不能保证所有车钩的钩舌销及钩耳处于不受力或少受力状态。为确保货车运用安全，尽量减少货车车钩的钩舌销、钩耳间接受牵引力、冲击力的作用，从而控制钩耳裂损故障的发生，应该做到：验收标准应增加钩舌销、钩耳受力情况的检查内容。提高钩体、钩舌牵引突缘、圆弧半径的铸造精度，控制相关间隙。货车厂修规程应补充规定钩体和钩舌牵引突缘、护销突缘、冲击突缘的磨耗、变形限度及其超过限度后的检修方法。(2)车钩零件的断裂失效一般发生于应力集中部位。在车钩零件制造过程中，府对应力集中部位进行探伤检测，消除原始裂纹及疲劳裂纹源。(3)钩舌的“s”面廊力较大，应该进行喷漆处理，以改善表面性能。影响车钩的原因还有很多，除了检修方面的原因，还有运用方面的原因；因此要有效的降低运用货车临修率，还需要全路车辆工作人员的共同努力。车钩段修时，只有严格执行段规要求，按规定检修，才能不断提高车钩质量，降低车钩运用临修率，保证行车安全。参考文献中华人民共和国铁道部铁路货车段修规程中国铁道出版社2003年货车段修工艺规程南昌铁路局车辆处2004年铁路货车段修技术与管理中国铁道出版社2004年26