鐵道機車車輛專業畢業設計

(2) 類型(上作用式和下作用式):

①上作用式:

②下作用式:

(2) 13號車鉤的結構特點以及作用:

①組成:13號車鉤由鉤體、鉤舌及鉤頭配件等組成,其中鉤體分為鉤頭、鉤身、鉤尾3部分,13號車鉤由鑄鐵製成。如圖所示:

現用的13號上作用式車鉤鉤舌的開合主要受鉤腔內鎖鐵約束。當鉤舌處於全開位置時,鉤鎖鐵脫離鉤鎖鐵承台,位於鉤舌尾部上面,鉤舌推鐵將鉤舌推開;當鉤鎖鐵處於開鎖位、鉤舌沒有張開時,鉤鎖鐵鎖腿的下承台落於鉤舌推鐵的鎖座上,鉤鎖鐵失去對鉤舌轉動的約束,此時鉤舌受到拉力作用時就可以自由張開;當鉤舌處於閉鎖位時,鉤鎖鐵落入鉤舌鎖座內。

2 17號車鉤

(1)17號車鉤組成

17號車鉤是我國從1988年起開始研製的重載貨車車鉤,與16型車鉤及配套的鉤尾框一起套用在大秦線需翻車機卸貨的重載單元列車上,提高卸貨率25%以上。鑒於17型車鉤具有連掛間隙小、結構強度高、連鎖性能好及垂向防脫性能高等優點,以及多年運用表現出的優點性能,從XX年起我國新造70t及以上貨車全部採用了17型車鉤及17型鑄造或鍛造鉤尾框。

(2)結構特點

①車鉤的連掛間隙小。 

②車鉤具有聯鎖和防脫功能。

③鉤舌銷不受力。

④耐磨性能好。

⑤良好的防跳性能。

⑥結構強度高。

⑦自動對中功能。

⑧連掛性能好。

17型車鉤可與我國現有鐵路機車車輛使用的13號車鉤、13a型車鉤及15號車鉤等正常連掛使用

(3)工作原理

我們都了解車鉤作用是實現連掛和傳遞牽引力及衝擊力,使車輛保持一定距離。17號車鉤牽拉時作用力傳遞 :車鉤→鉤尾銷→鉤尾框→後從板→緩衝器→前從板→前從板座→牽引梁;其衝擊時作用力傳遞:車鉤→前從板→緩衝器→後從板→後從板座→牽引梁。17號車鉤的三態作用表現是:

閉鎖位置:車輛連掛後,車鉤必須處於閉鎖位置才能傳遞牽引力。當鉤舌轉動到閉鎖位時,鎖鐵坐於鉤舌尾部的座鎖台上,鉤舌不能繞鉤舌銷轉動打開。此為閉鎖位置。

開鎖位置:兩連掛著的車輛欲分開時,必須有一個車鉤處於開鎖位置。提起車鉤提桿手柄,帶動鎖鐵上升到一定的高度,此時放下鉤提桿,鎖鐵停留在鉤舌推鐵的座鎖面上,此時鉤舌不能自動打開,如果鉤舌受到牽引力就能繞鉤舌銷轉動,此為開鎖位置。

全開位置:在車輛彼此連掛之前,必須有一個車鉤處於全開位置,才能達到自動連掛的目的。繼續扳動鉤提桿至極限位置,鉤舌繞鉤舌銷轉動打開。此為全開位置。

三 因車鉤問題所引起的事故記錄

XX年4月18日至12月31日,太原鐵路局太原北車輛段管轄範圍內發生的6起鉤尾框斷裂事故具體情況如表所示。由表1可以看出鉤尾框斷裂具體有以下特點:

(1) 斷裂的鉤尾框主要為zg230—450材質製造的,占總量的83.3%。

(2) 鉤尾框斷裂全部發生在列車牽引較大上坡道處。

(3) 發生斷裂的鉤尾框均存在鑄造缺陷或舊痕裂損。

(4) 斷裂的鉤尾框主要集中在鉤尾框的彎角處。

四 造成車鉤分離的原因分析及建議措施

1(1)配件材質鑄造存在的缺陷

6起鉤尾框斷裂事故中,因鑄造有缺陷,夾渣導致鉤尾框整體強度下降造成斷裂的有2起,占33.3%,斷面金相組織表面現象較為粗糙。6起鉤尾框斷裂事故中有5起鉤尾框為zg230—450普碳鋼材質,分析認為,普碳鋼材質的鉤尾框已不能滿足提速牽引噸較大的列車。

(2)列車牽引噸數較大

發生的6起鉤尾框斷鉤事故中有3起為牽引近5500t,1起牽引近5000t,1起牽引近4500t,1起牽引近3500t。6起鉤尾框斷裂事故中有5起式列車牽引超過4000t,列車牽引噸數大已成為鉤尾框斷裂不可忽視的客觀原因。

(3)車輛檢修質量低

6起鉤尾框斷裂事故中有5起因鉤尾框存在舊裂痕,使其整體強度下降,造成運行中列車分離占83.3%。探取原因,車鉤檢修時,因鉤尾框探傷中沒有嚴格執行工藝標準或者探傷不到位,造成漏檢、漏探、漏修。使存在隱患的鉤尾框裝上車使用,導致事故的發生。

(4)司機操作不當

列車運行在坡度較大的路線上,機車處於全力牽引狀態,在列車運行接近或剛過接觸網分相位置時,司機操縱機車進行調速,由於操縱不當,起速過快,列車部車輛瞬間變速,在緩衝器處於全部舒張狀態時對機車給予的縱向牽引力沒有緩衝的空間,完全依靠鉤尾框自身強度,使鉤尾框牽引力瞬間增大,這種情況下鉤尾框極容易發生瞬間斷裂。

(5)氣候原因

6起斷鉤事故分別發生在北方的春、秋、冬3個季節。季節氣候的變化對金屬材料有較大的影響。特別是季節交變期間,北方氣溫變化較大,車輛由較為炎熱或較為寒冷的地區運行到與當地氣溫反差較大的地區時,沒有完全適應當地氣候,在車輛受同樣力的作用下,也易產生斷裂。