13号车钩自然分离事故的原因

(武汉高速铁路职业技能训练段　湖北　武汉　430070)

一、十三号车钩简介

国内各型电力机车，现在多采用十三号下作用式自动车钩。SS4改SS8型电力机车均采用十三号下作用式自动车钩。

车钩按其结构类型分为螺旋车钩、密接式自动车钩、自动车钩及旋转车钩等。螺旋车钩使用最早，但因缺点较多已被淘汰，密接式自动车钩多为高速铁路车辆所用所谓自动车钩，就是先将一个车钩的提杆提起后，再用机车拉开车辆或与另一车辆车钩碰撞时，能自动完成摘构或挂钩的动作的车钩。如图1所示。

图1

(一)十三号车钩结构

如图2所示：

图2

1.钩体

钩体由铸钢铸成，是车钩的主体件。按部位可分为钩头、钩身、钩尾3部分。整个钩体，象一个半张开的拳头。

2.钩头

钩头前部空腔，用来安装其他车钩零件。钩头如图所示。

钩腕：可容纳对方钩舌。

钩耳：分上、下钩耳，安装钩舌用。

钩舌腔：钩头中空部，容纳并安装钩锁、钩舌推铁等零件。

3.钩身

钩身铸成中空断面结构。

4.钩尾

钩尾分叉并设销孔，用来连接车钩尾部，在尾框内设缓冲器。

5.钩舌

钩舌也是一个形状复杂的铸刚件，按部位可分为钩舌和钩舌尾部。钩舌是挽钩部分；钩舌尾部是锁钩、开钩的控制部分，并且是车钩拉压载荷的部分。

钩舌销，是锻钢制成的圆形长销，它穿在钩舌及钩舌的销孔内，把钩舌装在钩头上，并保证钩舌可以绕其适当转动。

钩锁，钩锁是一个形状复杂的铸钢件。它有相当大的自重，安放在钩头空腔内，处于钩舌尾部适当位置。

钩舌推铁，它是一个弯曲形状的铸钢件，平置于钩头空腔内，处于钩舌尾部的后面，下部有一短圆销作为转轴。当钩锁被提起时，钩锁推动钩舌推铁的一端，使它绕轴转动一定角度，其另一端则钩动钩舌尾部，使钩舌张开成为全开状态，在挂钩后，钩舌尾部又将它转回原位。

下锁销装配，为下作用式车钩顶起钩锁用。它是由下锁销、下锁销体和下锁销钩组成。用沉头铆钉活动连接，下锁销钩以转轴孔和钩头下锁销钩转轴连接，另一端和下锁销体相连；下锁销体另一端和下锁销相连，其上有二次防脱尖端，中部有回转挡和钩提杆止档；下锁销另一端由下锁销轴和钩锁轴和下锁销孔相连。如图3所示。

图3

二、造成车钩自然分离事故的原因分析

(一)钩提链松余量及钩提杆横动量的影响

依据《米轨铁路货车修规程》和《作业指导书》《站修规程》规定：货车厂、段修及辅修时，上作用钩提杆左、右横动量均为30～50mm，不符时移动钩提杆座调整；钩提杆链松余量为45～60mm。在检修过程中通过现场对规对标检查发现，这两个尺寸的测量方法各不相同：测量钩提链松余量时，有的是在自然状态下测量中间链环的松余距离，有的是在松紧状态下测量钩头上平面至上马蹄环圆销的松余距离。测量钩提杆横动量时，有的是测量左右两边之合，有的只测量单面尺寸，造成该限度测量不准确。加之该限度只是在车钩缓冲装置各部配件状态良好的静态下的测量值。但在车辆实际运行中，还存在车钩随车辆一起发生振动，钩提杆会出现横向移动和纵向摆动，钩提链的链环设计是橄榄型的，也会在车辆摆动过程中翻转，车钩缓冲装置各部配件磨耗，车钩纵向移动等客观情况，所以钩提链松余量会被动地减少，甚至没有松余量，使车钩闭锁的可靠性大大下降。因此虽然车辆在静态下钩提链松余量的测量值合格，但是并不能确保动态时也合格。因此在特定的情况下也会发生车钩自然分离事故。

(二)钩腔内部空间尺寸不标准的影响

通过对规对标时，用标准样板检查发现装用2号车钩的C31、P31、N31等车的钩腔内部尺寸空间偏小，这些车是1992年以来眉山车辆工厂生产的，出现的这些问题是新车制造时就存在的天先性缺陷。所以造成钩锁铁与钩锁销所处的前后、左右位置尺寸达不到设计要求，造成标准的钩锁销、钩锁铁、钩舌推铁不能正常组装互换使用。需要根据该车钩的实际情况进行打磨后才能组装进去。目前是采用编号的方法将车钩及其配件原装原配，出现个别三太作用不良情况时，只针对有关部位进行局部的焊修并进行打磨光滑后就继续使用。从表面上看配件已经装进去了，三太作用良好也良好了，但是由于钩腔内部的配件全部是非标准配件，造成各配件与钩腔内的配合部间隙无法掌握，在车辆运用过程中的各种振动或摆动的情况下，配件要发生不同程度的磨耗，如果在检修时因为打磨过多的配件就会很快转入到最大限度，即运用限度，说明损伤程度超过了最大限度，零部件即不能在继续使用，甚至防跳就不能取到正常的作用，造成车钩分离。

(三)钩提杆弯曲变形或憋劲的影响

在入段进行厂修、段修及辅修时发现，钩提杆弯曲、变形、憋劲现象十分严重，特别是装用2号车钩3号缓冲器的N31车，由于第一位车钩在出厂时存在设计缺陷，钩提杆曲拐部份较多，当车辆进行摘挂车钩后钩提杆由于憋劲，不容易恢复原位或出现假落锁现象，导致车钩闭锁不良，防跳不起作用。在车辆运用过程中产生振动和摆动时发生车钩分离。目前这车正在进行防止车钩分离的项目改造。

(四)防跳间隙过大或过小的影响

在检修过程中，有人认为防跳间隙愈小，防跳性能就愈好，其实不然，《米轨铁路货车检修规程》中明确规定：13号上作用车钩在闭锁位置时使用锁铁托具，并使钩锁铁腿贴靠后壁，向上托起钩锁铁不得开锁，钩锁铁移动量不大于：2号车钩15mm，13号上作用车钩为10 mm，下作用车钩为18 mm，且均不小于3mm。下作用车钩须有二次防跳性能，摆动下锁销组成时，防跳作用须良好。若防跳间隙过小，则钩锁铁与钩锁承台之间容易形成钢性接触，在运输过程中受地基、线路、钢轨与车辆弹性产生由下而上的振动作用力，当振动力过大时更会使上锁销杆脱离防跳台，造成车钩自然分离事故。若防跳间隙过大，上锁销杆的突缘部分，在车辆运行振动过程中由于摆动过大，容易脱离防跳台，不起防跳作用，导致车钩分离。

(五)两连挂车辆互钩差超限的影响

《铁路货车运用维修规程》规定两连挂车辆互钩差不得超过75 mm，而2号车钩钩舌的高度为280 mm(13号车钩为300 mm)，也就是说两连挂车钩的相互作用公共高度最小应为205mm(13号车钩为225 mm)。如果两车辆的互钩差超限时，两钩舌作用面积就会减小，有可能使钩舌对于上下钩身发生偏转，这时可能因局部受力增大，造成钩舌、钩舌销及钩耳损伤、变形，还可能使钩舌与钩腕间的内侧距离瞬时增大并超限，两连接钩舌无法相互控制而引发车钩分离。

结论

本论文主要针对铁路货车车钩自然分离原因的分析进行论述。但是由于米轨铁路弯道多、曲线半径小、车辆及车钩缓冲装置复杂等原因，所以要从根本上解决问题，必须彻底更换不标准的所有车钩，使车钩及其配件能够互换使用，提高车钩缓冲装置的检修质量，保证车辆运输安全。

【参考文献】

[1]刘友海.韶山3型4000系电力机车.北京：中国铁道出版社，1999

[2]鲍维干.杜怡.铁路继续教育系列教材-铁路机务.成都：西南交通大学出版社，1998

[3]刘新海.盘形制动及其配套技术.北京：中国铁道出版社，1999

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