地铁车辆车钩安全性分析

摘 要：主要通过维修手册及与其他地铁交流，对地铁车辆车钩系统关键风险点进行分析，结合地铁车辆车钩系统故障情况，研究地铁车辆车钩系统安全性能。

关键词：地铁车辆；关键风险点；架修

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.059

地铁车辆车钩主要是用来实现车辆之间的连挂，传递牵引力及冲击力，并使车辆之间保持一定距离的连接状态的车辆部件。前期马尼拉轻轨3号线发生运行的车辆车钩分离事故，导致后节车厢突然与前面车厢分离。针对此事件对比分析了西安地铁与马尼拉轻轨车辆车钩结构及性能，并结合车钩发生断裂的风险点对西安地铁车钩架修进行了全面的评估。

1 马尼拉车钩分离可能性分析

（1）马尼拉轻轨三号线简介。马尼拉轻轨三号线运行线路为半圆形，线路全长16.9km，最小通过曲线半径25m。运营车辆采用A/B、B/C车辆模块间铰接悬臂方式连接，再通过铰接悬臂结构与转向架中心销及摇枕进行连接，实现车体与转向架的铰接方式连接，以满足线路最小曲线半径要求。这种车辆型式的直观特点是，单列车车厢为3节，但只有4个转向架，且中间两个转向架位于车厢连接处。马尼拉3号线车辆采用的车钩只有一种，该车钩为福伊特生产的夏芬博格式全自动车钩。

（2）车钩断裂可能性分析。马尼拉3号线车辆铰接悬臂连接形式的车体连接极为牢固并设置有多重保护，发生断裂并影响运营可能性不大。经过进一步确认，车厢分离处位于3、4车之间，因此该事件描述的车钩断裂极有可能发生在3、4车之间的全自动车钩上。通过对全自动车钩结构分析，认为有5点可能（见表1），可能性最大的是两全自动车钩连接后的机械锁闭点的断裂。

2 马尼拉车钩与西安地铁车钩对比分析

从结构上看，两种车钩的机械结构差异不大，最大的差别为马尼拉三号线具备电子连挂系统。从性能上看，马尼拉三号线设计时速较低（车辆最高运行速度为65km/h，设计速度70km/h），车辆在额定载荷下的平均加速度、牵引状态冲击极限、常用制动减速度、紧急制动减速度较西安地铁车辆相关指标均低，因此其使用的车钩在强度、压溃功能、缓冲功能低于西安地铁车钩。参数对比见表2。

3 西安地铁车辆车钩风险点及架修标准分析

（1）风险点分析。以半自动车钩为例，通过半自动车钩在纵向拉伸640kN及纵向压缩800kN工况下的强度分析和连挂时的受力分析，关键风险点主要有4个，如图1。

（2）架修标准分析。在车辆架修前对车钩扩大维修内容与广州、深圳的业内专家进行了充分交流，均认为对钩舌、连接卡环等部件进行探伤，是确保车钩系统安全可靠的有效手段。我司还委托车钩厂家对车钩架修规程进行了全面评估，厂家认为维修手册的架修项点，在车辆架修规程中均有对应的描述。且西安地铁二号线车辆架修规程中增加的维修内容（其中半自动车钩4项），能更好检验车钩使用状态，进一步提高车钩安全性能。增补架修措施如表3。

4 架修故障情况分析

在车辆架修过程中，二号线发现半自动车钩8个钩舌裂纹（如图2），已全部更换。通过分析，产生裂纹的地方为非应力集中部位（如图3），钩舌應力接近材料屈服强度的部位为钩舌凹槽和连挂杆销轴孔，且发现的裂纹均集中在前6列车，后续车辆均未发现此类问题。因此厂家选用的车钩钩舌材质符合使用要求，该问题是批次加工造成的。

除钩舌裂纹外，车钩在架修过程中发现的故障多为零部件破损、防转件磨损等，在所有系统中故障率最低，系统质量情况较为平稳。同时对车钩系统的安装力矩采取严格的三级卡控制度，架修至今未发现车钩部件安装力矩不达标问题。

5 结论

综上所述，目前西安地铁执行的二号线架修标准能够使车钩系统在架修后恢复产品性能，同时车钩备件均从原生产厂家采购，能够保证备品备件的质量，能进一步确保车钩的安全性能和维修车辆的安全运营。

参考文献：

[1]西安地铁2号线维修手册[S].2008.

[2]The maintenance manual of MRT3.

[3]林峰，刘艳.城轨车辆转向架铰接结构设计[J].铁道机车车辆，

2017，37（06）：109-111.

作者简介：齐颖利（1990-），女，陕西西安人，本科，助理工程师，主要研究方向：城市轨道交通车辆检修。