（光学工程专业论文）13号上作用车钩自然离钩原因分析及解决方案的研发.pdf

中文摘要 摘要：为了进一步提高1 3 号、1 3 a 型上作用车钩防分离的可靠性，从安全效 益、成本投入、生产工艺、现场作业习惯和改造效率等方面考虑，经过可行性分 析后，与大连地方企业合作研制开发的1 3 号、1 3 a 型上作用车钩防跳装置通过了 铁道部组织的技术方案论证。到2 0 0 7 年末新型上锁销组成已装车3 8 9 0 0 0 多辆， 经过近三年的运行考验，取得了较好的社会和经济效益。新型上锁销组成将原上锁 销组成的两连杆机构更改为三连杆机构，并利用现有车钩钩腔空间呈反“z ”形， 较原上锁销组成增强了防跳性能通过对s t 型缓冲器的理论分析和大量试验，解决 了s t 型缓冲器阻抗力超限问题。 关键词：缓冲器阻抗力摩擦 分类号：u 2 7 0 3 4 j 匕塞交道太堂童些亟堂僮途塞一一 旦曼! b g 至 a b s t r a c t a b s t r a c t ：t of u r t h e r e n h a n c et h e1 3 ，1 3 a - c o u p l e ro nt h er o l e o ft h ea n t i s e p a r a t i o nr e l i a b i l i t y ，s e c u r i t ye f f e c t i v e n e s s ， c o s to fi n p u t s ，p r o d u c t i o nt e c h n o l o g y ，f i e l do p e r a t i o n sa n d u s e dt ot r a n s f o r me f f i c i e n c yi n t oa c c o u n t ，a f t e raf e a s i b i l i t y a n a l y s i s ，d a l i a n a n dl o c a l e n t e r p r i s e s i nr e s e a r c ha n d d e v e l o p m e n tt h e1 3 ， 1 3 a c o u p l e ro nt h er o l eo fa n t i ju m p i n g d e v i c et h r o u g ht h em i n i s t r yo fr a i l w a y st e c h n i c a ld e m o n s t r a t i o n p r o g r a m b yt h ee n do f2 00 7t h en ewl o c ko f fl o a d i n gh a sb e e n c o m p o s e do fm o r et h a n3 8 9 ，0 0 0v e h i c l e s ，a f t e rn e a r l yt h r e ey e a r s o fr u n n i n gt h et e s ta n da c h i e v e dab e t t e rs o c i a la n de c o n o m i c b e n e f i t s n e wl o c k i n gp i nl o c ko f fo ft h eo r i g i n a lc o m p o s i t i o n o ft h ec o m p o s i t i o no ft h el i n k a g eo ft h et w oc h a n g e sf o rt h e t h r e e l i n k a g e ，a n du s eo ft h ecari sc l a wa n t i c a v i t ys p a c ew a s ”z ”一s h a p e dl o c k i n gp i ni sb e t t e rt h a nt h eo r i g i n a lc o m p o s i t i o n o ft h ee n h a n c e da n t i j u m pt h r o u g ht h ep e r f o r m a n c eo ft h e s t - - b u f f e ra n dal a r g ea m o u n to ft h e o r e t i c a la n a l y s i so ft h et e s t t or e s o l v et h es t i m p e d a n c eb u f f e ro v e r r u nf o r c et h ei s s u e k e y w o r d s ：b u f f e r ：i m p e d a n c e ：f o r c eo ff r i c t i o n c i a s s n o ：1 3 2 7 0 3 4 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：签字f 1 明：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：导师签名： 签字同期：年月 e l 签字日期：年月日 致谢 本论文的工作是在我的导师谢基龙教授的悉心指导下完成的，谢基龙教授 严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年 来谢基龙老师对我的关心和指导。 谢基龙教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给 予了我很大的关心和帮助，在此向谢基龙】老师表示衷心的谢意。 谢基龙教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷 心的感谢。 在实验室工作及撰写论文期间，周淑霞同学对我论文进行了修改，李兵工程 师协助我进行了研制和实验，铁道部运输局装备部、沈阳铁路局车辆处、大连铁 科公司在项目的立项、运用实验、产品化推广中，做了大量工作，在此向他们表 达我的感激之情。 1 引言 随着我国铁路货物运输提速、重载的进一步发展，作为铁路货车主型车钩的 1 3 号、1 3 a 型上作用车钩分离现象呈逐渐增加趋势，影响了铁路货物运输的有序 进行，并在一定程度上制约了提速、重载的进一步发展。 为了进一步提高1 3 号、1 3 a 型上作用车钩防分离的可靠性，各铁路局、站段、 工厂及科研单位围绕防止车钩分离问题组织研究了多种方案，并采取了相应的措 施，然而由于成本、生产工艺、现场作业习惯等原因，未能得到推广使用。 在这一前提下，从安全效益、成本投入、生产工艺、现场作业习惯和改造效 率等方面考虑，经过可行性分析后，从2 0 0 3 年3 月开始，确定开发“1 3 号上作用 车钩防跳装置”。 2 0 0 4 年7 月，我与大连地方企业合作研制开发的1 3 号、1 3 a 型上作用车钩防 跳装置( 以下简称“新型上锁销组成”) 通过了铁道部组织的技术方案论证，铁道 部以科技装函( 2 0 0 4 ) 6 1 号下发了论证意见，会后齐齐哈尔铁路车辆( 集团) 有 限责任公司按意见要求对产品图样及技术条件进行了完善并报部备案。2 0 0 4 年1 1 月起新型上锁销组成开始在沈阳铁路局管内进行小批量运用考验。2 0 0 5 年5 月铁 道部在大同的组织了新型上锁销组成扩大装车前的技术审查，并以运装货车 ( 2 0 0 5 ) 2 4 2 号文件下发了审查意见。到2 0 07 年末新型上锁销组成已装车3 8 9 0 0 0 多辆，经过近三年的运行考验，取得了较好的社会和经济效益。 韭塞窑理_ 厶望主些亟堂擅监奎堑翌上毯挡组成丘田厦垄 国21 3 号、1 3 a 上作用车钩闭镇位置示意图 当车钩处于闭锁位时，对钩锁铁上下运动起约束作用的是上锁销和上锁销杆： 上锁销依靠其自重的偏心作用力，推动上锁销杆向后运动，使上锁销杆的上防跳 台落入钩腔防跳台内，这种防跳装置存在的主要问题是防跳约束力太小( 如图5 所示) 。 ，_ 爻) 、 ，一 i 7 ： ) | _ 缸。 _ 5 2 k i j j “ d ( i1 i fi a 图3 原上锁销结构不意图 原1 3 号、1 3 a 上作用车钩的上锁销自重1 3 8 k g ，其支撑面位于钩头外侧上平 面上，重心位于中心孔g 内，处于支撑面之内，因此从结构上可以看出，促使上 锁销产生防跳作用的偏心力主要在a a 断面左侧的重力，只占上锁销杆总重量的 1 5 1 4 ，约0 2 o 4 k g 。在相互连接的一对车钩中，上锁销杆的防跳作用力一个与 列车运行方向相同，一个与列车运行方向相反，其中防跳作用力的方向与列车的 运行方向相同的车钩，在列车加速度较大的情况下，由于惯性作用将使上锁销杆 以锁铁挂轴为支点，在上锁销和上锁销杆的铰接处产生反向运动( 反向加速度) ； 当该运动作用力大于上锁销的防跳作用力时，铰接点将产生向后的运动；若运动 距离大于防跳台宽度，则上锁销将失去对钩锁铁的约束，车钩防跳失效，此时如 果车钩受到来自车轮或转向架部位传来的振动，使钩锁铁上跳到开锁位，在机车 牵引力的作用下就会发生车钩分离。而防跳作用力的方向与列车的运动方向相反 的车钩则是在制动过程中，钩腔内上锁销杆由于惯性作用脱离防跳台，钩锁铁防跳 失效所造成；由于列车制动时的惯性力远远大于列车加速时的惯性力，因此车钩 分离多发生在列车前进方向一端的车钩上( 防跳作用力的方向与列车的运动方向 相反) ，现场实际调查也证明了这一点。 2 2防跳装置改造方案论证 现用1 3 号上作用式车钩防跳装置结构简单，在车辆连挂和分解时操作方便， 在检修时便于维修。现用车钩防跳装置的操作要求、检修技术标准已纳入到铁道 部制定铁路技术管理规则、铁路货车厂、段修规程和各铁路局编制的车辆 检修工艺规程中，因此改造防跳锁，提高防跳性能，必须在符合铁路技术管理 规则、铁路货车厂、段修规程要求的前提下，尽可能不改变车站调车作业中， 车钩分解与连挂作业习惯，尽可能不改变现有的车钩钩腔、钩舌、钩锁铁几何形 状和尺寸限度，尽可能不改变现用的锁铁防跳装置的结构和作用原理。这些条件 将改造方案限制到极小的范围内，提高了改造的难度。 为了使改造后的防跳装置即满足以上要求，又能达到理想的防跳效果，我们参考 了一些单位的车钩防跳改造方案，对其中防跳效果较好的几例典型方案进行了分 析：一是模仿下作用式车钩的结构( 如图6 ) ，在锁铁锁腿下端的下锁销轴孔内加 防跳销。 图4 仿下锁销结构示意图 另一种是在上锁销杆的锁舌上加一套压紧销，在车钩联接后，人工操作锁住 锁舌。这两种方案对于防止车钩分离都有明显作用，但存在以下问题：一是增加 车辆联挂、分解人员和列车检修所检车员的工作，每一个车钩在联挂或分解时都 需要单独进行处理，增加了作业时间，降低了运输生产效率；二是对行车现作业 人员存在人身安全隐患，尤其是列车在驼峰作业时，在列运行过程中分解列车， 调车员进入到车钩联接处处理防跳装置，危及的人身安全。三是改变了车站调车 人员和列检检车员的作业习惯；四是对现有的规章规程需要进行适当的修改。因 此，我们认为这两种方案虽然效果较好，但改造涉及的范围太广，间接成本太大， 隐患较多，不适合应用。 车钩防跳方案要不改变现有的作业习惯和部级标准，只能在钩腔内想办法。从这 一点出发，我们认真分析了钩腔的结构，利用钩腔的有效空间，用一种方法压住 锁铁，首先我们想到的是加长上锁销杆( 如图7 ) ，但锁销杆加长后，其下 4 图5 加长上锁销杆结构示意图 端理论上虽然能压到锁铁上面，但落锁不顺，落锁过程中常存卡死现象，落锁后 其防跳效果也不理想：来自锁铁的振动很容易将上锁销杆顶出。但这种方案给了 我们一个启发：落锁后，加长的锁销杆、锁销与锁铁顶面成一个三角形，如果这 个三角形的一个底边处在上锁销和上锁销杆之间，利用现有1 3 号上作用式车钩钩 腔内的空间，依靠防跳装置自身结构特点和其独特的自由运动原理，在钩腔内形 成一个延伸三角形结构，无论是列车加速时产生的后向惯性力还是在列车制动时 产生的前向惯性力，都能产生防跳作用，对锁铁进行控制，使锁铁在车辆受到外 力冲击毁作上下振动时，无法完全脱离锁铁承台。由此我们开始了三联件结构的 车钩防跳锁的研制与试验。 2 3防跳装置的产品开发 三联件结构研制的初衷是为了利用三杆直立不稳定原理，得到一个三角形结 构，利用三角形的稳定性，实现对锁铁的锁定。但在设计过程中，很难在有限的 钩腔空间内使三个铰接在一起的链状结构实现抬起、落下形成三角形状态，因为 上锁销孔的大小与钩腔的剩余空间使这一结构在运动过程中存在死点。为了消除 死点，我们不断修改三个组件的尺寸，最后得到了一个反“z 字形结构，依靠构 件特殊的几何形状，在自身重力作用下，在自由下落时形成反“z ”形结构，与车 钩钩锁铁共同作用，形成延伸三角形结构。 韭基窑塑点望主些蛆堂僮监童堑型土塑缒缉成挂耳厘璺 t 锁提 镄销 l 锁销自 、；：= 一日舌推铣 、句舌镝铁 图6 新型上铵销组成 如图6 ，其构成较简单由上锁提、上锁销和上锁销杆组成的三小件结构。其 中上锁销受到冲击时，其上端顶到钩腔上锁销孔的下前沿，产生二次防跳，提高 了三联件结构的防跳性能。 2 4新型上锁销组成的作用原理 新型上锁销组成是在不改变现有车钩钩腔、钩舌、钩锁铁等配件几何形状和 尺寸限度的前提下，改变原锁销机构的结构和原理，利用1 3 号、1 3 a 型上作用式 车钩钩腔内的空间在车钩闭锁后使上锁提、上锁销及上锁销杆共同在钩腔内形 成一个反“z ”型结构，见图7 。 图7 使用新型上锁销组成的1 3 号、1 3 a 型上作用 式车钩结构示意图 由于新型上锁销组成的“z ”形结构特点，有效的控制了前后向惯性力对车钩 防跳性能的影响。正常状态下，上锁销杆防跳台进入钩腔上防跳台内，限制钩锁 铁向上运动，以防止车钩开锁；在列车制动时，与列车前进方向同侧车钩钩腔内 的三连杆中上锁销杆和上锁销同时前移，此时上锁销前部顶在钩腔上锁销孔前圆 弧下部，由于上锁销的横向支撑作用，此时如果锁铁与上锁销杆同时上窜，上锁 销杆将被钩腔内上防跳台前端卡住，形成防跳作用；与列车前进方向相反的车钩 钩腔内的上锁销杆受到前向惯性作用，产生前向运动，上锁销杆向前运动进入钩 腔防跳台内，产生防跳作用。即以钩舌张开方向为前，车钩受到向前加速作用时， 上锁销杆起防跳作用；受到向后加速作用时，上锁销前部与防跳装置形成的反“z ” 形共同起作用，实现了两阶防跳作用。 同时利用钩腔内空间小的特点，反“z ”形结构的上锁销组成在落锁后，上锁 提依靠其本身的重力和角度限制上锁销上跳的同时，与上锁销和上锁销杆一起形 成稳定的支撑，将上锁销杆和上锁销分别卡在钩腔防跳台处和上锁销孔前凸缘下， 锁铁向上移位越大，上锁销杆受上锁销的圆弧运动轨迹限制，越向钩腔防跳台内 运动，上锁销组成的防跳作用越强。 因此，无论是列车加速时产生的后惯性力还是在列车制动时产生的前惯性力， 新防跳装置都能产生相应的防跳作用，使钩锁铁在车辆受到外力冲击后上下振动 时，无法完全脱离钩舌的座锁立面，有效地防止了车钩自然分离现象。 7 韭塞窑通盘堂童些亟茔僮控塞堑型土箍鲐组醴结掏盈挂直 3 新型上锁销组成结构及特点 经过与齐齐哈尔车辆i 厂车钩设计组的技术人员研究确定新防跳装置定名 为新型上镄销组成，由上锁提、上锁销和上锁销杆组成，其产品图样代号及名称 为：q c 9 8 1 8 d 2 0 a 0 0 上锁销组成 结构简曼挈图1 所示口 图1 新型上锁销组戚外观照片 新型上锁销组成与原1 3 号、1 3 a 型车钩上锁销组成对比如图2 所示 m 情 萨。拶 图2 新型上铣销组成与原1 3 号、1 3 a 型车钩 上锁销组成结构对比示意图 由图2 可见，新型上锁锗组成将原上锁销组成的两连杆机构更改为三连杆机 构，并利用现用车钩钩腔空间呈反“z ”形，较原上锁销组成增强了防跳性能，其 主要特点是： ( a ) 提高了车钩的防分离可靠性 由于新型上锁销组成三连杆机构在车钩钩腔空间呈反“z ”形的结构特点和相 应的防跳原理，使锁销机构防跳性能较原上锁销组成有了较大的提高，提高了车 钩的防分离可靠性。 ( b ) 互换性好 新型上锁销组成可与原1 3 号、1 3 a 型车钩的上锁销组成互换。对车钩进行改 造时，不需改变现有的1 3 号、1 3 a 型车钩钩体、钩舌、钩锁铁及钩舌推铁等其它 配件的尺寸和形状，只需用新型上锁销组成将现用的1 3 号、1 3 a 型车钩的上锁销 组成更换。 ( c ) 适应性好 新型上锁销组成未改变现有车钩的操作方式，适应了车辆调车作业中车钩分 解与连挂作业习惯，而且没有改变车钩检修的作业习惯，具有较好的适应性。 ( d ) 可靠性高 根据理论分析和运用考验的结果，钩腔内各配件的磨损及尺寸偏差对新型上 锁销组成的防跳性能影响较小，具有较高的可靠性。 9 4 新型上锁销组成制造工艺要求 上锁提、上锁销、上锁销杆是铁路车辆车钩防跳脱钩的重要铸件。为保证产 品质量，铸件生产要执行2 5 m n c r i n i m o ，c 级钢、e 级钢的成份性能规定，铸件 生产全部采用熔模铸造完成。为此，铸件生产要执行下列工艺守则： 4 1化学成份、力学性能 c 级、e 级钢的化学成份( ) c o 2 2 - - 0 2 8 ：s i 0 瑚4 0 ：m n l 2 m 1 5 0 ：p o 0 4 ： s 0 0 4 ：c r o 4 一o 6 ；n i o 3 5 一0 5 5 ；m o o 2 旬3 ； c u 0 3 钢的化学成份以试棒分析结果为准。试棒分析结果不合格时，允许用同一冶 炼炉号的试棒( 或实物) 对不合格项目进行复试，复试合格后，按正常手续交验。 试棒要取在钢水浇注总量剩下四分之一钢水左右时。 力学性能 经正火加回火热处理后，试棒力学性能应达到：6b 一6 2 0 m p a ，6s t 4 1 5 m p a ， 64 2 2 ，1 i r 4 5 ，一1 8 c 时a k v 一 2 0 。钢水用电炉熔制，生产厂家要根据自身 熔炉对金属成份元素的氧化烧损，进行熔炼配料、终脱氧等钢水处理。 4 2 水玻璃粘结剂壳型熔模铸造 上锁提、上锁销、上锁销杆三铸件的分型开边如零件工艺图所示。铸件缩尺 选用2 。铸件浇注系统，根据各厂家不同的直浇口、横浇口、浇口杯胎模，可 进行适当调整选用。图为一种示例，可供参考。 从三种零件产品图纸尺寸精度、铸件表面粗糙度要求，选用经济性好的水玻 璃粘结剂制壳工艺，即能保证产品质量生产。各厂家要按照自己的铸件质量控制 体系组织铸件生产。 l o 4 3铸件缺陷焊修工艺 三种零件单体重量较小，焊修工艺相对复杂，焊修成本较高，为此，对有缺 陷铸件，基本不主张焊修，一般作为废品处理。实在要焊修，要执行下述规定： 焊缝机械性能要与母体相当，采用直径4 m m 结6 0 6 电焊条焊接。焊条使用前必须 在烘箱内3 0 0 c 烘烤l 1 5 小时后，随烘箱降温到l o o 一1 5 0 c 保温使用。使用时 取出的焊条应放入焊条保温筒内保温，随用随取。当环境温度 4 ，不得焊修。 4 4热处理 c 级钢的热处理：正火+ 回火。热处理曲线如下： 冷却对闻 h 正火工艺曲线 【- k 铸件必须冷却至 3 8 0 * ( 2 后，才能进行回火】 出窑空冷时间 1 1 回火工艺曲线 e 级钢热处理：淬火+ 回火。回火工艺曲线同上，淬火曲线如下： 温度 淬火工艺曲线 0 0 c 出水槽时问 h 4 5铸件检查、验收规定 上锁提、上锁销、上锁销杆三铸件日常生产要按炉次进行化学成份检验，做 好生产记录。要严格按照c 级、e 级钢规定标准组织生产。化学成份合格的铸件 才能进行热处理，随铸件正火或淬火+ 回火起热处理后的试棒( 试棒的选取，可 从同一热处理窑内多个熔化炉次试棒当中任选一组) ，力学性能试验合格后，要出 具成份、性能报告，随铸件一齐发送，交厂家验收。一次试棒力学性能不合格， 可从同窑内另取一套试棒做试验，二次试验合格，全窑仍为合格。 上锁提、上锁销、上锁销杆铸件新的生产厂家或老厂家新模具的投产，都要 做好铸件首件检查，进行模具鉴定。首件鉴定由生产厂家组织，要有收货厂家参 加。生产厂家根据鉴定结果写出报告，交给有关方面留存。鉴定合格后，厂家才 能组织批量生产。 生产厂家要做好日常生产制造腊型、型壳、熔炼、热处理、理化性能等检测 记录，收货厂家可随时或定期抽检记录。 4 6新防跳装置组成组装工艺守则 一套新防跳装置组件，由上锁提、上锁销、上锁销杆三个铸件和2 只1 6 4 5 沉头铆钉组成。三个铸件的连接要按照“防跳锁组装”图纸用2 只沉头铆钉， 采用铆接工艺连接。组装防跳锁要执行下述规定： 4 6 1 做好零件检查。对三种铸件逐件检查，铸件表面不得有锈蚀，要甩出有 暇疵零件。尤其要做好“联板”零件两个叶片间距宽度尺寸检查，由运输或挤压 等原因造成变形的零件，要用胎模或其它工具校正，恢复到图纸规定尺寸后，才 可进行组装。 4 6 2 热铆接组装。按照“防跳锁组装 图纸，摆正“上锁提 、“上锁销、 “上锁销杆三件相互位置，注意不要把位置装反。进行热铆接组装，2 只1 6 4 5 沉头铆钉要加热到1 1 0 0 - - 1 2 0 0 c 时，才能对上锁提与上锁销、上锁销与上锁销 1 2 杆进行铆接。铆接过程要防止联板变形，可使用防变形胎模；防止与上锁提、上 锁销杆联接的铆轴中间墩粗；铆钉头不能凸出在上锁销外侧面，三零件铆接组装 成一体后活动要灵活自如。 4 6 3 喷涂清漆。完工落成的新防跳装置外表面要喷涂i i 类醇酸清漆。漆不要 粘附到铆轴孔内，避免影响三零件的灵活转动。 4 6 4 装箱发送。喷漆干燥后的防跳锁，检查相互关联件回转灵活无误后，按 钢印打制的编号、收货单位登记记录后，可装箱发送。 5 新型上锁销组成使用与检修限度 l 范围 本章介绍了1 3 号和1 3 a 型车钩防跳装置上锁销组成的结构、安装与分解 过程及与原上锁销的换装、检修注意事项。 2 上锁销组成的结构 上锁销组成( q c p 8 1 8 d 一2 0 a 一0 0 ) l h 上锁提、上锁销和上锁销杆组成，其结 构及组装如图l 所示。 图1 上锁销组成结构及组装 3 上锁销组成的组装与分解 上锁销组成各零件均采用b 级钢制造，可用于与1 3 号、1 3 a 型车钩和1 3 号、 1 3 a 型车钩( e 级钢) 组装。 3 1 上锁销组成的组装 3 1 1 组装前的检查 3 1 1 1 三个零件间转动应灵活，零件不得有锈蚀、变形、裂纹等缺陷。 用手提起上锁销，上锁提与上锁销杆应自由转动到位，如图2 所示；用手提 起上锁提销孔，上锁销组成应如图3 所示的自由状态；反转上锁提至如图4 所 示位置，应转动灵活。铆钉轴与上锁销间不应转动。 图2图3图4 图5 3 1 1 2 上锁销组成连接正确，防跳台位置如图5 所示。 3 1 1 3 上锁销组成与钩体组装前，应对图l 所示的润滑部位进行润滑。润滑剂 应使用二硫化钼等干性润滑脂。 3 1 2 依次安装钩舌推铁、钩锁及上锁销组成。 3 1 3 安装钩舌及钩舌销。 3 2 组装后的检查 3 2 1 组装后的车钩不得有杂物，以免影响车钩的三态作用和防跳性能。 3 2 1 1 用手持续稳定地推动钩舌鼻部，钩舌应能转动到全闭状态，同时钩锁 应顺利地落到闭锁位置。当钩锁座落到钩舌尾部的钩锁承台上或距钩锁承台小于 6 m m 时，钩舌应处于闭锁状态。此时，上锁销组成的上锁销和上锁销杆应处于防 跳保护位置。 3 2 1 2 用检查提杆提起钩锁，试图让钩锁上抬离开钩舌尾部时，而钩舌仍不 能打开，车钩仍处在闭锁位置。当回转检查提杆落下钩锁时，钩锁应座落在钩舌 推铁的锁座前项面上。此时用手扳动钩舌内腕，钩舌应能自由地转动到全开位置。 3 2 1 3 用手持续稳定地转动检查提杆的手把，钩舌应能达到全开位置。 3 2 1 4 组装后的上锁销组成应按下述要求和方法对其防跳性能进行检查： 1 4 螺丝起子用方方淘 图6 在钩锁锁腿与钩体下锁孔前壁之间插入一螺丝起子，将钩锁锁腿撬向后边， 使钩锁上的a 点与钩体贴靠，同时用一撬杠塞进钩锁前坐锁面与钩舌承台之间，并 将钩锁撬起，不得开锁，如图6 所示。此时钩锁移动量：新造和厂修不大于1 0 m m ， 检修不大于1l m m ，且均不小于3 m m 。 4 上锁销组成的换装 4 1 参照本文3 3 条取出车钩内原上锁销组成。 4 2 按本文3 1 条组装1 3 号和1 3 a 型车钩防跳装置的上锁销组成。 4 3 按本文3 2 条对组装后的车钩进行检查。 4 4 组装前应按铁运( 2 0 0 2 ) 9 3 号铁路货车段修规程和铁运( 2 0 0 2 ) 7 2 号铁路货车厂修规程的规定，对车钩钩腔进行检修。 5 上锁销组成及零件的检修 5 1 外观检查 对上锁销组成抛丸除锈后，目测检查上锁销组成的各零件不得有裂纹、破损 和变形，发现存在上述缺陷时进行更换相应部件或整套上锁销组成。 5 2 上锁销组成和各零件的检修须符合本技术条件附录a 专用检修样板的要 求，检查方法详见附录b 。 5 3 铆钉轴的检修 5 3 1 铆钉轴直径小于巾1 3 m m 时，更换新铆钉轴，材料为b l 2 。 5 3 2 不允许使用乙炔气割或其他加热方式分解铆钉轴，铆钉轴不允许焊修， 拆解的铆钉轴不得重复使用。 5 4 上锁销的检修 上锁销防跳台磨耗限度大于2 m m 时更换，不允许对防跳台焊修后重复使用。 5 5 上锁销杆的检修 5 5 。l 上锁销杆上端面与钩体上防跳台对应的防跳部位磨耗大于3 m m 时更换， 不允许对防跳台焊修后重复使用。 1 5 5 5 2 上锁销杆挂钩口磨耗大于2 m m 时更换，不允许焊修好后重复使用。 6 注意事项 6 1 车钩组成后上锁提上盖的方向与现用的上锁销上盖的方向相反，如图1 所 示。 6 2 车钩落锁后，上锁提上盖后端应落在车钩上面，不应有翘起现象。如图1 中a 部所示。 6 3 装新型上锁销组成后上锁提孔中心距钩肩的尺寸为7 0 ，距钩身中心线尺 寸为2 l l ，如图1 所示。 6 4 新型上锁销组成总长比原上锁销组成增加约2 0 m m ，车钩全开位时，钩提 杆开钩角度比装原上锁销组成增加约15 0 。 6 5 装1 3 号和1 3 a 型防跳装置上锁销组成后，车钩的解钩方式、作业程序与装 用现上锁销组成的车钩相同。但由于开钩角度的增加，调车人员在解钩时应注意 将车钩开到位。 6 新型上锁销组成的安装使用与维护 6 1新型上锁销组成的安装、分解与使用 新型上锁销组成各件均采用b 级钢制造，可与1 3 号、1 3 a 型车钩组装。 6 1 1 新型上锁销组成的安装 安装方法与原1 3 号、1 3 a 型上作用式车钩上锁销安装方法相同，不改变工人的 操作习惯。依次将钩舌推铁、钩锁铁、上锁销组成、钩舌、钩舌销组装于钩腔内。 6 1 1 1 安装前的检查 a ) 新型上锁销组成各零件转动应灵活，不得有锈蚀、变形、裂纹等缺陷。 用手提起上锁销，上锁提与上锁销杆应自由转动到位，如图l ( a ) 所示；用 手提起上锁提销孔，上锁销组成应呈图1 ( b ) 的自由状态；反转上锁提至如图l ( c ) 所示位置，应转动灵活。铆钉轴与上锁销间不应转动。 1 6 abcd 图l新型上锁销组成安装检查示意图 b ) 新型上锁销组成连接j 下确，防跳台位置如图l ( d ) 所示。 c ) 新型上锁销组成与钩体组装前，应对图2 所示的润滑部位使用进行润滑。润滑 剂应使用二硫化钼等干性润滑脂。 图2 新型上锁销组成组装示意图 d ) 组装后的新型上锁销组成应按下述要求和方法对其防跳性能进行检查： 在钩锁锁腿与钩体下锁孔前壁之间插入一螺丝起子，将钩锁锁腿撬向后边， 使钩锁上的a 点与钩体贴靠，同时用一撬杠塞进钩锁前坐锁面与钩舌承台之间，并 将钩锁撬起，不得开锁，如图1 2 所示。此时钩锁移动量不大于：新造、厂修为l o m m ， 段修、辅修为1l m m ，且均大于3 m m 。 1 7 撬杠用 螺丝起子用力方向 图2 防跳性能检查示意图 6 1 2 新型上锁销组成的分解 a 提拉钩提杆，使车钩处于开锁状态。 b 分解钩舌销，取出钩舌。 c 分解钩提杆链马蹄坏圆销。 d 取出新型上锁销组成。 6 1 3 安装、分解与使用的注意事项 a 防跳装置组装后上锁提上盖的方向与现用上锁销上盖的方向相反，如图1 3 所示。 b 落锁后，上销提上盖后端必须落在车钩上面，不应有翘起现象。如图1 3 中 a 部所示。 c 装新型防跳装置后上锁提孔中心距钩肩的尺寸为7 0r a i n ，距钩身中心线尺寸 为2 1 l m m ， d 新型防跳装置总长比原上锁销组成增加约2 5 m m ，车钩全开位时，钩提杆开 钩角度增大约1 0 。1 2 。 6 2 新型防跳装置运行过程中的维护 新型防跳装置可在日常运用过程中进行检查与维护。 6 2 1 外观检查 对新型防跳装置外观检查是否存在裂纹及变形。 6 2 2 三态作用检查 装用新型防跳装置的车钩应按有关规定进行三态作用检查，车钩的三态作用 应灵活。 1 8 7 运行试验报告 根据铁道部“科技装函” 2 0 0 4 1 6 1 号文件( 关于1 3 号上作用车钩防跳锁方案 论证会议专家意见) ，沈阳铁路局车辆处和原大连铁道有限责任公司的领导高度重 视。组织有关人员研究新防跳锁装车的具体问题。于2 0 0 4 年1 1 月1 9 日以局电形式 下发了 2 0 0 4 1 3 0 2 号电报，并成立运行试验小组，将运行试验的相关事宜进行了详 细部署。确定8 4 2 9 1 ( 8 4 2 9 2 ) 次油龙专歹j j ( 6 6 辆) 为试验列车，该油龙专列于2 0 0 4 年 1 2 月1 日至2 0 0 5 年2 月2 8 同在沈阳铁路局管内金州至吉林间进行了为期三个月的运 行试验。具体试验内容如下： 7 1试验列车组成 本次试验列车为8 4 2 9 1 ( 上行) 8 4 2 9 2 ( 下行) 次油龙专列，列车j 下常编组为 6 6 辆( 其中挂一辆p 6 4 g k 棚车，车号为3 4 6 4 2 5 2 ，作为随车监控人员的宿营车，其 它均为g 1 7 型油罐车) ，最高运行速度7 7 公里d 时，主要执行大连大窑湾港至吉林 市吉林石化总公司间的重油运输任务。该列车编组相对稳定，车辆出厂日期跨度 大( 最早出厂时间为1 9 7 7 年9 月，最晚为2 0 0 2 年1 1 月) ，车钩钩型较多，新旧不一( 十 四种钩型，最早出厂时间为1 9 7 6 年) ，钩舌型号也较多( 共十九种型号，最早出厂时 间为1 9 8 0 年) ( 详见新型防跳锁改造记录单) ，其中只有一套车钩装配了原厂生 产的钩舌( 车钩、钩舌都是q s 型) ，其余的车钩和钩舌都是混装，车钩钩腔内磨损 状况各不相同。在锁销更换过程中，对以上数据填记了新型防跳锁改造记录单 【附件一】。 7 2试验线路 为检验新型防跳锁的防跳性能，经沈阳铁路局车辆处与沈阳铁路局有关处室 和大连铁道有限责任公司有关人员研究，确定以长大线为主。该线南端为大连大 窑湾港，北端为吉林市吉林石化工业总公司，全程约8 5 0 公里，途中经过京哈干线 的沈阳长春段，长大干线中的沈阳大连段和长春至吉林支线。因为长春站下 行进站口、四平编组场下行进站口、苏家屯编组场进站口、金州站上行进站口是 发生车钩分离的频率相对较多的路段。该路段坡道、曲线较多，其中仅大连至大 石桥2 4 0 公里路段上就有坡道1 0 7 5 处，大于1 0 的8 处，大石桥上行3 7 公里+ 2 5 0 米 + 5 0 0 米处为最大坡道，坡度为1 3 1 ；曲线5 4 1 处，小于6 0 0 米的曲线2 7 处，大窑湾 港内最小曲线半径为3 0 0 米。列车运行一个单程经过5 个大编组场，1 1 个一等以上 1 9 车站以及各其它车站的进出站交路，总计进出编组场及一等以上车站1 2 6 0 次左右。 这种路段符合科技装i 函 2 0 0 4 1 6 1 号文件( 关t 1 3 号上作用车钩防跳锁方案论证会 议专家意见) 中有关运行试验的要求，有利于考核防跳锁的防跳性能。 7 3试验过程 为了及时准确的掌握运行试验过程的第一信息，我们派专人随车进行了观察， 并做了较详细的运行记录 附件二】。并作运行日记，同时联系相关单位会签运 行记录。 7 4试验状况 在装车过程中，原大连北车辆段的作业人员，对每一个换装车钩进行了严格 地检验。除记录所装车辆的车型、车号、厂、段修同期等基础信息外，还记录了 车钩的钩铸造号、铸造厂、组装尺寸和限度等1 4 项内容，签字确认并保存。 在运行过程中，列车途中停车待避或技术作业时，停经车站和列检人员十分 关注新防跳装置，经常询问和查看车钩，随车技术人员都进行了解答。其他人员 查看车钩时，都在随车技术人员的监督指导下进行。自2 0 0 4 年1 2 月1 日运行始， 至2 0 05 年2 月28 日，运行了3 0 个往返，从未出现车钩分离现象。 7 5运行天气情况 新防跳锁运行试验的时间段正好是东北最冷时期。自2 0 0 4 年1 2 月中旬至今， 试验列车运行中经历了冻雨、降雪和零下2 9 。c 的低温天气。新防跳锁作用正常， 未发生车钩分离现象。 7 6 试验周期 根据沈阳铁路局车辆处电报要求：本次运行试验，从2 0 0 4 年1 2 月1 日起到 2 0 0 5 年2 月2 8 日结束，运行时间为三个月。我们对防跳锁的作用进行跟踪观察， 并认真做好各项记录，为新防跳锁的防跳性能提供了依据。 7 7在组装和试运行过程发现的问题及采取的措施 新防跳锁在组装试验过程中，发现q z 型车钩的三态试验作用不良，新防跳 锁有上跳现象，防跳作用达不到要求。经现场测量发现，q z 型车钩内腔的上下高 度比其它型钩腔都大。经测算，q z 型车钩内腔高度比部标图纸设计平均高4 衄， 造成新防跳锁“z ”字型张角过小，三联件几乎成直线立于钩腔内，起不到防跳作 用。针对这种现象，经研究和试验，发现将三联件中的中间联板加长5 衄，上锁 体加长1 2 衄后，反“z ”字型张角进一步加大，不但能解决q z 型车钩的防跳问 题，并且使其他各型车钩的防跳性能更加稳定，无任何不良影响。我们及时改造 了大部分防跳锁，并将列车中全部q z 型车钩和部分其他型车钩换上改进后的防跳 锁。改进后的防跳锁再无不良信息反馈。 在试验列车运行一个月后，检查防跳锁和钩腔内部没发现肉眼能观察到的磨 损现象。 新防跳锁在三个月的运行过程中，由于车辆到检修期后解体检修和货运装车 的需要，部分车辆分别编入8 4 2 9 3 、8 4 2 9 4 次和8 4 2 9 5 、8 4 2 9 6 次循环油龙中运行， 因此加大了试验车辆在三个月的试验期内的试验频次。试验列车由大连到吉林的 运行次数接近8 0 个往返，总运里程约为1 3 6 万公里( 试验列车经由长春往返于大 连与吉林之间，一个单程约8 5 0 公里) 。经过查询部分机车运行监控记录器的记录， 一个运行单程试验列车的平均制动次数约为5 - - 7 次，总计约为1 0 0 0 次，其中紧 急制动约为l o 次。( 我们调阅并打印了2 0 0 5 年1 月3 0 日8 4 2 9 2 次8 0 7 2 号司机， 2 0 0 5 年1 月3 1 日8 4 2 9 1 次8 1 2 8 号司机，2 0 0 5 年2 月1 日8 4 2 9 1 次9 3 0 4 号司机， 2 0 0 5 年2 月2 4 同8 4 2 9 2 次9 2 9 1 号司机等机车运行监控记录器的记录【附件- - 。 试验列车经历了不同的路段、不同的天气，经过了整列重车、整列空车、空 重混合等运行，也经过了编组场的解体与编组，列车多次制动与缓解，安装新防 跳锁的车钩未出现车钩分离现象。在试验期内，试验沿线各站、段作业人员尤其 是列检检车员一致认为防跳锁作用较好。 沈阳铁路局车辆处于2 0 0 5 年3 月2 日签发了关于1 3 号上作用车钩防跳锁 运行试验结束后有关要求的通知( 辆货电 2 0 0 5 1 9 4 号电报) ，将所有试验列车扣车， 并回送到大连北车辆段，由大连北车辆段换下新防跳锁，同时将涂打“新防跳锁 试验车”字样涂掉。 试验后的防跳锁收回后，我们对防跳锁逐一进行了检查分析，根据磨损情况 2 l 看，防跳锁与试验各型号车钩钩腔内壁间的磨损量很小，最大不超过o 11 1 1 1 1 ，证明 新防跳锁对所有进行试验的各型车钩都有较好的适应性。 8 节新型上锁销组成的检修和运用 8 1新型上锁销组成的检修要求及方法 安装方法与现用1 3 号上作用式车钩上锁销安装方法相同，不改变工人的操作 习惯。 8 1 1检查程序如图1 所示： i 2345 新型上锁销组 上锁提铆轴检查上锁销上锁i ! l ：阡 成外观检查 零件检查检查 检查 图1 新型上锁销组成检查程序示意图 8 1 2 工序及技术要求 8 1 2 1外观检查 新型上锁销组成抛丸除锈后，各零件裂纹、破损或变形时更换相应零件或整 套上锁销组成。 8 1 6 2 铆钉轴的检修 a 铆钉轴磨耗后剩余直径巾1 3 m m 时更换新品，材质为b l 2 。 b 不得使用乙炔气割或其他加热方式分解铆钉轴，铆钉轴不允许焊修，拆解 的铆钉轴不得重复使用。c 铆轴安装：感应炉加热铆钉头部1 0 - 1 5 衄，温度l1 0 0 1 2 0 0 。用铆钉机进行铆接。 8 1 6 3 上锁销的检修 上锁销防跳台磨耗深度大于2 m m 时更换，不得对防跳台焊修后重复使用。 8 1 6 4 上锁销杆的检修 a 上锁销杆上端面与钩体上防跳台对应的防跳部位磨耗大于3 m m 时更换，不 允许对防跳台焊修后重复使用。 b 上锁销杆挂钩口磨耗大于2 m m 时更换，不允许焊修好后重复使用。 8 1 6 5 组装前钩腔内部检查 a 钩腕端部外胀变形影响闭锁位置时调修、堆焊或焊装钢板。外胀变形大于 1 5 r a m 时更换。测量闭锁位置时，钩体以样板伸过如图2 所示箭头为超限。 图21 3 号、1 3 a 型钩体闭锁位置测量示意图 b 钩腔上防跳台磨耗大于2 m m 时堆焊后磨修恢复原型或更换，前导向角须 恢复6 m m 凸台原型，如图3 所示；钩腔下防跳台磨耗超限时堆焊后磨修恢复原型， 长度方向为1 6 m m 。 前导 图3 前导向凸台示意图 c 上锁销孔前后磨耗之和大于3 m m 时堆焊后磨修恢复原型。 m山习监卫产蠹圆器 8 2上锁销组成施修后的组装及换装标准 8 2 1 上锁销组成施修后组装主要有下列3 项要求： ( 1 ) 组装时，钩舌、钩体和钩腔内零部件材质须匹配。 ( 2 ) 组装后，三态作用须良好，开闭灵活，防跳性能符合要求。 ( 3 ) 组装时各零件摩擦面按规定涂干性润滑脂。 8 2 2 上锁销组成施修后换装要求 上锁销组成的新品在入段( 厂) 检验时分为外观检查和性能检查： ( 1 ) 新品的外观检查需要检查上锁销组的外部是否存在铸造缺陷、沙眼、裂纹、 撞击变型，如有上述现象为不合格品。 ( 2 ) 性能检查：用手转动上锁销组成，检查是否存在转动不灵活现象，如存在 转动不灵活现象为不合格品。 ( 3 ) 按4 1 条进行安装。 8 3解钩方式 装1 3 号和1 3 a 型防跳装置上锁销组成后，车钩的解钩方式、作业程序与装用 现上锁销组成的车钩相同。但由于开钩角度的增加，调车人员在解钩时应注意将 车钩开到位。 9 结论 为了进一步提高1 3 号、1 3 a 型上作用车钩防分离的可靠性，从安全效益、成 本投入、生产工艺、现场作业习惯和改造效率等方面考虑，经过可行性分析后， 与大连地方企业合作研制开发的1 3 号、1 3 a 型上作用车钩防跳装置( 以下简称“新 型上锁销组成”) 通过了铁道部组织的技术方案论证。到2 0 07 年末新型上锁销组 成已装车3 8 9 0 0 0 多辆，经过近三年的运行考验，取得了较好的社会和经济效益。 新型上锁销组成将原上锁销组成的两连杆机构更改为三连杆机构，并利用现 用车钩钩腔空间呈反“z 形，较原上锁销组成增强了防跳性能，其主要特点是： 提高了车钩的防分离可靠性 由于新型上锁销组成三连杆机构在车钩钩腔空问呈反“z ”形的结构特点和相 应的防跳原理，使锁销机构防跳性能较原上锁销组成有了较大的提高，提高了车 钩的防分离可靠性。 互换性好 新型