貨車腳踏式人力制動機制動軸鏈裂損原因分析及對策

1、    貨車腳踏式人力制動機制動軸鏈裂損原因分析及對策    李健摘 要：針對貨車腳踏式人力制動機在裝車使用過程中制動軸鏈裂損情況較為突出，給鐵路行車安全構(gòu)成嚴重威脅現(xiàn)狀，對現(xiàn)有腳踏式人力制動機所暴露的一些缺陷和不足進行了可行性分析，并對該制動機制動軸鏈的設(shè)計、制造、檢修提出了自己的設(shè)想。關(guān)鍵詞：腳踏式制動機；制動軸鏈裂損；分析；對策doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.013鐵路貨車腳踏式人力制動機具有制動力大、安全性好、操作簡便等特點，目前已被大量安裝在p64k、p64ak、c64k、c64t等型貨車上使用。近年來，隨著

2、貨車向高速、重載方向發(fā)展，該人力制動機在裝車運用過程中正逐漸暴露出一些缺陷和不足，特別是運用中制動軸鏈裂損情況較為突出，給鐵路行車安全構(gòu)成嚴重威脅。1 故障情況調(diào)查（1）2016年8月10日2時25分，貨車81632次列車運行至京廣線上行株洲車站時，因機后28位p64gk3464890腳踏式人力制動機制動軸鏈脫落將道岔尖軌及電務(wù)設(shè)備刮壞，使站內(nèi)57/63號復(fù)式交分道岔受損，影響行車1小時25分。經(jīng)相關(guān)人員檢查發(fā)現(xiàn)63號岔尖有碰痕，并在現(xiàn)場拾得26環(huán)成串長840mm的鏈條1根，4環(huán)成串鏈條1根，以及2個已斷裂脫出的單個鏈環(huán)，險些造成嚴重后果。（2）筆者曾對廣鐵株洲車輛段2014年、2015年檢修

3、車的人力制動機制動軸鏈檢修情況進行了專項調(diào)查和統(tǒng)計：2014年共檢修人力制動機故障281件，其中腳踏式制動機制動軸鏈裂損故障236件，占總故障數(shù)的84%；2015年共檢修人力制動機故障304件，其中腳踏式制動機制動軸鏈裂損故障251件，占總故障數(shù)的82.6%.由此可見，腳踏式人力制動機制動軸鏈所暴露的裂損故障比較嚴重。2 危害人力制動機制動軸鏈裂損后，其制動力的正常傳遞受到嚴重影響，極易給鐵路運輸埋下安全隱患。其一，無法滿足調(diào)車作業(yè)調(diào)速或在規(guī)定范圍內(nèi)停車需要。一旦調(diào)車作業(yè)速度過高，相應(yīng)的制動力就需增大，制動軸鏈有可能受到較大拉力發(fā)生形變斷裂而使調(diào)車速度失控，輕則使車輛相互碰撞損壞，重則使車輛溜

4、逸出安全距離脫軌，釀成行車事故。其二，裂損張口的軸鏈在列車編組中“帶病”運行，在外力因素如沖擊、振動作用下容易導(dǎo)致環(huán)扣脫出，脫落鏈條隨時有可能刮壞道岔及鐵路行安設(shè)備，從而造成嚴重后果（前述例證已說明）。3 原因分析引發(fā)貨車腳踏式人力制動機制動軸鏈裂損故障的原因很多。如設(shè)計制造質(zhì)量有問題，鏈環(huán)的組裝及加工工藝方面存在問題，裝車運用工況差等。3.1 設(shè)計制造方面存在問題腳踏式制動機是齊齊哈爾車輛工廠設(shè)計制造的一種新型人力制動裝置。該機的主要特點是改變了人力制動機的施力形式，即改手施力為腳踏施力且制動力大。因施力方式的改變，其制動軸鏈較其它人力制動機制動軸鏈要長，而且鏈環(huán)數(shù)量也較多，鏈環(huán)直徑及截面積

5、都相應(yīng)設(shè)計變小，設(shè)計制造缺陷使制動軸鏈強度降低。3.2 制動軸鏈組裝和焊接工藝不過關(guān)制動軸鏈是腳踏式人力制動機的主要傳力構(gòu)件，因此，其組裝質(zhì)量和焊接工藝非常關(guān)鍵。如果組裝質(zhì)量不高或焊接工藝不到位，使用中多種不良因素的綜合作用便會導(dǎo)致其強度下降而出現(xiàn)疲勞裂損。從裂損鏈環(huán)的斷口分析情況來看，所有故障發(fā)生在鏈環(huán)對接口的熔接面上，且其故障有三個明顯特征：（1）對接口未透焊、滿焊；（2）斷面有氣孔、夾渣痕跡；（3） 焊波不均勻連續(xù)、有凹坑現(xiàn)象。這些缺陷的存在構(gòu)成了制動軸鏈裂損的主要因素。3.3 鏈環(huán)加修未進行拉力試驗鐵路貨車段修規(guī)程規(guī)定，鏈環(huán)加修后裝車前須進行拉力試驗，實際工作中有些單位簡化了該作業(yè)工序

6、未進行拉力試驗或拉力試驗不按要求操作，僅憑外觀檢查便裝車使用，導(dǎo)致了鏈環(huán)質(zhì)量不能達到規(guī)定性能要求。3.4 裝車使用后運用工況差腳踏式人力制動機的設(shè)計初衷是省力，制動倍率大且操作方便，其設(shè)計施力標準為60kg，只要操作得當(dāng)，便可充分發(fā)揮其制動功效。然而有些使用單位對該制動機性能不了解，出現(xiàn)盲目操作甚至野蠻操作，大大影響了制動軸鏈使用壽命。一般情況下，制動鏈卷入量達到0.51圈便可達到調(diào)速停車目的。實際工作中有些單位不按規(guī)章操作，車輛制動減速后仍頻頻蹬踏施力或施力不均勻并超出最大施力標準，使鏈條因甩動過大造成繞鏈竄環(huán)、疊鏈現(xiàn)象，人為加劇了鏈條環(huán)與環(huán)扣、環(huán)與繞鏈棘輪、環(huán)與滑輪作用面間的擠壓變形與磨損

7、，并使鏈條不斷繃緊。在此情況下，制動軸鏈長時間受交變載荷的作用，那些熔接口存在工藝缺陷的鏈環(huán)因應(yīng)力集中首先出現(xiàn)疲勞裂紋，最后斷裂。3.5 運用中列檢部門處置不當(dāng)電氣化區(qū)段列檢處理制動軸鏈裂損時，由于不能攀爬車體更換作業(yè)，只將裂損鏈環(huán)進行簡單的鐵絲捆綁處理，為車輛運行埋下了安全隱患。4 建議及措施（1）考慮該制動機受外力作用較大，建議設(shè)計部門對制動軸鏈的使用材質(zhì)和結(jié)構(gòu)進行適當(dāng)改進，比如增加鏈環(huán)直徑，將現(xiàn)有鏈環(huán)直徑由12mm提高到14mm，以提高鏈環(huán)強度和抗形變能力。（2）加強檢修工藝，確保制動軸鏈裝車質(zhì)量。建議段修單位配備專用焊接設(shè)備和專職質(zhì)量檢查員，駐段驗收員加強質(zhì)量監(jiān)督把關(guān)，以確保制動軸鏈的加修質(zhì)量。（3）檢修單位要按規(guī)定配置制動軸鏈檢測設(shè)備，制動軸鏈檢修后按規(guī)定進行拉力試驗，不合格者一律禁裝。建議對經(jīng)“三檢一驗”確認合格的制動軸鏈裝車使用時在尾環(huán)懸示檢修責(zé)任銘牌標記，以便信息追蹤。（4）車輛運用部門要加強對車輛使用單位進行愛車宣傳和技術(shù)指導(dǎo)，防止野蠻操作人為損壞車輛部件。（5）運用中列檢部門應(yīng)加強對制動軸