軌道車輛制動(dòng)件開裂原因分析

軌道車輛制動(dòng)件開裂原因分析

Summary：在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大環(huán)境下，城市軌道交通車輛成為了大家交通出行的最佳選擇。把它們用于城市交通，不但可以確保交通出行安全性，而且還能確保交通出行的穩(wěn)定。但是由于城市軌道交通車輛運(yùn)行頻繁，其制動(dòng)系統(tǒng)非常容易出現(xiàn)故障，危害車輛運(yùn)行的安全性。本文關(guān)鍵分析了軌道車輛制動(dòng)件的開裂原因，以期能夠?yàn)橄嚓P(guān)負(fù)責(zé)人提供有益借鑒。Keys：軌道車輛；制動(dòng)件；開裂引言：制動(dòng)件是軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)不可或缺的一部分，在列車中起到很重要的作用。這是一種可以有效完成車輛降速和剎車的執(zhí)行設(shè)備。車輛制動(dòng)件的性能是有關(guān)系到軌道車輛的平穩(wěn)運(yùn)營，需要得到相關(guān)工作者的高度重視。一旦制動(dòng)件出問題，將嚴(yán)重影響城市軌道交通車輛的安全運(yùn)營，不但威協(xié)城市軌道交通車輛上乘客的人身安全，也嚴(yán)重影響整個(gè)城市的道路交通安全，十分不益于城市交通健康發(fā)展與整個(gè)社會穩(wěn)步發(fā)展。一、軌道交通制動(dòng)系統(tǒng)的概述人為的阻止車輛運(yùn)行，如讓車輛減速、抑制其前進(jìn)或者加速運(yùn)行，都可稱之為制動(dòng)。相反，對制動(dòng)實(shí)施行為的減少和消除，就叫做緩解。只要有阻礙動(dòng)作的就屬于制動(dòng)；同時(shí)，只要制動(dòng)效果減弱的就屬緩解，不一定要完全解除，也就是說，緩解不等于完全解除。對軌道交通車輛而言，布置在列車上，專門用來實(shí)施和解除剎車動(dòng)作的裝置叫制動(dòng)系統(tǒng)。由于制動(dòng)系統(tǒng)所產(chǎn)生的與列車走向方向相反的推動(dòng)力也叫做制動(dòng)力，它主要是靠人力制造的，它比列車由于空氣阻力、輪軸機(jī)械間碰撞而形成的自身摩擦力都要大上許多。所以，在制動(dòng)系統(tǒng)分析中，通常不考慮動(dòng)車組的行駛阻力，僅分析列車制動(dòng)力。而目前所有動(dòng)車組列車均使用的是鋼輪鋼軌的方式。二、軌道車輛制動(dòng)件開裂原因分析軌道車輛制動(dòng)件發(fā)生開裂的因素是多種多樣的，從設(shè)計(jì)、采購、生產(chǎn)、檢測到使用，任何一環(huán)如果不加以控制，都可能造成車輛制動(dòng)件的損壞。本文重點(diǎn)從車輛制動(dòng)的使用、生產(chǎn)等角度，就制動(dòng)件產(chǎn)生開裂原因展開剖析。(一)制動(dòng)管件設(shè)計(jì)原因制動(dòng)管件設(shè)計(jì)的缺陷，易引起制動(dòng)件的開裂。60t軌道車輛的部分制動(dòng)件，在設(shè)計(jì)時(shí)使用了螺紋接頭，導(dǎo)致制動(dòng)管系出現(xiàn)漏泄、裂損問題。制動(dòng)管系是經(jīng)過管吊卡和管墊固定在車輛吊座上的，當(dāng)制動(dòng)管吊卡松開時(shí)，貨車制動(dòng)管件就會因?yàn)檐囕v的行駛速度而產(chǎn)生高頻震動(dòng)，并且其擺動(dòng)次數(shù)隨著車輛轉(zhuǎn)速的提升而增加，因此可導(dǎo)致制動(dòng)管件開裂。近年來，隨著軌道交通車輛的迅速發(fā)展，70t級別軌道交通車輛已逐漸替代了60t級別，制動(dòng)件材料也從普通碳素鋼發(fā)展為不銹鋼材料，而制動(dòng)管系之間的聯(lián)接方法也從螺紋聯(lián)接變?yōu)榉ㄌm連接，從而大大減少了管件的故障。(二)制動(dòng)件材質(zhì)質(zhì)量原因管件材料中合金成分的數(shù)量對其連接穩(wěn)定性起很大作用。磷成分在鋼鐵中能全部溶于鐵素體內(nèi)，其對鋼鐵的增強(qiáng)效果僅次于碳，從而使鋼鐵的穩(wěn)定性和柔韌性顯著提高。磷成分雖可改善鋼鐵的抗腐蝕特性，但塑性和柔韌卻已大幅減弱，在較溫度時(shí)其危害更為嚴(yán)重，這就是磷的冷脆趨勢。故磷元素對焊縫不好，會提高對鋼材的裂紋敏感度。而作為雜質(zhì)，生產(chǎn)時(shí)磷在鋼材中的濃度也要得到控制。硫元素在鋼中以硫化鐵的形態(tài)出現(xiàn)，且呈網(wǎng)狀地均勻分布于晶粒之間，所以會明顯的減弱鋼的強(qiáng)度。也因?yàn)榱蚪饘僦写嬖跓崆蚧?，使鋼的焊縫處出現(xiàn)熱裂縫，所以對硫在鋼中的濃度必須嚴(yán)格地加以控制。一般來說普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼和高等級優(yōu)質(zhì)鋼之間的最大差別，就放在硫、磷等元素的多少。所以，軌道車輛用不銹鋼管系統(tǒng)的材料應(yīng)該適當(dāng)減少合金成分的數(shù)量，同時(shí)使用單位也要做好對管材和接頭體材料的進(jìn)廠前測試，以防止由于管材和接頭體材料的質(zhì)量問題而引起制動(dòng)管體的裂損。(三)制動(dòng)管件制造原因1.制動(dòng)管件制造質(zhì)量缺陷制動(dòng)管件的材質(zhì)問題，主要是法蘭形連接體端部和制動(dòng)管中心線之間的垂直性超差、制動(dòng)主管與剝肋套絲不一致、制動(dòng)管系下材黑話不垂直和接頭體焊接問題變形等。制動(dòng)管件接頭體焊時(shí)，由于工裝夾緊穩(wěn)定功能失效，再加上在制動(dòng)管系中下料后的切縫并不垂直，焊后很容易造成制動(dòng)管件連接體端部與制動(dòng)管中心線之間的垂直程度超差，從而導(dǎo)致在制動(dòng)管系安裝時(shí)，由于相鄰的二個(gè)制動(dòng)管件與制動(dòng)管中心并不在同一個(gè)直線上，經(jīng)過強(qiáng)力組裝后的法蘭體在連接或安裝后會產(chǎn)生很大縫隙，從而造成制動(dòng)管系的抗勁，造成制動(dòng)件開裂。2.制動(dòng)管系強(qiáng)力組裝根據(jù)國家70t等軌道車輛制動(dòng)裝置制動(dòng)管系的生產(chǎn)、安裝管理規(guī)定，所有空氣制動(dòng)裝置均須嚴(yán)格按照模塊化的安裝規(guī)定進(jìn)行裝配，以避免空氣制動(dòng)管系過強(qiáng)力裝配。造成強(qiáng)力組裝的主要因素是：(1)精度控制不到位根據(jù)空氣制動(dòng)系統(tǒng)的"三化一互換"制造特點(diǎn)，對全部的底架及附屬部件均采取整組裝胎統(tǒng)一位置，并在與車輪組焊后進(jìn)行整車檢測胎測試。但也因?yàn)閭€(gè)別底架及附屬部件的制作效率并不高，而導(dǎo)致了尺寸精度、尤其是安裝孔精度并不能充分滿足圖樣需要。車輛組焊后并未進(jìn)行全部檢驗(yàn)，僅進(jìn)行抽查，沒有涵蓋所有車型，導(dǎo)致未抽檢車型可能出現(xiàn)問題并進(jìn)入下一工序，產(chǎn)生產(chǎn)品質(zhì)量隱患。(2)未嚴(yán)格執(zhí)行裝配工藝對于出現(xiàn)質(zhì)量問題的制動(dòng)管件、凹底平車附屬配件沒有依法進(jìn)行嚴(yán)格自互檢查，導(dǎo)致管吊卡與各制動(dòng)管間、制動(dòng)管與制動(dòng)管間組對距離不合乎國家標(biāo)準(zhǔn)、間距超標(biāo)或不一致，在這些情形下進(jìn)行制動(dòng)管系連接，相鄰管件會出現(xiàn)錯(cuò)位，進(jìn)行焊接后，形成別勁，進(jìn)而導(dǎo)致帶內(nèi)部應(yīng)力裝配。結(jié)語：綜上所述，制動(dòng)件是城市軌道交通的關(guān)鍵構(gòu)件，只有保持制動(dòng)部件的良好的工作狀態(tài)才能保障城市軌道交通車輛的安全和平穩(wěn)行駛。制動(dòng)件如果發(fā)生開裂，有關(guān)維護(hù)單位必須對制動(dòng)件斷裂的成因進(jìn)行研究與調(diào)查，并確保維修工作進(jìn)行，唯有如此方可使城市軌道車輛得以安全、合理的進(jìn)入市場中使用，進(jìn)而推動(dòng)中國軌道交通產(chǎn)業(yè)的安全和平穩(wěn)增長。Reference：[1].城市軌道車輛停放制動(dòng)故障分析及研究[C]//.2022世界交通運(yùn)輸大會(WTC2022)論文集（軌道交通與水上運(yùn)輸篇）.,2022:225-230.[2]田志平,王會強(qiáng).軌道車輛制動(dòng)件開裂原因分析[J].熱處理,2021,36(04):57-60.[3]馬曉毅,李睿哲,楊思晨,項(xiàng)林軒,郭賢民.城市軌道交通車輛制動(dòng)系統(tǒng)故障檢修研究[J].運(yùn)輸經(jīng)理