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大秦線重載車輛運(yùn)用安全的探討

文檔作者：李建華肖曉娟文檔來源：大奏鐵路股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2020年12月03日
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問題討論鐵道車輛第48卷第8期2010年8月
文章編號：1002—7602(2010)08-0024-03
大秦線重載車輛運(yùn)用安全的探討
李建華，肖曉娟
(大奏鐵路股份有限公司，山西大同037005)
摘要：闡述了大秦線專用的C8。系列重載貨車在運(yùn)用檢修和定期檢修中存在的突出問題、改進(jìn)對策和效果，提出了
提升重栽車輛整體運(yùn)用水平的建議。
關(guān)鍵詞：大秦鐵路；重栽車輛；運(yùn)用；安全
中圖分類號：U279 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
鐵路現(xiàn)代化以客運(yùn)高速、貨運(yùn)重載為核心內(nèi)容，以
技術(shù)先進(jìn)、工藝成熟、質(zhì)量穩(wěn)定的機(jī)車車輛裝備為支
持。作為我國煤炭重載運(yùn)輸?shù)膽?zhàn)略通道，大秦線的車
輛裝備經(jīng)歷了不斷提升的發(fā)展過程。
1大秦線重載車輛發(fā)展概況
大秦線一期開通運(yùn)營時，主型車輛是原齊齊哈爾
車輛廠生產(chǎn)的C。。型敞車和從波蘭進(jìn)口的C。tY型敞車。
C。。型敞車自重23 t、載重61 t、軸重21 t，列車編組54
輛左右，列車載重在4 500 t以下。
由于C。。型敞車采用的轉(zhuǎn)8A型轉(zhuǎn)向架不適宜大
秦線80 km／h運(yùn)行速度的要求，Ce。Y型車輛裝用的國
產(chǎn)GK型制動機(jī)不適宜長大列車編組，為進(jìn)一步提高
運(yùn)量，并配合秦皇島港第三期工程，鐵道部委托有關(guān)單
位研究設(shè)計了c6。型運(yùn)煤專用敞車，1988年投入運(yùn)行
150輛。該車裝用美國進(jìn)口F型固定車鉤及轉(zhuǎn)動車
鉤，可實(shí)現(xiàn)在翻車機(jī)上不摘鉤卸車作業(yè)，同時采用了一
系列新技術(shù)，如：Mark一50型大容量緩沖器、美國
ABDW控制閥貨車制動系統(tǒng)、空重車自動調(diào)整裝置、
2300一DJ型閘調(diào)器、高摩合成閘瓦、2D軸控制型轉(zhuǎn)向
架等。其后根據(jù)運(yùn)行實(shí)際不斷改進(jìn)，規(guī)模生產(chǎn)了CssA
型運(yùn)煤專用敞車。該車采用國產(chǎn)化的16型轉(zhuǎn)動車鉤
和17型固定車鉤、國產(chǎn)MT一2型緩沖器及120型控
制閥制動系統(tǒng)。1990年一1998年間共計生產(chǎn)6 300
輛，大秦線煤炭專用車輛的數(shù)量及質(zhì)量有了較大改善，
基本上具備了開行5 000 t及萬噸列車的條件。
但是，軸重21 t的車輛仍無法滿足持續(xù)增長的煤
炭運(yùn)輸需求。1998年，鐵道部組織原齊齊哈爾車輛廠
及原株洲車輛廠分別研發(fā)了25 t軸重浴盆式C，s系列
專用運(yùn)煤敞車，并于2002年投入大秦線運(yùn)用考驗。該
型車輛自重小于25 t、載重75 t，商業(yè)運(yùn)營速度可達(dá)
收稿日期：2010—04—21
作者簡介：李建華(1965一)。男，工程師。
·24·
100 km／h。C，6A型敞車采用的是25 t軸重低動力作用
貨車轉(zhuǎn)向架，C，。。型敞車采用的是25 t軸重貨車轉(zhuǎn)向
架，C，。。型敞車采用的是2E軸中支撐作用轉(zhuǎn)向架。車
鉤采用E級鋼E型連鎖式固定車鉤和轉(zhuǎn)動車鉤，制動
裝置采用120型控制閥。C，。系列專用運(yùn)煤敞車基本
滿足大秦線運(yùn)輸?shù)男枰?
為進(jìn)一步提高車輛凈載重，2004年3月，C。。系列
鋁合金及C啪系列不銹鋼運(yùn)煤敞車投入大秦線運(yùn)用。
該車是為開行2萬t重載列車設(shè)計制造的運(yùn)煤專用車
輛，自重20 t，載重80 t，換長1．1，商業(yè)運(yùn)營速度100
km／h。重載車輛采用了鋁合金及不銹鋼輕量化車體
設(shè)計技術(shù)，大大減輕了車輛自重，提高了材料耐腐蝕
性，延長了車輛檢修周期及使用壽命。采用了16型旋
轉(zhuǎn)式、17型固定式E級鋼車鉤，轉(zhuǎn)K5、轉(zhuǎn)K6型25 t
軸重轉(zhuǎn)向架，120—1型空氣制動控制系統(tǒng)，緊湊型軸
承，脫軌自動制動裝置，大容量緩沖器等新技術(shù)，特別
是牽引桿的投入運(yùn)用有效地降低了車輛的縱向沖動。
該車能與秦皇島三期、四期、五期煤碼頭的撥車機(jī)、列
車定位機(jī)和三車翻車機(jī)相匹配，實(shí)現(xiàn)不摘鉤連續(xù)翻卸
作業(yè)，并能滿足環(huán)行裝車、直進(jìn)直出裝車和解體裝車作
業(yè)及運(yùn)行時機(jī)車動力集中牽引的要求。
2大秦線重載車輛運(yùn)用檢修中存在的問題與
改進(jìn)
Cso系列專用敞車在運(yùn)用初期，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計、配
件質(zhì)量等方面原因，暴露出諸多問題，對此大秦鐵路股
份有限公司提出了技術(shù)改進(jìn)和改造建議，并得以實(shí)施，
取得了良好的運(yùn)用效果。
(1)加裝下側(cè)門。第1批C。。型敞車沒有側(cè)門，給
大秦線冬季凍煤檢查和清除工作帶來一定困難。一方
面，人工清理凍煤延長了車輛周轉(zhuǎn)時間，影響運(yùn)輸效
率；另一方面，車內(nèi)剩余凍煤易引發(fā)空車偏載，甚至造
成脫軌事故。2004年lo月，由湖東車輛段對未加裝
萬方數(shù)據(jù)
大秦線重栽車輛運(yùn)用安全的探討李建華，肖曉娟
下側(cè)門的2 000多輛Cs。型敞車全部進(jìn)行了加裝改造。
(2)更換120型制動機(jī)車輛橡膠膜板。2004年三
季度，大秦線運(yùn)用車輛中裝有120型制動機(jī)的車輛因
局減閥橡膠膜板破裂造成運(yùn)用列車制動力下降、關(guān)門
車增多，嚴(yán)重影響了運(yùn)行列車安全。經(jīng)過反復(fù)調(diào)研分
析，確認(rèn)為120閥橡膠膜板存在質(zhì)量問題。2005年10
月，對大秦線運(yùn)行的10 000多輛專用敞車120閥局減
閥橡膠膜板全部進(jìn)行了更換。
(3)改造120一1型制動閥、牽引桿。2006年以前
生產(chǎn)的C。。系列專用車輛，全部采用16型、17型車鉤。
該車鉤連掛后縱向移動間隙為國內(nèi)最小的9．5 mm，
但2萬t列車210輛編組后，其可壓縮長度累加為
3 990 mm。長大列車制動時，列車縱向沖動能量會以
幾何級數(shù)增加，嚴(yán)重的甚至損壞機(jī)車車輛。因此，2006
年4月結(jié)合全面檢查修，對5 300多輛Cs。系列敞車統(tǒng)
一進(jìn)行了120一1型制動閥、牽引桿改造，實(shí)現(xiàn)3輛一
組，中間車輛與前后車輛采用牽引桿連接的方式，從而
大大減小了車鉤之間的連掛間隙，減少了列車縱向沖
動。改進(jìn)后的120—1型控制閥經(jīng)過運(yùn)用考驗，可以使
列車常用制動減壓時間減少30％～50％，大大提高了
長大列車的運(yùn)行品質(zhì)。
3大秦線重載車輛定期檢修中存在的問題及
對策
(1)輪對圓周磨耗大且輪緣偏磨嚴(yán)重。c8。系列
敞車投入大秦線運(yùn)用時間不足2年，已有超過30％的
輪對圓周磨耗達(dá)3 mm以上，前期檢修中幾乎所有下
車輪對踏面圓周磨耗或輪緣磨耗全部超過段修限度
(圖1)，輪輞磨耗量最大達(dá)9 mm。截至2007年5月，
已有271條輪對因踏面圓周非正常磨耗達(dá)到報廢條
件。而曾經(jīng)同樣在大秦線運(yùn)行的C。。Y型敞車裝用的
RD。Y型輪對，約有4 000條已運(yùn)行了近16年，輪輞厚
度仍在26 mm～30 mm之間。作為2006年中國鐵路
提速重載技術(shù)攻關(guān)項目，通過對轉(zhuǎn)向架固定支點(diǎn)進(jìn)行
柔性連接改造，較好地解決了輪緣偏磨問題。
圖1車輪踏面磨耗
(2)轉(zhuǎn)K6型轉(zhuǎn)向架搖枕彈簧定位圓臍磨耗嚴(yán)重。
檢修中發(fā)現(xiàn)，在距搖枕本體約10 mm處，轉(zhuǎn)K6型搖
枕彈簧定位圓臍普遍存在磨耗現(xiàn)象，且磨耗位置呈現(xiàn)
同一搖枕兩端圓臍同一方向磨耗的顯著特點(diǎn)(圖2)。
其中，磨耗量最大的達(dá)5 mm，而且數(shù)量較多。據(jù)調(diào)
查，幾乎100％的轉(zhuǎn)K6型轉(zhuǎn)向架搖枕均存在磨耗現(xiàn)
象。分析其主要原因是由于車體自重較輕，轉(zhuǎn)向架加
裝軸箱橡膠墊后，搖枕彈簧撓度未相應(yīng)增加，導(dǎo)致車輛
受力結(jié)構(gòu)改變，空車運(yùn)行時搖枕相對于彈簧的活動范
圍過大造成的。新造車將該部位直徑減小了10 mill，
從運(yùn)用情況看起到了一定作用，但仍有磨耗現(xiàn)象發(fā)生。
圖2轉(zhuǎn)K6型轉(zhuǎn)向架搖枕彈簧定位圓臍磨耗
(3)車鉤、鉤舌、鉤尾框裂損嚴(yán)重。2006年檢修
中發(fā)現(xiàn)16型、17型車鉤、鉤尾框、鉤舌裂紋(圖3、圖
4)比例分別為17％，24．3％和64．5％，2007年上升到
22．3％，61．5％和65．3％。2008年1月又組織專項調(diào)
查，發(fā)現(xiàn)三者的裂紋比例分別為39．6％，82．5％和
88％。從16型、17型鉤舌、鉤尾框在新造裝車后第1
個段修(全面檢查修)期內(nèi)已有超過60％產(chǎn)生裂紋來
看，預(yù)計絕大部分將在裝車使用4年(2個段修期)內(nèi)
產(chǎn)生裂紋。
圖3鉤舌裂紋
圖4鑄造鉤尾框裂紋
·25·
萬方數(shù)據(jù)
鐵道車輛第48卷第8期2010年8月
分析其主要原因是重載列車縱向力傳導(dǎo)強(qiáng)度大且
應(yīng)力集中造成的。目前通過采用加厚鉤舌和鍛造鉤尾
框的辦法增強(qiáng)車鉤抗拉強(qiáng)度，同時在全面檢查修時全
部更換為新品，基本上解決了車鉤裂損問題。
．(4)整體上心盤結(jié)構(gòu)出現(xiàn)焊逢開焊和本體裂紋。
在2007年6月的車輛檢修中發(fā)現(xiàn)，大量C。。系列敞車
整體上心盤結(jié)構(gòu)焊逢開焊和本體裂紋，初步統(tǒng)計約占
檢修車總數(shù)的40％(圖5)。整體上心盤結(jié)構(gòu)是通過焊
接與中梁連為一體的，是車輛的核心承載部件，其質(zhì)量
狀態(tài)直接影響車輛的運(yùn)行安全。經(jīng)認(rèn)定裂紋產(chǎn)生的主
要原因是鑄造缺陷、焊接缺陷和焊縫結(jié)構(gòu)不合理，各制
造廠迅速制定施修方案，2007年開始結(jié)合車輛全面檢
查修予以全面整修。
圖5整體式上心盤座裂紋
(5)C。。。H型敞車沖擊座與端柱支撐連接板裂紋。
檢修中發(fā)現(xiàn)C。。eH型敞車大量存在沖擊座與端墻支撐
連接板焊縫裂紋(圖6)，裂紋部位均為連接板與端墻
支撐柱、地板三者連接焊縫處和連接板與沖擊座連接
焊縫處，單個連接板裂紋數(shù)量最少的2處、最多的5
處，裂紋比例在相同結(jié)構(gòu)的車輛中約占60％以上。主
要原因為端墻與中梁連接結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)偏弱、剛度不協(xié)
調(diào)，在垂向載荷的作用下，造成局部結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度不
足。2007年12月開始，在端柱與沖擊座間加焊箱形
補(bǔ)強(qiáng)板，以提高連接強(qiáng)度。
圖6 C”llH)型敞車沖擊座與端柱支撐連接板裂紋
·26·
4故障情況統(tǒng)計
2010年1月，對282輛到期的C。。系列及CsoB系
列段修車故障進(jìn)行了統(tǒng)計，其中首次段修的車輛99
輛。從檢修故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計來看，主要故障類型及分布
情況如下：
(1)C。。型敞車地板鉚釘丟失。調(diào)查的45輛Cso
型敞車中，有20輛存在地板鉚釘丟失的故障，占調(diào)查
車輛總數(shù)的44．4％。
(2)鉤緩裝置裂紋。調(diào)查的282輛車中，車鉤及
牽引桿裂紋故障為36件，占檢修車鉤及牽引桿總數(shù)的
9．6％，其中：鉤尾銷孔裂紋(含牽引桿)25輛，落鎖孔
裂紋4件，鉤尾過限1件，鉤耳裂紋4件，前彎角裂紋
2件，分別占故障總數(shù)的69．4％，11．1％，2．8％，
11．1％，5．6Voo；鉤尾框裂紋故障36件，占檢修鉤尾框
總數(shù)的6．5％，均為后彎角處裂紋(探傷作業(yè)發(fā)現(xiàn))。
(3)軸箱橡膠墊及彈性旁承故障。調(diào)查的282輛
車中，有22輛車存在軸箱橡膠墊橡膠體裂紋故障，共
計136件；有15輛車存在旁承體裂紋，共計52件。
(4)其他故障。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)制動梁安全鏈折斷1
根，下心盤裂紋1塊(轉(zhuǎn)K5型轉(zhuǎn)向架)。
(5)首次段修車輛故障情況。在首次段修的99
輛車中，32輛存在故障。具體為：車鉤及牽引桿鉤尾
銷孔裂紋13件，鉤尾框裂紋5件，彈性旁承及軸箱橡
膠墊橡膠體裂紋13件，制動梁安全鏈折斷1件。
隨著％系列重載車輛在大秦線運(yùn)用中逐漸完善改
進(jìn)，除車鉤、鉤尾框等列車縱向力的傳導(dǎo)部件問題仍比較
突出外，其他問題正逐步予以解決。
5 建議
(1)各車輛研究所、車輛制造廠及配件生產(chǎn)商應(yīng)
進(jìn)一步研究車輛故障的發(fā)生規(guī)律，從車輛整車及配件
整體設(shè)計、工藝、動力學(xué)等方面采取措施，實(shí)施精細(xì)化
制造，提高車輛整體質(zhì)量。
(2)進(jìn)一步研究車輛及配件強(qiáng)度衰減、磨耗、疲勞
等的發(fā)展規(guī)律，合理確定整車及配件的使用壽命，在整
車按走行里程檢修的基礎(chǔ)上，逐步實(shí)現(xiàn)車輛主要配件
按走行里程檢修，從而真正實(shí)現(xiàn)預(yù)防性的狀態(tài)修，為進(jìn)
一步縮短修車時間、提高車輛使用效率、降低檢修和維
護(hù)成本奠定基礎(chǔ)。
(3)檢修單位要加強(qiáng)車輛檢修工藝的落實(shí)，對車
輛故障情況做好統(tǒng)計、分析和反饋工作；車輛運(yùn)用部門
要加強(qiáng)愛車宣傳，加強(qiáng)裝卸車監(jiān)管，規(guī)范裝卸作業(yè)，盡
量減少對車輛的人為損壞。
(編輯：田玉坤)

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