肖 凝,刘秋莲
(铁道警官高等专科学校,河南 郑州 450053)
车钩是由钩头、钩身及钩尾三个主要部分组成。钩头用于车辆间的摘挂;钩身传递水平方向的牵引力和冲击力;钩尾上开有钩尾销孔,用于安装钩尾销与钩尾框连接,见图1。
图1
车钩缓冲装置由车钩、钩尾框、钩尾销、从板、缓冲器、从板座等部分组成,见图2。
图2
按型号分为13号(货车用)、15号(客车用)、16号、17号(旋转式和固定式配合成一套,在大秦线煤列专用)、23号(机车货车通用);按其所使用的车型分为货车和客车用车钩;按开启方式分为上作用式和下作用式车钩等,见图3。
图3
车钩具有闭锁、开锁、全开3个位置,一般称为车钩的三态作用。
1.3.1 闭锁位置
钩舌转入钩腔内,舌与钩腕的间距不得大于130mm。
1.3.2 开锁位置
由闭锁位置提起车钩提杆,推动下锁销,使下锁销的上、下防跳台脱离防跳位置。此时,机车牵引或用手扳动钩舌,钩舌便可以张开,形成开锁位置。
由闭锁位置或开锁位置用力提起车钩提杆,形成全开位置。此时钩舌与钩腕的最大间距不得大于240mm。
按不同的形式可有多种划分方式:
按地点可分为站内、区间、长下坡道、弯道、隧道、松软的路基区段分离。
按动态和静态又可分为运行中的列车与暂停的列车起动时分离。
按车辆的种类又可分为旅客列车、货物列车与特种车辆分离等。
统计69起车钩自动分离事故资料表明,发生自动分离车钩在列车的中后部,位置相对比较集中,以机后列车长度的2/3处发生频率最高,这与列车的动力学试验测得的该部位列车冲击力最大的结果相一致。69起车钩自动分离事故的位置在机后40~50位最多(25起),50~60位次之(16起),其后依次为30~40位(12起),20~30位(9起),10~20位(5起),60~70位(2起)。统计资料表明没有发生10位以前的自动分离现象。因此,如果在10位以前运行中发生车钩分离要认真勘验分析,查找原因。
4.1.1 货车车钩疲劳失效
我国货车车钩90%以上为13号车钩,现已投入运营有20多年的历史,有人对损坏、报废的1000个车钩和1000个钩舌进行了调查,结果发现钩体因裂纹超限报废的占钩体总报废率的76%;钩舌因裂纹超限报废的占钩舌报废率的96%。钩舌疲劳是车钩失效的主要原因,一是由于车钩在运用中受到随机交变的牵引和冲击载荷(启动、加速、减速、制动、上下坡道、曲线)的作用;二是车钩铸造质量和生产工艺缺陷造成车钩疲劳失效。有人对30个报废车钩检查发现,有27个车钩裂纹处有不同程度的砂眼、气孔、夹渣等铸造缺陷。
4.1.2 车钩发生裂损和磨耗过限
造成车钩裂损的原因:
(1)钩舌裂纹,大多发生在钩舌内侧面弯角处和钩舌销孔处;
(2)钩体裂纹,大多发生在钩腔内的上、下牵引台根部和钩耳孔附近,下锁销孔筋部及钩头、钩身交界处。
造成车钩磨耗过限的原因:主要是钩舌内侧面,钩舌销孔,钩体的钩耳孔及钩身下部托板处,钩尾端侧面及钩壁等处在运用中相对运动产生摩擦而磨耗,直接影响车钩的使用,容易引起车钩的分离。钩舌与钩腕内侧距离在闭锁位置超限(大于135mm)、全开位置大于250mm时行至曲线半径小的线路上易分离。
4.1.3 钩舌销裂损、磨耗和弯曲
钩舌销是车钩各零部件中最易出现磨耗、弯曲和裂损的零件。在车辆的定修中钩舌销几乎要百分之百地进行调修或更换。
4.1.4 13号车钩三态作用故障
三态即车钩的闭锁位、开锁位、全开位。故障表现,如上作用式车钩打不开,下作用式车钩自动开,头重尾巴翘(互换性差)三态作用故障。运行中常出现自动开锁现象。
4.1.5 车钩断离
形成的主要原因:
(1)车钩各部位经常受到冲击和司机操作不当;
(2)车钩检查不细致,定检修理不合格;
(3)车钩铸造质量差;
(4)13号车钩设计强度已不能够满足重载运输的需要。
4.1.6 车钩防跳失灵
《事规》将列车分离事故分为两大类,即车钩破损和车钩自动分离。目前大部分13号车钩装有防跳装置,但是时常发现上作用式车钩防跳装置不可靠的现象,已引起车辆部门的高度重视。
4.1.7 钩缓配件折裂、脱落
如:钩舌拉断、钩尾框、从板折、钩尾扁销、钩托梁等脱落。
4.1.8 提钩杆外力弯曲或角度不当
提钩杆上翘使钩铁不能落到底,上下锁销不能落位而失去防跳作用,列车在运行中震动易造成车钩分离。
4.1.9 车钩提钩杆与座槽间隙过大
车钩提钩杆与座槽间隙过大,易导致车钩分离。
4.1.10 提钩链松余量不足
这是导致车钩分离的另一主要原因。现提钩链长190mm,松余量50mm,有试验计算认为将提钩链的松余量增加到119mm,即可有望解决车钩的大多数自动分离问题。
表现在下作用式车钩提钩杆采用螺栓固定,松动丢失后提钩杆及座随之脱落,经碰撞提开车钩。
4.1.12 钩尾销螺栓折损、丢失
钩尾销螺栓折损、丢失,使钩尾扁销脱落。
4.1.13 钩尾框弯角处裂损
钩尾框弯角处裂损,前从板折断脱落。
4.1.14 钩身托板螺母松弛、丢失
钩身托板螺母松弛、丢失,造成钩托板脱落而分离。
4.1.15 风管老化
风管老化,列车变速中风压过大,致使风管爆破,列车制动将车钩拉开造成分离。
4.2.1 承载液态物体
如:油罐重车车钩易分离。这类事故在列车分离事故中占有一定的比例,其特点是重油罐车车钩易分离,分离后的车钩又常呈闭锁态,地点常在长下坡区段,经检验车钩一切数据在正常范围。分析其原因:
一是下坡道两个相连接的油罐车车钩中心线高度超限,运行中由于液体在罐车的前方增多,前转向架承重,使前方的车钩高度降低,后方高度上翘,使车钩高度差超出了规定75mm而导致车钩分离;二是路基质量差,使列车运行上下振动大,平稳性差;三是司机操纵不当或速度过高施行减压制动,更加重了车钩的高度差。
4.2.2 空重车及其他原因引起钩高差过大
《铁路技术管理规程》规定,相连挂的两车其钩中心高度差不能超过75mm。在线路松软地段和竖曲线的区段,由于车辆上、下跳动,车钩连接面搭接量过少而脱出,造成易脱钩分离。
4.3.1 司机操纵不当
司机不按规定速度取送车辆,车钩闭锁位置冲撞车辆易造成分离。
4.3.2 线路技术不达标
主要有:
(1)线路高低不平,造成列车点头运行;
(2)两轨水平不平顺,横观两轨不在一个平面上;
(3)扭曲不平顺(三角坑);
(4)方向不平顺,造成轨距宽窄不一,列车蛇形运动;
(5)综合不平顺。
2005年,某车站派出所辖区发生列车分离事故10起,全部集中在侯月线 K202—K203和 K156—K161区间;分离事故全部发生在上行线路;机车车型为韶四型;全部为某机务段机车牵引;其中双机车牵引8起,占80%,单机车牵引2起,占20%;车辆分离在列车的位置是22位~52位6例,9~18位4例。仅一例是停车后再启动发现分离,其余9例均是在机车运行调速过程中分离。分析原因:一是线路技术状况方面。此处为山区,施工难度大,隐患较多。对此线路进行检查验收,定为不合格线路。隧道内顶部滴水、线路路基翻浆、冒泥情况较多,弯道半径小的多、坡道多、三角坑多、垫方多。二是机车乘务员操作不够稳妥、熟练。按照有关规定,司机必须满两年实践操作或行程90000Km,并经严格考试合格后才能上岗,而机务段因运输煤炭任务量重,部分年轻司机只有一年左右的操作时间,实践经验不足。还有因临时出乘任务多,让多年未跑车的老司机临时上车的情况,由于对线路状况不熟悉、对弯道、坡道、病害线路处置不当,也容易发生列车分离事故。三是上行线路接近盘古寺车站是长大下坡道,设计为延缓进路,常要调速形成压钩易造成分离。
在20世纪50年代曾在洛阳管内的长下坡弯道区段发生一起事故,一列货车当时车速较低,后部有守车和运转车长,夜晚运行中尾前5位甩出去,一辆车翻滚到路基下,司机感觉风压异常而停车,派副司机下车察看,因为在夜晚天黑,副司机和运转车长两人确认尾前4位风管拉开,进行连接后列车“正常”运行,两人谁也没有发现少一辆车,快天亮时巡道工发现路基下有一辆车随即报告(列车已经到三门峡),凭货票车号等查实是某次车尾前5位车编组。本例奇怪的是,编组中的车辆甩出,后位车又追上前位车并进行连挂,至今仍是一个谜。后专家分析认为:甩出去车的后一位前端离断风管折卡在了车钩部位不能漏风,后位车未制动又与前部车辆连挂,运转车长也没有发现。
人为提钩分离一般发生在站内和区间停留货物列车,运行中提钩的较少。有以下几种情况:
4.5.1 过往行人的无意所为
行人为翻越股道无意手扳提钩杆或站外停车,人为提钩将钩锁铁提起,列车启动时司机不压钩而分离。2006年5月25日12时37分,西宁铁路某次货物列车在小桥车站二道开车时,机后17~18位间车钩分离,风管断开,造成列车晚点29分钟。西宁铁路公安处立即成立专案组,对周边地区过往铁路的群众和学生展开调查。5月27日,将行为人陈某(西宁市某小学四年级学生)抓获。经查,5月25日12时许,陈某放学途经小桥车站时,从一辆停留货车连接处用力抓住提拉杆(车钩)翻过,造成车钩分离。
4.5.2 缺乏铁路常识
由于缺乏铁路常识,将货物列车松开绳索绑在提钩杆或提钩杆链上,运行中风力将绳索牵动,钩链提开车钩。
4.5.3 盗窃货物
盗窃货物砸碰提钩杆提开车钩。
4.5.4 扒乘货车
扒乘货车到站不停车,为下车而提开车钩造成分离。
4.5.5 出于好奇或精神有病
少年儿童出于好奇心或精神病患者提钩。
4.5.6 人为破坏
一般情况列车在停留的状态较易提钩,运行中人为较难提开车钩,高边货车更不容易,扒乘人员和犯罪嫌疑人往往在老K型和油罐车的两端(渡板)通过台处进行提车钩,一旦提钩往往造成很大的破坏。