李玉偉 上海鐵路局南京東車輛段

制動梁是鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的關鍵部件之一，其質(zhì)量狀態(tài)直接關系到鐵路貨車的運行安全，目前鐵路貨車主型K2、K6型轉(zhuǎn)向架都裝用了L-B型組合式制動梁，隨著車輛新技術的不斷應用，L-B型組合式制動梁在我國鐵路貨車中的使用將越來越多。

L-B型制動梁采用了熱軋制工藝，模塊化組裝，結(jié)構(gòu)強度大，磨耗小，檢修方便，互換性、通用性較強，優(yōu)點明顯。已取代槽鋼弓形桿制動梁，在運用中取得良好的運行效果，但隨著鐵路貨車重載、提速的不斷發(fā)展，貨車檢修周期，列檢運行里程的不斷延長，該型制動梁存在的一些問題也顯現(xiàn)出來。

1 故障統(tǒng)計

筆者統(tǒng)計了2013年5月以來三個月南京東車輛段徐州北檢修車間貨車段修中L-B型組合式制動梁的故障情況（詳見表 1）。

表1 制動梁故障統(tǒng)計表

從表1可以看出，L-B型制動梁檢修時，滑塊磨耗套磨耗過限、滑塊磨耗套裂紋、滑塊裂紋、安全鏈磨耗過限、閘瓦托磨耗過限等故障出現(xiàn)較為頻繁，產(chǎn)生大量的檢修工作量，且隨著L-B型組合式制動梁使用年限的增加，制動梁故障數(shù)量應還會逐步增多，如果檢修和制造質(zhì)量不高，這將給鐵路貨車運用埋下嚴重的安全隱患。需要說明的是，有些故障如支柱梁體裂損，檢修時雖極少發(fā)生，但運用一發(fā)生就會造成致命損害，鐵道部研究表明這主要是制動梁材質(zhì)加工時金相發(fā)生了相變，產(chǎn)生了魏氏體組織，導致了機械性能的下降，屬源頭質(zhì)量問題，這里僅就上述檢修常見問題進行分析。

2 原因分析

結(jié)合制動梁結(jié)構(gòu)與相關文獻，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查研究，并與生產(chǎn)廠家交流后針對上述問題，進行如下原因分析：

2.1 滑塊磨耗套磨耗過限

目前制動梁滑塊磨耗套分2種:一種為寬套 (寬度為60 mm)需分解;另一種為窄套(寬度為48 mm)不需分解。段修時發(fā)現(xiàn)磨耗套磨耗過限很多并多集中于制動梁滑塊的內(nèi)側(cè)下部，而且磨耗程度也不易檢測，究其原因如下：

（1）滑塊磨耗套靠向閘瓦安裝位置的下方平面，由于制動梁本身結(jié)構(gòu)和車輛整體安裝關系，該部位是制動梁的自重主要承重點和摩擦支撐面，在車輛運行時，它除承受制動力位移產(chǎn)生的摩擦外，還不規(guī)則和連續(xù)地承受制動梁和轉(zhuǎn)向架振動產(chǎn)生沖擊載荷，而在車輛制動和緩解時，它又是制動梁位移的主要摩擦面，因此，該處容易出現(xiàn)嚴重的平面磨耗。如始終一面朝下，易造成這一面磨耗過限。

（2）現(xiàn)制動梁滑塊磨耗套各面尺寸不同，3個面厚度為6 mm,1個面為7 mm。厚7 mm的一面為滑塊的下面。由于彼此厚度相差較小,不容易區(qū)分,稍不留意,易裝反位。工藝文件規(guī)定,在段修中,磨耗套剩余厚度小于4 mm則要報廢。如在同樣磨耗2 mm的情況下,正確安裝不需報廢,而裝反位則需報廢,造成浪費。

（3）段修時磨耗套分解或更換時分解組裝無專用工具，用電鉆分解，錘擊鋁鉚釘鉚固，作業(yè)質(zhì)量無法保證，運行時易造成磨耗套鉚釘松動，加劇磨耗套磨耗。

2.2 滑塊磨耗套裂紋

段修時曾發(fā)現(xiàn)新品磨耗套錘擊開裂現(xiàn)象，因此磨耗套裂紋主要原因是新品材質(zhì)塑性成分不達標，材質(zhì)發(fā)脆；再者磨耗套運用環(huán)境惡劣，承受著很多振動載荷的沖擊與作用，當車輪踏面擦傷剝離時，更加劇了這種沖擊，磨耗套四周彎角與鉚釘處等應力集中部位，易產(chǎn)生裂紋，還有車輛在長大下坡道制動時，閘瓦處會產(chǎn)生大量的制動熱能，磨耗套的耐熱性能不好，在靠近閘瓦托的一側(cè)，就發(fā)現(xiàn)不少V字形熔化裂損。

2.3 滑塊裂紋

（1）滑塊根部鑄造質(zhì)量差，材質(zhì)晶粒粗大。在探傷時發(fā)現(xiàn)滑塊裂紋多出現(xiàn)在滑塊根部，長度約為40～60 mm。出現(xiàn)故障的多為晶粒粗大的滑塊，由于滑塊與閘瓦托是一體鑄造成型的，鑄造工藝相對粗糙，材質(zhì)強度相對不高，故容易出現(xiàn)裂紋。

（2）滑塊根部幾何圖形復雜，從閘瓦托底部向滑塊根部過渡的尺寸變化較大，易造成應力集中，滑塊是轉(zhuǎn)向架基礎制動裝置唯一的懸掛裝置，承受著整個制動梁的自重，運用過程中受力復雜，易導致根部出現(xiàn)裂紋故障。

（3）滑塊耐磨套失效或丟失，導致滑塊故障。在運用過程中滑塊磨耗套丟失或破損時有發(fā)生，使滑塊直接與側(cè)架滑槽接觸，由于車輛運行時顛簸，相互碰撞，滑塊根部或表面易產(chǎn)生裂紋。

2.4 制動梁安全鏈磨耗過限

（1）L-B型制動梁安全鏈與梁體的連接由一個整體安全鏈卡子和眼環(huán)螺栓緊固而成，緩解時制動梁安全鏈貼靠在梁體上，運行時安全鏈環(huán)來回擺動，安全鏈與梁體直接接觸不斷碰撞、摩擦產(chǎn)生局部磨耗，磨耗多集中于安全鏈下面第二鏈環(huán)處。

（2）制動梁安全鏈眼環(huán)螺栓安裝于背離搖枕一側(cè)，安全鏈跨過制動梁與搖枕連接，而且制動梁安全鏈卡子位于支柱中心兩側(cè)500 mm處，處于搖枕的安全鏈座內(nèi)側(cè)，與其成一定角度，制動梁安全鏈松余量40 mm～70 mm，緩解位安全鏈磨梁體。

2.5 閘瓦托磨耗過限

（1）車輛運行時閘瓦插銷松動，使閘瓦與閘瓦托之間不能密貼，兩者出現(xiàn)松動的現(xiàn)象，當車輛制動和緩解時，兩者產(chǎn)生相互摩擦導致閘瓦托磨耗或偏磨，更有甚者因閘瓦插銷丟失而閘瓦脫落，造成車輛制動時閘瓦托直接與輪對抱緊，產(chǎn)生閘瓦托磨耗。

（2）段修時閘瓦與閘瓦托本身加修質(zhì)量不高，組裝時與閘瓦托間隙配合控制不當，使閘瓦與閘瓦托組裝間隙過大，車輛制動和緩解時摩擦產(chǎn)生閘瓦托磨耗。

3 改進建議

針對以上造成L-B型制動梁檢修常見故障的原因，提出以下幾條改進措施：

3.1 滑塊磨耗套的改進建議

（1）增設磨耗限度標記，在滑塊磨耗套的內(nèi)外側(cè)兩端部周圈刻劃一條磨耗限度線，到線即報廢，這樣不分解也便于檢測磨耗套是否需更換。

（2）提高滑塊磨耗套的新造質(zhì)量，適當提高塑性與耐高溫性，減少裂紋發(fā)生，建議納入資質(zhì)管理與壽命管理，并進行質(zhì)量追溯。

（3）改變制動梁滑塊磨耗套形狀，將外端封閉，這樣磨耗套彎角處強度大大增加，有益于裂紋的減少，而組裝后兩側(cè)側(cè)架滑槽擋在磨耗套兩端，既使組裝鉚釘失效磨耗套也不會脫出，減少滑塊磨耗套丟失現(xiàn)象，避免滑塊因碰撞、磨損而產(chǎn)生故障。

（4）每次檢修時保證磨耗套較厚的一面位于下面，不符時分解重新組裝，延長磨耗套使用壽命，同時使用磨耗套專用分解組裝工具，提高檢修質(zhì)量。

3.2 滑塊改進建議

改善滑塊鑄造工藝，提高滑塊鑄造質(zhì)量。同時增大L-B型組合式制動梁閘瓦托與滑塊之間的過渡圓弧，避免連接處的應力集中?，F(xiàn)使用中的制動梁閘瓦托與滑塊是一體鑄造成形，材質(zhì)晶粒粗大，建議生產(chǎn)廠家可以從閘瓦托與滑塊分離制造，然后用組裝的方法解決這一問題，可將滑塊與梁架制作成一體式結(jié)構(gòu)，將閘瓦托鉚結(jié)或用螺栓固定在梁架上。這樣可提高滑塊的自身強度，而且鍛造成形相比鑄造成形產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象少得多。

3.3 安全鏈改進建議

（1）改變安裝方向，將安全鏈卡子眼環(huán)螺栓換裝在制動梁靠近搖枕的一側(cè)，這樣安全鏈與梁體或卡子無接觸，避免相互摩擦。

（2）調(diào)節(jié)安全鏈卡子至支柱距離，由500 mm增大到570 mm，這樣卡子與搖枕安全鏈座位置大致相同，安全鏈處于垂直狀態(tài)，車輛運行時安全鏈與梁體不接觸，避免磨耗。

（3）嚴格控制制動梁安全鏈松余量符合40～70 mm，提高組裝質(zhì)量。

3.4 閘瓦托改進建議

（1）組裝閘瓦時做好與閘瓦托選配和弧度、間隙控制，提高組裝質(zhì)量。

（2）裝閘瓦時，盡量增大閘瓦插銷的撓度，防止運行時閘瓦松動，建議閘瓦插銷全部安裝閘瓦插銷環(huán)，防止閘瓦脫落。

（3）檢修時加強檢查，發(fā)現(xiàn)閘瓦托磨耗時及時加修，并用閘瓦托專用銑床加工，提高檢修質(zhì)量。

[1]陳大名,張澤偉.《鐵路貨車新技術》中國鐵道出版社.2004年.北京

[2]《 鐵路貨車段修規(guī)程 》中國鐵道出版社2012年.北京.