通用敞车在运用中的故障、损伤分析及检修工艺研究.docx

1 通用敞车常见故障、损伤分析【摘要】铁路货车是铁路运输的重要装备铁路运输发展特别是货车提速、重载战略的实施，有力地促进了铁路货车整体技术提高，新型车辆和零部件以及新工艺、新材料得到广泛使用，技术更新进一步加快，对货车检修工作提出了更新更高的要求在运用中，敞车经常发生磨耗、裂纹、折损、松弛、以及腐蚀等损伤这些损伤如不及时消除，就会继续发展，使其技术性能降低，甚至造成破损、翻车等恶性事故因此，认真做好货车的运用保养，经常保持货车车辆在运用中具有良好的技术状态，及时发现及消除运用中的一切故障，确保行车安全是车辆部门最主要的任务之一关键词】敞车; 车体; 损伤; 故障; 检修铁路货车是铁路运输的重要装备铁路运输发展特别是货车提速、重载战略的实施，有力地促进了铁路货车整体技术提高，新型车辆和零部件以及新工艺、新材料得到广泛使用，技术更新进一步加快，对货车检修工作提出了更新更高的要求敞车是一种具有端、侧墙而无车顶的车辆，主要供运送煤炭、矿石、建筑物资、木材、钢材等大宗货物用，也可以用来运送重量不大的机械设备若在所装运的货物上面蒙盖防水帆布或其他遮盖篷物之后，可代替棚车承运怕受雨淋的货物因此敞车具有很大的通用性，在货车组成中数量最多，约占货车总数的 59%左右。

在运用中，货车经常发生磨耗、裂纹、折损、松弛、以及腐蚀等损伤这些损伤如不及时消除，就会继续发展，使其技术性能降低，甚至造成破损、翻车等恶性事故因此，认真做好货车的运用保养，经常保持货车车辆在运用中具有良好的技术状态，及时发现及消除运用中的一切故障，确保行车安全是车辆部门最主要的任务之一一、常见敞车装载、运用特点目前我国常用的敞车有 C62 系列、C 64 系列和 C70 系列通用敞车，C 61、C 63 系列、C 76 系列和 C80 系列运煤专用敞车一）C 64型系列敞车2 C64 型敞车是 C62 型系列敞车的升级换代产品，采用全钢焊接结构，充分吸收了 C65 和 C62 系列等各型敞车结构性能的优点，并进行了不断的改进其车辆载重 61 t,比容系数 1.2m3/t，每延米轨道载重 6.2t/m，能适合翻车机卸货的要求为承受翻车机压车力的作用，C 64 型敞车的上侧梁均采用冷弯专用型钢；为改善因长期使用翻车机卸货，侧开门上门锁锁闭机构变形较大的问题，改进了中侧门结构，加粗侧开门上门锁轴并增加了侧开门中部支点等其车体由底架、侧墙、端墙等部件组成，端墙、侧墙与底架牢固地焊接在一起，整个车体为板梁式侧壁底架共同承载结构。

车体钢结构的材质选用低合金耐候钢，其强度和刚度较 C62 型系列敞车有较大的加强图 2-1 C64 型通用敞车由于该车是在 C62 型敞车的基础上设计而成的，为了保证生产的延承性及主要零部件的通用互换，利于制造和检修，该车主要结构与 C62B 型敞车类似车体采用耐候钢全钢焊接结构，其车体钢结构梁断面及板材厚度均是通过有限元法分析和优化设计而确定的，对侧墙和端面结构作了较大的改进和加强，基本满足了卸货的要求，侧开门采用带有压紧机构的新型门锁装置，配套使用了国内研制和引进消化的制动新技术，：QC1 空重车自动调整装置、集尘器和球芯截断塞门组合装置、球芯折角塞门、能适应空重车自动调整及法兰连接的3 103 阀、 254×254 连接，以防止运用中漏泄C 64 型系列敞车中换装用转 8AG型转向架车辆，车型确定为 C64T 型，转换用砖 K2 型转向架的车辆，车型定为C64K，换装用砖 K4 型转向架的车辆，车型定位 C64H二）C 70（C 70H）型敞车铁道部运输局装备部、科技司组织相关工厂与 2005 年 3 月完成了C70（C 70H）型通用敞车 70 t 级敞车的研制工作；按照铁道部的部署，在 2005 年末之前，各铁路货车制造企业完成 C70 型通用敞车的技术程序，并形成批量生产能力，从 2006 年开始，新造铁路敞车将全面采用 70 t 级新型敞车。

该车的载重为 70 t，自重不大于 23.8 t该车供中国准轨铁路使用，主要用于装运煤炭、矿石、建材、机械设备、钢材及木材等货物的通用铁路车辆除能满足人工装卸外，还能适应翻车机等机械化卸车作业，并能适应解冻库的要求图 2-2 C70（C 70H）型通用敞车该车的主要技术特点是采用屈服极限为 450MPa 的高强度钢和新型中梁，载重打、自重轻；优化了底架结构，提高了纵向承受能力，适应万吨重载列车的运输要求车体内长 13 m，满足教场货物的运输要求；对底架结构进行了优化，车辆中部集载能力达到 39 t，较 C64 型敞车提高了 70%，可运输的集载货物范围更广采用新型中侧门结构，提高了车门的可靠性，解决现有 C64 型敞车最大的惯性质量问题采用 E 级钢 17 型高强度车钩和大容量缓冲器，提高了车钩缓冲装置的使用可靠性采用转 K6 型或转 K5 型转向架，确保车辆运营速度达车钩缓冲装置制动装置 转向架4 120km/h，满足提速要求；改善了车辆运行品质，降低了轮轨间作用力，减轻了轮轨磨耗侧柱采用新型双曲面冷弯型钢，提高了强度和刚度，更适应翻车机作业满足现有敞车的互换性要求，主要零部件与现有敞车通用互换，方便维护和检修。

该车车体为全钢焊接结构，由底架、侧墙、端墙、车门等部件组成，整个刚结构形式与 C64 型敞车类似主要性能参数如下：表 2-1 C70、C 64K 主要性能参数主要性能 C70 C64K载重 70 t 61 t自重 ≤23.8 t ≤23 t轴重 23 t（允差 -1%～+2%） 21 t容积 77 m3 73.3 m3比容 1.1 m3/t 1.2 m3/t自重系数 0.33 0.377每延米重 ≤6.71 t/m ≤6.25 t/m商业运营速度 120 km/h通过最小曲率半径 145 m全车制动倍率 11.2 9.82空车 19.4% 27.85%全车制动率（常用制动位） 重车 17.4% 17.95%制动距离（重车、紧急） 1400m限界符合 GB146.1—1983《标准轨距铁路机车车辆限界 》的规定（三） C 80型系列运煤专用敞车C80 型系列运煤专用敞车是为了满足大秦线开行 2 万吨重载列车、实现年运量超 2 亿吨的战略目标而开发研制的 120km/h 专用运煤敞车该系列敞车包括C80（C 80H）型铝合金运煤专用敞车、C 80A（C 80AH）和 C80B（C 80BH）型不锈钢运煤专用敞车和 C80C 型运煤专用 K5 型转向架。

C 80C 型运煤专用敞车装用转 K7 转向架该系列敞车的载重为 80 t，自重为 20 t，自重系数为 0.25，与现有车辆相比，提高运能 6.7%~31.1%，具有显著的经济及社会效益该系列敞车采用转 K55 型、转 K6 型或转 K7 型转向架，动力学性能良好，能满足最高运行速度 120 km/h 的要求图 2-3 C80 型系列运煤专用敞车车体的耐腐蚀型和耐磨性好，车辆检修周期长，使用、维护成本低，制造成本相对降低，性价比得到提高，且卸货性好，具有更好的抗货物冲击性和耐磨性车体结构类似国内通用敞车，结构简单，尤其是制动系统布局与通用车基本一致，下部空间大，检修方便车体采用全焊接结构，制造工艺简单，且可降低检修维护费用，便于形成批量生产和推广应用车辆外形尺寸满足于秦皇岛港务局三、四期翻车机及其附属设备相匹配的要求，可以实现不摘钩连续翻卸作业车体为高强度耐大气腐蚀钢焊接结构，主要由底架、侧墙、撑杆和下侧门等组成底架主要梁结构、侧墙、端墙及地板均采用屈服强度为 400MPa 的耐大气腐蚀钢底架由中梁、枕梁、大横梁、小横梁、辅助纵横梁、地板等组成中梁采用组焊中梁或冷弯中梁；采用材料为 C 级铸钢的 φ358 mm 整体式上心盘及整体式冲击座；枕梁为双腹板箱形变截面结构，大横梁为单腹板工字型组焊梁，与侧柱相连的小横梁为工字型组焊梁，其他位置的小横梁为冷弯槽形梁，辅助纵梁为单腹板工字型组焊梁，底架枕梁处设置加长的顶车垫板；底架设有排水孔。

底架取消侧梁和端梁，与侧墙和端墙的连接采用连接圆弧板焊接结构6 侧墙由上侧梁、侧柱和侧墙板等组焊而成，上侧梁、侧柱等梁柱为冷弯型材侧墙由扶梯为增强两侧墙之间的连接刚度，车内设有三组水平撑杆端墙由上端梁、横带、角柱和端墙板等焊接而成，其上各梁柱为冷弯型材二、敞车车体在运用中的常见故障原因分析车辆供装载货物或乘坐旅客的部分称为车体敞车车体主要由四部分组成：底架、侧壁（墙） 、端壁（墙） 、车门，如下图：图 3.1 C70 车体结构敞车车体在运用中常常出现车体墙板局部外胀，底架弯曲变形等故障底架弯曲变形主要有三种：底架中、侧梁下垂或旁弯，牵引梁或端梁上挠或下垂，牵引梁甩头或外胀等；敞车车体可能因散装货物的侧压力以及运行中的冲击力作用造成侧端墙板局部胀出的现象目前，以 C65 型敞车端墙外胀最常见，而且外胀量较大，个别严重的甚至把手制动机轴都顶弯，妨碍手制动机的正常转动，危及行车安全其原因是墙板横向压筋或腰带刚度不足，经冲击后容易引起凸筋失稳而变形，角柱也因刚度较小随凸筋一起外胀货车车体的端侧柱外胀多发生在敞车上当端、侧柱根部发生腐蚀、焊接端墙底架中立门下侧门7 不牢或本身刚度不够，运用中的振动使车体各连接部位发生松弛，在散装货物的压力及运行中的冲击力等作用下都会使端、侧柱发生外胀。

货车端、侧柱外胀后，将影响车底架的连接，降低原有强度，在端、侧柱根部发生焊缝开裂现象严重的会造成货物失散，或超出车辆限界而引起行车事故下面分析敞车中门开闭杆和车门脱落故障原因一）敞车中门开闭杆故障原因及措施1．故障原因分析变形、折损的部位多发生在锁杆头的尾部，即锁杆头与锁杆 1 相配合的末端，丢失也是因该部位折断后下端脱落故障产生的直接原因有：（1）重车状况下，开闭杆起中门上插销作用，车内货物通过车门给开闭杆施加侧向外力，由于开闭杆与上导座有间隙，则开闭杆以上导座为支点，锁杆头上端受到上侧梁施加的垂直车体方向向内的力，锁杆受到下导座施加的垂直车体方向向内的力，在二者共同作用下，开闭杆的薄弱部分，即锁杆头与锁杆相配合的末端逐步产生裂纹2）装卸车过程中货物撞击尽管开闭杆可受到支承组成的保护作用，但装卸车过程中仍然会受到撞击，支承组成与开闭杆经常发生对应部分油漆同时因撞击刮落的痕迹在运用过程中，开闭杆在车门上锁销锁闭时受重力，开启上门锁时还受到压力，关闭上门锁时还受到拉力，但都不会引起开闭杆故障导致开闭杆丢失的直接原因是它与杠杆的连接圆销丢失，变形和折损的原因是装卸车过程中的货物撞击2 对应措施（1）改进开闭杆结构。

C64 各型车辆开闭杆锁杆改用 Ф30 圆钢，C 62 各型车辆开闭杆改用 Ф15 圆钢一是提高 C64 各型车辆开闭杆强度，减少开闭杆因受垂向力作用发生故障；二是圆钢较钢管耐撞击，可提高开闭杆抗撞击能力虽然生产成本有所提高，但可减少摘车临修次数，节省维修成本，提高车辆使用率 （2）加强货物监装监卸，严格管理制度因高站台需卸车门装卸货物时，严禁把车门随意抛掷;用天车吊取货物时，货物底部应高过敞车上侧梁 ;列检人员应加强巡检，发现人为造成故障的，应追查责任8 （3）完善检修工艺，落实质量责任在开闭杆检修工艺中规定：故障时须拆下施修，修后进行拉力试验，不合格是返工检验人员应加强对施修过程的监控，杜绝简化修现象在《铁路货车段修规程》 、 《铁路货车站修规程》中明确质量保证期，建议与段、辅修周期同步，对检修质量不高造成临修的，列为施修单位责任，并承担相应赔偿二）货车车门脱落的原因分析近年来，货车运用中车门脱落掉下的行车事故时有发生车门脱落掉下不仅容易造成车辆脱轨，列车分离，打坏车辆，砸坏道岔、钢轨、枕木、信号灯行车设备，还会造成旅客伤亡1）车门配件丢失严重车门脱落的主要原因是由于车门配件丢失造成的。