货车车钩发展及主要故障分析杨军君摘要：简述车钩发展概况，通过对车钩故障产生原因的分析，提出加强车钩检修质量的措施，提高检修质量，提高配件使用效率，降低铁路运营成本。

关键词：车钩；货车；缓冲器Abstract: Description the development of coupler of freight cars,analysis the reason of it's failure,andproposed measures of couplers maintenance quality,Improve the maintenance quality,Improve the efficiency of parts,lower the cost of railway Transportation.Key wards: coupler;freight cars;buffer我国地域辽阔,人口众多,资源分布不均,地区经济发展不平衡。

因此,铁路长期以来在中国交通运输体系中一直起着骨干作用,而且由于铁路的技术经济特性,铁路事业的发展对中国当前实施可持续发展具有重要意义。

铁路货运行业近年来积极推进重载提速,以缓解铁路货运能力不足的现象。

列车牵引吨位、运行速度的要求不断提高，给货车的各零部件提出了更高的可靠性要求。

近年来，各类车辆的故障日益增多，特别是钩尾框裂纹等故障呈上升趋势，严重干扰着正铁路运输安全，给铁路运输安全带来了严重隐患。

目前，我国铁路货车上装用的车钩、钩尾框主要是13号、13A型、13B型及16、17型，其中约有90%以上货车使用的是13号、13A型车钩及钩尾框；17型车钩最初与16型车钩配套装用在翻车机卸货的单元运煤专用敞车上，鉴于17型车钩在运用中表现出的优良性能，17型车钩已成为我国70t级货车的主型车钩。

(a)车钩缓冲装置一般来说，车辆的基本构造由车体、车底架、走行部、车钩缓冲装置和制动装置五大部分组成。

车钩缓冲装置是用于使车辆与车辆，机车或动车相互连挂，传递牵引力，制动力并缓和纵向冲击力的车辆部件。

它由车钩，缓冲器、钩尾框，从板等组成一个整体，安装于车底架构端的牵引梁内。

为了保证车辆连挂安全可靠和车钩缓冲装置安装的互换性，我国铁路机车车辆有关规程规定：车钩缓冲器装车后，其车钩钩舌的水平中心线距钢轨面在空车状态下的高度，客车为880mm（允许+10mm，-5mm误差），货车为880mm（±10mm）。

两相邻车辆的车钩水平中心线最大高度差不得大于75mm。

列车牵引时纵向力的传导顺序是车钩→钩尾销→ 钩尾框→后从板→缓冲器→前从板→前从板座→牵引梁。

列车制动时纵向力的传导顺序是车钩→前从板→缓冲器→后从板→ 后从板座→牵引梁。

1、车钩的发展13号车钩、钩尾框13号车钩是我国在20世纪60年代初参照美国E型车钩及俄罗斯CA-3型车钩研制的，1970年初开始在我国铁路货车上推广使用。

13号车钩钩体、钩舌及钩尾框开始采用牌号为ZG25的普通碳素铸钢制造，其车钩的静拉破坏载荷为2250KN，比当时2号车钩的静拉破坏载荷（1550KN）提高45%以上，13号钩尾框的静拉破坏载荷为不低于2800KN，基本满足了当时由载重50t～60t货车组成的列车牵引需要。

13A型车钩及钩尾框13A型车钩是在13号车钩基础上改进研制开发的，主要目的是缩小了车钩连挂间隙，降低列车的纵向冲动，改善列车车辆的纵向动力学性能。

13A型车钩的连挂间隙为11.5mm，比普通的13号车钩连挂间隙19.5mm减小了41%，钩体、钩舌的材质为C级钢，锁铁为E级钢，其它钩腔内零件均采用B级钢材质制造，车钩静拉破坏强度提高到2950KN以上。

13B型车钩、钩尾框13B型车钩、钩尾框是齐装备公司为满足我国铁路运输进一步发展需要，解决因钩尾销螺栓折断引起列车分离事故，在13A型车钩、13A型钩尾框基础上改进设计的新型车钩。

2007年，铁道部运输局装备部以运装货车(2007)370号文批准13B型车钩、钩尾框年通过部级技术审查，并开始在新造60t级货车和货车修理中全面推广使用。

16、17型车钩及钩尾框16、17型车钩及钩尾框是为加快晋煤外运、大同至秦皇岛铁路开行万吨重载单元列车而研制开发的配套产品。

1988年起在铁道部组织下，齐装备公司等单位共同研制的，1990年开始批量生产。

目前，我国大秦铁路运煤专用运输线上的C63、C63A、C76B、C76C及C80型各型运煤专用敞车均装用了16型、17型联锁式车钩。

其在作用性能、安全可靠性、疲劳寿命及耐磨性能方面均明显优于13号车钩，具有连挂间隙小（9.5mm）、联锁防脱及防跳性能可靠、曲线通过好的特点，对改善长大重载列车纵向动力学性能及列车连挂安全可靠性等方面的效果非常显著，满足了大秦铁路开行万吨重载单元列车的需要。

2、缓冲器的发展ST型缓冲器ST型缓冲器是铁道部于1992年组织有关部门及单位，结合我国铁路货车制造及检修方面的实际需求，在Ш-1-TM、SZ-1-TM型的基础上开发研制的。

1997年1月通过了部级审查定型为ST型缓冲器，开始大批量装车使用。

ST型缓冲器同属于干摩擦全钢弹簧缓冲器，其主要特点是结构简单、零件少、重量轻、价格便宜、对使用环境要求不高；不足的是箱体是摩擦系统的重要组成部分，导致其性能稳定性较差，制造及检修工艺性不好。

运用中箱体摩擦面、推力锥、楔块磨耗严重，螺栓裂纹、断裂事故多、破损率高，卡死现象多，检修成本高等。

MT-2、 MT-3型缓冲器MT-2、MT-3型缓冲器从1989年开始研制，于1992年8月通过铁道部组织的技术审查，MT-2、MT-3型缓冲器只是缓冲器的容量、阻抗性能有所不同，分别为不低于50KJ和45KJ、不大于2.27MN和2.0MN。

MT-2型缓冲器具有大容量、低阻抗及性能可靠等特点，在C63型、C76型、C80系列及70t 级等重载货车上均装用了该缓冲器；MT-3型缓冲器主要应用于21t轴重、载重60t各种通用货车。

HM-1缓冲器HM-1缓冲器齐装备公司从2004年5月开始研制的，并在大秦线C80型货车上开始装车运用考验。

HM-1缓冲器由箱体、摩擦机构和弹性元件组成，摩擦机构采用两楔块、单压头带两动板的摩擦机构，采用钢弹簧与弹性胶泥体组合的弹性元件；箱体不直接参与摩擦作用，缓冲器以预压缩状态交货，方便了检修维护。

HM-1缓冲器有性能稳定、缓冲性能好、使用寿命长、检修方便等特点，可在±50℃的环境温度范围内正常使用。

HM-2缓冲器HM-2缓冲器齐装备公司从2004年5月开始研制的，并在大秦线C80型货车上开始装车运用考验。

HM-2缓冲器由箱体、摩擦系统和弹性元件组成，摩擦系统采用了两楔块、两压头带一动板等零件组成的新型摩擦机构，弹性体元件采用新型复合弹性体材料制造；箱体不直接参与摩擦作用，以预压缩状态交货，方便了检修维护。

HM-2缓冲器具有性能稳定、缓冲性能好、使用寿命长、检修方便等特点。

3、车钩钩耳裂纹的产生原因及应采取的措施3.1 车钩钩耳孔衬套丢失或磨耗超限是车钩钩耳裂纹产生的原因车钩钩耳孔衬套丢失或磨耗超限，使钩舌销与钩耳孔间隙超限，减弱钩舌销定位精度，加大钩舌与钩腔内部间隙，使钩舌不处于水平位置。

在车辆运行中钩舌销受力致使钩耳孔受力大增，在受到牵引、冲击力时，易使钩耳产生裂纹。

同时，钩耳孔衬套丢失镶套，不合理的镶套压力以及衬套与孔的过盈量过大，使钩耳孔内部产生强大内应力，运用中加大钩耳产生裂纹的可能性；若衬套与孔的过盈量过小，又易使衬套产生松动而丢失。

实际工作中存在有工作者镶套时随机取套，臆测衬套与孔的过盈量的作法，影响车钩钩耳的镶套质量。

因此，在检修时应采取以下措施来保证车钩钩耳衬套镶套质量。

1）严格执行段修规定，车钩钩耳孔衬套丢失、松动、裂损、磨耗超限时进行换套处理。

2）车钩钩耳孔磨耗超限时堆焊后加工，钩耳孔变形（影响镶套时）调修。

3）更换衬套时，尽量采用液压机退套，避免人工氧炔割套伤及车钩钩耳本体。

4）镶套时，严格执行镶套工艺标准，钢衬套与孔结合处涂抹沿油，使用游标卡尺测量钩耳孔径与衬套直径，保证钢衬套与孔的过盈量在0.05~0.1mm之间。

5）镶套后仔细检查钩耳，发现裂纹及时处理。

3.2 车钩组装后纵向间隙不合理，也是车钩钩耳裂纹产生的原因车钩组装后的纵向间隙主要有：车钩牵引（冲击）台与钩舌牵引（冲击）台的间隙L1，车钩钩舌护销突缘与钩耳间的间隙L2，钩舌销与钩耳孔的间隙L3。

三者的关系应是L1<L2<L3。

按照车钩设计原理，车辆的牵引（冲击）力主要依靠牵引（冲击）台来传递，当牵引台（冲击台）磨耗后，车钩钩耳、钩舌护销突缘、牵引台（冲击台）共同承担牵引（冲击）力，再磨耗后钩舌销、钩耳、护销突缘、牵引台（冲击台）共同受力。

车钩纵向间隙不合理，直接影响车钩连挂时各受力点力的合理分配，使钩耳受力加大，易发生裂纹。

实际工作中组装车钩时，工作者主要是保证车钩三态、锁铁移动量、开闭锁位等的间隙合格，往往忽略了车钩组装后的纵向间隙。

对此，分析导致车钩纵向间隙不合理的原因有：1）车钩使用年限长（普通钢20年，C、E级钢25年），钩腔内与锁铁、钩舌配合处磨损严重，检修时未施行焊修或焊修未恢复原型。

2）钩舌牵引台（冲击台）、锁面、锁铁等配件磨耗后未加工或加工未恢复原型。

3）钩舌、钩腔内部配件选配不当。

因而，针对于车钩组装时纵向间隙的不合理，检修中应采取以下措施：1）严格加修工艺，对钩腔内磨耗面进行焊修，并加工或磨修恢复原型尺寸。

2）对配件严格把关，钩舌牵引圆弧、锁铁等配件磨耗后加修恢复原型，进行检测，防止不合格者装车使用。

(b)车钩三态作用3）车钩三态试验时，手工检查钩舌向外牵引状态下L1、L2、L3这3个间隙，闭锁位时用手扳紧钩舌检查，钩舌销应能自由转动；手工检查冲击状态下L1、L2、L3这3个间隙，锁位时向里推压钩舌，钩舌冲击台与车钩冲击台应紧密接触；车钩纵向间隙不符合时应重新选配钩舌与钩腔内配件。

3.3 车钩钩舌锁面与钩锁铁间横向间隙大，也是车钩钩耳裂纹产生的原因车钩钩舌锁面与钩锁铁间横向间隙大加剧了车辆运行中钩腔与各配件的磨耗，使各配件上下、左右间隙进一步增大，当车辆在牵引或冲击的瞬间，车钩各部受力大增，加大钩耳裂纹的可能性。

因段规中未对车钩组装时横向间隙作出明确规定，是车钩检修时的一处盲区。

应制定在段修时切实可行的检测横向间隙的技术标准及限度。

新造13号车钩，钩舌锁面与钩锁铁横向间隙不大于6.5mm，在段修中也可以使用6.5mm这一限度。

因此，在车钩组装时，要检测车横向间隙，对于间隙过大者，重新选配钩舌与钩腔内配件。

3.4 车钩钩耳裂纹焊修质量差，造成焊修后再次开裂，是车钩钩耳裂纹产生的重要原因车钩钩耳裂纹中有多数裂纹属于钩耳原焊修后的焊波位置，是钩耳裂纹焊修后复裂，在车钩钩耳裂纹中占有很大的比例。