关键词：铁路货车，交叉支撑装置，故障，建议
为了适应我国铁路运输高速重载要求，提高运输效率，采用交叉支撑装置的转向架能够较大的增加转向架的抗凌刚度，从而提高转向架临界速度和货车直线运行稳定性；有效保持转向架正位状态，减少在曲线运行时轮对与钢轨冲角，从而改善转向架曲线通过性能，显著降低车轮轮缘磨耗。转K2型转向架属于铸钢三大件式转向架，在两侧架之间安装了弹性下交叉支撑机构，交叉杆从摇枕下面穿过，4个端点轴向橡胶垫与侧架连接。侧架弹性交叉支撑装置由1个下交叉杆、1个上交叉杆、8个轴向橡胶垫、4个双耳垫圈、4个锁紧板、4个标志板、4个紧固螺栓（强度等级10.9级）组成。在上、下交叉杆中部焊有夹板，利用2组M12螺栓、螺母、垫圈将夹板紧固，同时把螺母用电焊点焊加固，夹板间有4处塞焊点和2条平焊缝，把上、下交叉杆连接成一个整体。
1.交叉支撑装置交叉杆磨耗原因分析
1.1侧架上的横跨梁安装座焊装位置偏差较大，与侧架顶面的距离较小，当车轮直径较大，下心盘无垫板时，重车枕簧压缩情况下，上旁承也随之下降。此外，横跨梁安装座立面翼板宽度尺寸过大，车辆通过曲线时上旁承最下部的磨耗板就会碰横跨梁安装座使之弯曲变形。
1.2交叉杆压痕前后位置设计不合理，现压痕前后位置没有完全躲开闸瓦托底部过渡圆弧，随着车辆的长时间运行，闸瓦托底部与交叉杆不断产生摩擦，最终导致交叉杆磨耗超限。
1.3货车车辆运行中受到的振动和冲击较大，而交叉杆属于簧下装置，振动更为严重。剧烈的振动导致马蹄环螺栓松动，马蹄环随之与杆体间接触产生碰撞，使交叉杆横向以及马蹄环弧面根部产生较为严重的磨损。
1.4制动梁闸瓦托底部的平面过渡圆弧半径太小，当底部与交叉杆贴靠时便产生摩擦。
1.5基础制动装置故障。在工作中曾多次发现制动缸杠杆偏离车辆中心线，在车辆缓解时，闸瓦和踏面之间的间隙不一致，制动梁出现水平倾斜，离开踏面一侧的闸瓦托底部就很容易与交叉杆发生接触并产生摩擦。此外还发现有一定比例的制动梁发生横向移动，比较严重的车轮轮缘根部和闸瓦侧面发生贴靠，此时对同一转向架而言，两根制动梁出现了对角偏移，制动梁滑块磨耗套和滑槽磨耗板之间几乎没有横向间隙，出现制动梁卡死现象。人工移动制动梁杠杆时，有的移动比较灵活，有的比较费劲，容易造成闸瓦托底部与交叉杆接触，随着车辆的长时间运行，最终导致交叉杆产生磨耗 。
1.6段修时制动梁支柱与中拉杆组装所选择的销孔位置不正确，尤其是在车轮直径比较大、下心盘无垫板时，如果选择的中拉杆销孔位置全部靠近里侧，随着车辆的长时间运行，当闸瓦厚度即将过限时，就容易使制动粱全部靠近一侧，这样在车辆运行时闸瓦托底部与交叉杆易相互摩擦，最终导致磨耗超限 。
1.7传感阀防尘罩破损，传感防尘罩为聚酰胺类硬质塑料制造，在冬季气温低时材质发脆，重车时传感阀触杆与触板的间隙增大，紧急制动时易将防尘罩顶碎，空车状态时增加了触杆与触板的间隙，从而导致在空车状态自动调整时制动缸压力容易增加为半重车压力，造成列车冲撞或擦伤车轮。
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1.8按照《铁路货车段修规程》的要求，段修中对交叉杆磨损不超过限度者需要磨修清除缺陷，磨修面与非磨修面需平滑过渡，超限的要进行更换。但由于受工装设备、检修手段和配件供应等因素的制约，检修质量往往达不到技术要求。
2.交叉支撑装置安全链卡子折断原因分析
2.1交叉杆安全链及卡子的安装形式不合理。由于交叉杆安全链的一端安装在制动梁上，松余量较大，卡子安装螺栓也较长，在剧烈振动作用下，交叉杆安全链极易缠绕到卡子或卡子螺栓上，当车辆施行制动时，制动梁移动产生的拉力使交叉杆安全链拉断或卡子在别劲的状态下折断。交叉杆安全链的另一端通过卡子用φ10mm的螺栓紧固在交叉杆上，卡子与交叉杆属刚性接触，加上卡子厚度较薄，车辆运行中卡子在冲击力的作用下极易产生松脱。松脱后的卡子顺着交叉杆左右移动，当卡子移动到一定位置后，相当于缩短了安全链的松余量，在车辆施行制动时，交叉杆安全链受到制动梁较大拉力，造成交叉杆安全链及卡子拉断。
2.2发生该故障的原因除了在组装过程中操作人员没有严格按照技术要求安装外(卡子应30°～40°偏角偏向摇枕侧的要求没有达到)，该装置在设计上也存在着值得商酌之处。根据技术要求，卡子应30°～40°偏角偏向摇枕侧及链蹄环。但由于各部位尺寸难以保证，链蹄环装配中安全链冗余量大于80mm，链蹄环两孔间距为16mm，交叉杆上两卡子间距离为1000mm，制动梁两吊座距离为1000mm，这些配合尺寸使链蹄环难以固定， 在运行中左右窜动，出现卡子与制动梁吊座相互碰撞现象。同时，交叉支撑装置在转向架运行中还承受着复杂的交变载荷，交叉杆除了承受较大的轴向拉压交变载荷，还承受着垂向、横向和扭曲载荷。车辆运行中不断地进行着牵引和制动作业，在各种力的综合作用下，吊座与卡子相互碰撞，由于链蹄环为一整体，卡子厚度仅为2mm，导致力向最薄弱环节传递，造成局部断裂。
3.改进建议
3.1段修时根据现车车轮直径的大小，正确选择制动梁支柱与中拉杆组装时的销孔位置，防止制动梁全部靠近一侧的情况发生。
3.2改进现交叉杆压痕前后位置。在压痕现有位置的基础上，向两侧再延伸10mm，这样交叉杆压痕处就可以完全躲开制动梁闸瓦托底部，可有效防止交叉杆压痕处产生磨耗。
3.3将制动梁闸瓦托底部结构由现在的平面过渡改为圆过渡，防止闸瓦托底部与交叉杆压痕处产生摩擦。
3.4车辆进行制动机性能试验时应加强对基础制动装置各部配件的检查，制动时各拉杆、杠杆及托吊不得接触，车辆缓解时，发现车辆制动缸杠杆偏离车辆中心线、闸瓦和踏面之间的间隙不一致、制动梁出现水平倾斜等现象时，应认真查找原因进行调整，防止基础制动装置出现别劲现象。
3.5转向架落成交验检查时，人工移动制动梁杠杆若出现制动梁卡滞、移动不灵活现象时需对转向架各部配合尺寸进行全面检测，确保所装用的各部配件符合检修限度要求。
3.6在现有基础上将横跨梁安装座立面翼板的宽度减小10mm，并修改图样上的几何形状，将横跨梁托的焊装位置在现有位量基础上向下移5mm，保证横跨梁触板与枕梁的距离符合规程要求。选用遇低温不易破碎且性好的材料制造传感防尘罩。
3.7针对以上交叉支撑装置安全链卡子在运用中所发生折断的主要原因，应在车辆各级检修及运用中加以改进。首先，扩大偏角角度，将卡子30°～40°偏角偏向侧改成卡子50°～60°角偏向摇枕侧。其次，链蹄环装配时，在链蹄环两孔中增加螺母或垫圈，使链蹄环与卡子平行位置紧固，使链蹄环不得松动。采取上述措施后，在运行中链蹄环可以避免左右窜动，吊座与卡子相互碰撞的问题，有效控制车辆检修及运用中存在的安全隐患，从而确保了铁路运输安全。
论文作者:王红亮
论文发表刊物:《中国西部科技》2020年5期
论文发表时间:2020/4/30
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