淺談HXD2型機車牽引桿防脫落措施

雒新軍

摘 要：大秦線使用的HXD2型電力機車牽引萬噸、2萬噸重載列車的機車走行部質量受到了嚴重的挑戰，尤其是牽引桿脫落的問題，嚴重影響了列車的運行安全。探討、分析了機車走行部中牽引桿脫落的問題，并提出了相應的解決對策和整改措施。

關鍵詞：HXD2型機車；牽引桿；防脫落措施；機車走行部

中圖分類號：U260.33 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.13.071

大秦線作為我國第一條運煤專線，列車開行密度大、速度高、牽引重量大，2002年后，運量從設計之初的6×107 t以每年5×107 t的速度遞增，到2008年達到了3.8×108 t，2013年高達4.4×108 t。HXD2型電力機車主要擔當大秦線萬噸、2萬噸重載列車的牽引任務，由于大秦線運輸任務比較多，所以，我段配屬的180臺HXD2型電力機車從2008年全部投入使用以來，一直處于滿負荷狀態，各種部件磨損嚴重，各類故障滋生并有蔓延趨勢，機車走行部質量也受到了嚴峻的挑戰，特別是機車牽引裝置，它是連接機車車體與轉向架的重要部件，受力大而且復雜，一旦牽引托盤固定螺栓松動，就有可能導致牽引桿脫落，發生列車脫軌或側翻等重大事故。由此可知，牽引裝置的質量直接影響了列車的運行安全。

1 牽引裝置的結構和功能

HXD2型電力機車牽引裝置采用中間推挽式牽引桿傾斜布置，與牽引方向呈11°傾角，牽引桿通過2個牽引球膠分別與轉向架端牽引座和車體端牽引座連接。該裝置結構簡單、緊湊，主要由牽引座、牽引桿、托盤和牽引球膠等組成，如圖1所示。

牽引裝置的主要作用是傳遞機車的牽引力或制動力。這種設計使得機車的軸重轉移量變小，黏著利用率提高，同時，還保證了轉向架與車體的平穩性和靈活性。

2 牽引桿脫落故障簡述

2013-01-25，HXD2型150號機車發生A節第2牽引桿車體端托盤固定螺栓全部丟失，導致牽引桿與牽引支座脫離的走行部重大質量問題。檢查人員發現此情況后，立刻向有關部門匯報、反映情況，及時將該機車扣留，沒有引發安全事故。

HXD2型電力機車牽引球膠與牽引座之間采用下垂式圓錐面配合的方式，利用牽引桿托盤，使用3條（M20×65）螺栓與牽引座安裝孔連接固定于一體。由于列車行駛線路復雜，使用工況惡略，所以，機車的震動比較大，牽引裝置受到的作用力大而且復雜。如果牽引球膠和牽引座裝配未完全達到2個圓錐面配合的要求，牽引桿托盤固定螺栓緊固不到位；再加上機車震動和牽引桿自身的下垂力，那么，牽引桿相對于牽引支座就會產生1個向下的作用力，使得牽引桿與牽引座分離，導致牽引桿脫落。

3 牽引桿脫落故障處理

針對牽引桿脫落故障，具體的處理方法是：①檢修人員拆卸該機車的牽引裝置，并記錄好故障信息；②仔細檢查牽引桿、牽引球膠和牽引座等部件，除了牽引桿托盤和固定螺栓丟失外，其他部件沒有發現任何異常；③更換新的牽引裝置，按照工藝要求重新安裝，機車質量檢查員要全程盯控，嚴格把關；④加裝牽引桿防脫落裝置，采取必要的牽引桿托盤固定螺栓防遲緩措施；⑤段技術科組織業務骨干對機車進行全面的檢查和試運轉，待機車運行狀態良好后投入正常使用。

4 牽引桿脫落的原因分析

我段配屬的180臺HXD2型電力機車自2008年全部投入大秦線中運行以來，目前，只發現 HXD2型150號機車出現了牽引桿與牽引座脫離的情況。由于機車故障發現得比較及時，所以，沒有造成嚴重的后果，但牽引桿屬于機車走行部的重要部件，其受力比較復雜，一旦出現問題，將可能會引發列車脫軌或側翻等事故，因此，必須要找到牽引桿脫落的真正原因。

經過分析，判斷牽引桿脫落的原因有3點：①在選配牽引球膠和牽引座時，牽引桿球膠與牽引座的接觸面積沒有達到圓錐面過盈配合的要求；②在安裝牽引桿時，由于人為原因和工裝問題，致使托盤固定螺栓緊固不到位，受力不均勻；③機車質量檢查員盯控、把關不嚴格，導致修程后機車存在質量隱患，這也是造成牽引桿托盤固定螺絲丟失的根本原因。

由于大秦線線路復雜，運行環境惡劣，列車牽引重量過大，所以，導致縱向沖擊力過大。在實際使用工況較為惡劣的情況下，牽引和制動的反復轉換、輪對的沖擊振動使牽引裝置受到較大、較復雜的作用力；再加上運行方向的不斷變化等外部因素的耦合，導致牽引桿托盤固定螺栓松動。

隨著機車運行年限的增加、機車減震系統的老化——油壓減振器內部元件老化，一、二系懸掛圓簧彈性系數個別變小，軸重分配不均勻，使得機車的減震效果逐漸變差。因為機車在運行過程中受到的震動沖擊比較大，所以，大大增加了牽引托盤固定螺栓松動的概率。

5 采取的措施

編制合理的牽引桿檢修工藝，使用錐度環規檢測牽引座圓錐面和牽引球膠圓錐面，使其裝配時達到圓錐面過盈配合連接的要求，從而保證牽引桿裝配的穩固性。

加裝牽引桿防脫落裝置。該裝置是由安全卡子、吊鏈和“U”形卸扣組成的，其結構如圖2所示。機車正常運行時，該裝置不工作，繩索處于松弛狀態，只有當牽引桿意外掉落時，該裝置才會起作用，防止牽引桿掉落在軌道上。

在安裝牽引桿時，作業人員要嚴格按照工藝要求安裝牽引裝置、緊固螺栓，使牽引桿托盤固定螺栓緊固到位，并且受力均勻，同時，還要增加牽引桿托盤固定螺栓防遲緩的措施，如圖3所示。防遲緩措施主要有以下3種：①黏合防松。在牽引托盤固定螺栓螺紋的端部，沿圓周方向呈帶狀涂四五個絲扣防緩膠，擰緊固定螺栓后，防緩膠會自行固化起到防松的作用。②止動墊片防松。當螺栓擰緊后，將螺栓止動墊片各爪打開，使其緊貼于螺栓表面，以起到防松的作用。③串聯鋼絲防松。使用低碳鋼絲穿入牽引托盤，進而固定螺栓頭部的孔內，同時，將3條螺栓串聯起來，使其相互制動。鋼絲穿入時要注意方向，

當其中1條螺栓有松動趨勢時，就應該拉動鐵絲，讓臨近的螺栓處于旋緊的狀態。

加大對機車走行部的檢查力度，將牽引裝置列入重點檢查范圍，發現問題要及時處理。另外，要擴大檢查范圍，落實干部包保責任制，加大機車運行過程中的巡檢力度，徹底消除隱患，提高機車走行部質量，以確保機車處于良好的運行狀態。

6 結束語

本文詳細分析、研究了HXD2型電力機車牽引裝置脫落的情況，并推斷出了導致牽引桿脫落的原因，提出了有針對性的預防措施，從根本上解決了牽引裝置脫落的問題，消除了機車走行部的重大安全隱患。采取了上述方法和措施后，到目前為止，沒有再次出現上述故障，有效地提高了機車的運行質量，保障了大秦線重載運輸的安全。

參考文獻

[1]張曙光.HXD2型電力機車[M].北京：中國鐵道出版社，2009.

[2]成大先.機械設計手冊[M].第4版.北京：化學工業出版社，2002.

〔編輯：白潔〕

Abstract： Used in Datong to Qinhuangdao Railway Line HXD2 electric locomotive traction million tons， two million tons of heavy haul train locomotive go for quality by the severe challenges， especially for traction rod shedding problem， seriously affecting the safe operation of the train. The problem of pulling the rod off in the locomotive is discussed and analyzed， and the corresponding countermeasures are put forward.

Key words： HXD2 type locomotive； traction lever； anti shedding measure； locomotive running department