铁路货车转K6型转向架交叉杆双耳垫圈止耳断裂的问题分析

孟敬伟

（大秦铁路股份有限公司湖东车辆段，山西 大同 037300）

【摘　要】针对转K6型转向架交叉杆组装时，交叉杆双耳垫圈止耳断裂质量问题，进行了详细的质量分析和比较，最后相应提出了质量预防方案。

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关键词 铁路货车；双耳垫圈止耳断裂；分析；预防方案

作者简介：孟敬伟（1979.10.16—），身份证号码132438197910162011。

1　现状

交叉支撑装置组成，是转K6型转向架关键装置之一，在近年来的段修检修生产过程中，常出现的质量问题是在紧固交叉杆轴端螺栓时，发生双耳垫圈的2个小止耳片断裂，同时出现标志板损坏、M24螺栓螺纹损坏和和交叉杆端内螺纹损坏的故障，如图1所示。图2和图3所示为出现双耳垫圈止耳断裂质量问题时所报废的双耳垫圈、标志板和螺杆。

2　分析

2.1　交叉装置结构特征

如图4所示，图为交叉支撑装置的交叉杆端相关零部件组装顺序示意图，交叉杆端通过螺杆、双耳垫圈、标志板、锁紧板、橡胶垫和内侧橡胶垫与侧架底部的支撑座连接组装，螺杆为M24，其组装力矩为675-700N.m。

支撑座和两侧的保持环是与侧架焊接一体的。在紧固螺杆时，锁紧板端与支撑座筋对齐，不能发生旋转，双耳垫圈内侧的两个止耳穿过标志板的2个小孔，嵌入锁紧板上相对应的防转孔中。在螺杆组装完成后，采用专用工具，将双耳垫圈外侧的8个止耳中的任意2个，反向紧贴在螺杆头部的六角边上，起到螺杆防松防脱作用。

2.2　交叉装置组装技术要求

2.2.1　标志板表面应粗化处理；

2.2.2　采用智能扳机前采用手工预紧交叉杆端M24螺杆；

2.2.3　以对角方式采用智能扳机同步紧固交叉杆组成端头螺栓M24，保证紧固力矩675-700N.m;

2.2.4　每天首台转向架交叉杆组成端头螺栓M24用智能扳机紧固后，必须用扭力扳手校核螺栓的力矩，并记录结果；

2.2.5　每月需要对智能扳机的扭紧力进行标定。

2.3　质量分析比较

2.3.1　过程分析

双耳垫圈止耳发生断裂分解后，如图5所示，断裂位置为2个止耳被折断。断裂时间是在交叉杆端M24螺杆组装过程中，智能扳机扭矩快要到达675N.m的瞬间，双耳垫圈随螺杆发生了异常转动而被折断。分解后检查发现，双耳垫圈和螺杆头部内侧磨损严重，如图5所示。

参见图4为组装顺序，图中的支撑座和保持环已与侧架组成焊接为一体，在该交叉装置组装过程中，交叉杆端和侧架内侧之间组装1件橡胶垫，外侧按照从内向外顺序组装为橡胶垫、锁紧板、标志板、双耳垫圈、螺杆；螺杆与交叉杆端内螺纹连接。按照组装要求，先预紧螺杆，确认各部件位置正确后，再采用智能扳机组装螺杆。在组装过程中仔细观察分析，如图6；在螺杆头部内侧紧贴双耳垫圈后，螺栓头部内侧与双耳垫圈外侧面相接触必然会产生磨擦力，使螺栓带动双耳垫圈一起相对锁紧板转动，只有在双耳垫圈止耳片无法承受该力时，发生塑性变形或直接被折断。

双耳垫圈止耳发生折断质量事故后，必须卸下相关部件，重新组装，由此而来，就连带出现了标致板、螺杆外螺纹和交叉杆端内螺纹等出现损坏的可能性。

2.3.2　相关配件存在质量问题的影响分析

从以上分析可以看出，预防双耳垫圈止耳发生折断质量事故，关键是控制好双耳垫圈在组装时，不能出现双耳垫圈和锁紧板的异常相对转动。那么，影响双耳垫圈与锁紧板转动的可能性，有下列几点。

（1）标志板表面粗化处理效果不良时，标志板表面光滑，使双耳垫圈随螺杆头部内侧的摩擦而产生滑动，双耳垫圈与锁紧板光滑接触产生异常转动使止耳塑性变形或折断；

（2）标志板变形，减少了标致板与锁紧板之间的接触面积，同样地，使双耳垫圈随螺杆头部内侧的摩擦而产生滑动，双耳垫圈与锁紧板光滑接触产生异常转动使止耳塑性变形或折断；

（3）螺杆头部内侧面的粗糙度不符合规定，增加了与双耳垫圈接触的摩擦力，使双耳垫圈随螺杆转动而折断双耳垫圈的止耳；

（4）双耳垫圈的厚度不足，使其强度变弱，使双耳垫圈止挡在组装过程中折断；

（5）智能扳机出现异常，其组装扭矩实际比电脑力矩显示大，加大了螺杆与双耳垫圈接触摩擦力，使双耳垫圈止耳折断。

3　预防措施

从上面分析情况来看，在转K6转向架交叉支撑装置组装过程中，减少双耳垫圈止挡被折断的质量事故，提高双耳垫圈的止耳强度和防止双耳垫圈在组装过程中发生转动是主要的预防方法。但改变双耳垫圈厚度来提高止耳的强度是不允许的，所以，锁紧板、标志板、双耳垫圈和螺杆相互之间的接触磨擦力是预防双耳垫圈转动的重要因素，按照组装顺序来看，锁紧板、标志板和双耳垫圈之间，存在较高的接触摩擦力，有利于阻止双耳垫圈相对锁紧板转动，这也是产品图要求标志板表面粗化处理的目的。据此，建议采用如下质量预防措施。

3.1　加强标致板来料检查，保证标志板来料的材质、厚度、表面粗化处理符合产品图纸技术要求。重点是保证表面粗化处理的效果。

3.2　加强标致板的刻字工序质量控制，防止标志板刻字时产生变形。

3.3　加强双耳垫圈来料检查，保证双耳垫圈来料的材质、厚度、表面处理和止耳弯曲度符合产品图纸技术要求。

3.4　严格执行交叉杆端螺杆组装用智能扳机的定期标定和校验规定，保证实际组装力矩与电脑力矩感应数据差异在正常的范围内。

4　结论

严格控制标志板外购件，重点控制表面粗化状况，使生产现场不流入表面粗化状况不合格的标志板；对标志板刻打设备的平台进行铣削加工，保证标致板刻字时不变形，杜绝了交叉杆组装用标志板成品的翘曲变形现象；交叉杆端螺杆组装用智能扳机的每月定期标定，保证力矩符合组装要求；目前已经大大减少了双耳垫圈止耳折断质量事故的出现。

［责任编辑：曹明明］