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第1章&失效部件的宏观部件与金相分析原理及方法1.1&零部件失效分析的基本步骤与目的1.2&材料宏观缺陷的分析方法1.2.1&宏观缺陷分析的重要意义1.2.2&常用的检查方法与目的1.2.3&无损检测技术的应用1.3&材料断裂宏观现象分析1.3.1&宏观分析的目的与意义1.3.2&宏观断口分析目的1.3.3&根据宏观断口形貌确定裂纹源区域的方法1.3.4&根据宏观断口判断断裂类型1.3.5&典型的拉伸断口形貌与材料性能间的关系1.3.6&断裂面与载荷方向间夹角和材料性能间关系1.3.7&典型疲劳断口形貌与材料性能与载荷间的关系1.3.8&疲劳宏观断口形貌与微观断口形貌关系1.4&光学显微镜成像原理及金相组织分析1.4.1&分析的目的1.4.2&阿贝成像原理1.4.3&利用阿贝原理分析金相组织1.5&力学分析方法的应用1.6&失效分析中值得注意的两种倾向参考文献第2章&铁路及汽车小型配件失效分析案例2.1&地铁单趾弹条断裂分析2.2&铁路Ⅱ型弹条断裂分析2.3&铁路Ⅱ型弹条制造过程中裂纹分析2.4&车辆弹簧断裂失效分析2.5&铁路Ⅰ型弹条断裂分析2.6&铁路Ⅰ型弹条淬火硬度偏低原因分析2.7&铁路轴承装配时挤压力偏低原因分析2.8&车辆铆钉拉伸时非正常断裂原因分析2.9&车辆铆钉拉伸断口不平整原因分析2.10&汽车转向直拉杆早期断裂原因分析2.11&汽车扭簧断裂分析2.12&汽车锥齿轮断齿原因分析参考文献第3章&柴油机及零部件失效分析案例3.1&柴油机汽缸水套失效分析及对策3.2&柴油机“机破”事故分析13.3&柴油机活塞铝裙延伸率偏低分析3.4&柴油机中连接杆低应力下脆断原因分析3.5&柴油机曲轴氮化后表面硬度偏低分析3.6&油泵内溢流阀断裂分析3.7&柴油机凸轮轴磨削裂纹分析3.8&柴油机盘簧断裂分析3.9&柴油机“机破”事故分析23.10&细晶粒车轴钢断裂韧性偏低分析3.11&50车轴钢中异常组织对疲劳性能的影响参考文献第4章&表面处理零件失效分析案例4.1&20CrNi3活塞杆镀铬层表面网纹分析4.2&挡油环氮化后磨削裂纹分析4.3&壳体电穿加工刻痕形成原因分析4.4&导线夹弹性偏低分析与燕处理工艺设计4.5&轴承钢锻造后粗大魏氏体组织对渗碳组织的影响4.6&铁路轴承磷化后表面出现红色区域原因分析4.7&深层渗碳轴承套圈与滚子失效分析4.8&镀金铍青铜导电弹簧断裂分析参考文献第5章&零部件失效分析案例5.1&铁路供电TJ-95铜绞线断裂原因分析5.2&铁路供电铜银导线损伤原因分析5.3&紧固铁路道岔用的高强螺栓断裂分析5.4&吊弦线夹中的螺孔夹板断裂分析5.5&高速轧钢机上用轧辊失效分析5.6&H13铝型材挤压模具断裂分析5.7&高速轧钢机用轧辊表面剥落原因分析……第6章&大型构件失效分析案例
&&&&第1章&失效部件的宏观部件与金相分析原理及方法&&&&1.1&零部件失效分析的基本步骤与目的&&&&1.现场了解情况，收集背景资料&&&&目的是对失效零件的工作状态与整体情况有一个宏观的定性了解。宏观资料的收集对失效分析的整体判断有重要的意义。一般要进行以下几方面工作：首先要了解失效零件的服役状况，分清失效零件与其他零件的关系，初步判断受力状态与发生破坏的位置，了解失效零件占整个出厂同类零件的数量，详细了解失效零件的材料与加工工艺等。&&&&无论如何强调此项工作的重要性也不会过分。例如很多情况下制造方都怀疑由于原材料有冶金缺陷等质量问题造成产品失效。这时可以通过了解失效零件的数量来进行初步的判断。如果一批原材料制造的同种零件中，仅少数几件发生破坏，一般就可以初步判断与原材料冶金质量关系不大。因为如果一批原材料质量有问题，质量缺陷不会仅集中在材料某一个部位，一般是分布在整批材料中。所以很多零件均会受到原材料的影响，发生破坏零件的数量就不会太少。&&&&2.对失效的零件及相关的零件进行宏观分析&&&&利用肉眼或者放大镜对断裂的样品进行观察。必须要仔细观察断口的形貌及表面颜色等，分析断裂的位置，尽量找到裂纹源位置并记录与照相。目的是帮助判断断裂的原因。同时一个正确的失效原因分析应该能够对宏观现象提供一个合理的解释。&&&&3.进行定性或定量的力学分析&&&&目的是确定零件的受力状态，判断零件是在何种应力作用下失效的。如果不是在零件受力最大的部位发生破坏，就有理由认为材料的组织可能存在问题，或者在工作中受到不应有的外力作用。对于一些大型构件破坏往往需要采用有限元等方法进行构件各个部位受力情况的定量分析，将各个部位受到应力值与材料性能指标进行对比分析，从中得到关于零部件失效原因的重要信息。&&&&4.对失效的零部件进行性能测定&&&&目的是与要求的性能标准值进行对照，判断是否达到要求。在可能的情况下尽可能在断口附近截取样品。&&&&5.金相组织分析&&&&目的是判断是否与要求的组织相吻合，有时要配合扫描电镜甚至透射电镜进行分析。&&&&6.化学成分分析&&&&目的是判断与样品标准要求的成分是否符合。&&&&7.断口与组织的电镜分析&&&&采用扫描电镜对断口进行分析，目的是根据断口上显示的微观形貌，进一步明确断裂的机理。有时采用光学显微镜难于确定材料内部微观组织，此时可以采用透射电镜对材料微观组织进行分析；&&&&8.在模拟条件下做实验，失效模拟&&&&目的是对失效分析的机理进行验证。在一般失效分析中不会进行。&&&&应该说明的是并不是所有情况下均要完整地进行上述全部的步骤，有些情况下仅做其中的几个步骤就可以判断出失效的原因。但是在一般金属材料的失效分析中，1、2、3、5这几个步骤往往是必须要做的。&&&&目前有多种先进的分析测试手段，对正确地进行失效分析起到重要作用。但是如何合理地使用，降低失效分析的成本，提高失效分析的效率也是重要的问题。&&&&对于一些初次涉及失效分析领域的科技人员存在一种倾向，轻视宏观分析与金相分析。对任何失效问题均采用SEM、TEM等手段进行分析，实际上这样分析往往达不到理想效果。实践经验表明目前许多失效零部件，只需要采用宏观分析方法配合使用光学显微镜分析组织，就能够得到正确结论。这些试验方法对现场技术人员是有条件实现的，而且是最实用的。同时宏观分析也是进行SEM分析的基础，因此本章仅对这些最基本的试验方法进行论述。对于一些先进试验手段（如透射电镜、扫描电镜分析等）已有许多专门论著，本书中不做阐述。&&&&……
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铁道机车车辆专业毕业设计
　　题 铁路货车车钩分离原因分析及对策
　　摘要：
　　铁路货车车钩分离事故发生的频率虽然不大，但却严重影响着铁路运输的正常秩序，针对货车车钩分离的问题，从车钩缓冲装置各配件的损伤及磨耗方面对车钩发生分离的原因进行了详细调查研究，并据此提出防止货车车钩分离的措施。
　　关键词：货车 车钩分离 自动分离 防止措施
　　前言：
　　长期以来，货物列车车钩分离事故一直干扰着铁路运输的正常秩序，特别是近年来货物列车提速重载战略实施后，这一问题变得尤为突出，已成为影响铁路运输正常秩序的重要因素之一。要从根本上解决货车车钩的分离问题，必须首先找出事故的真正原因，然后对症找出相关的解决措施。
　　一& 什么是车钩及车钩的作用
　　在车钩缓冲装置中，车钩的作用是用来实现机车和车辆或车辆之间的连挂和传递牵引力及冲击力，并使车辆之间保持一定的距离。从板和钩尾框则起着传递纵向力（牵引力或冲击力）的作用。
　　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。
　　车钩是用来实现机车和车辆或车辆和车辆之间的连挂，传递牵引力及冲击力，并使车辆之间保持一定距离的车辆部件。车钩按开启方式分为上作用式及下作用式两种。通过车钩钩头上部的提升机构开启的叫上作用式（一般货车大都采用此式）；借助钩头下部推顶杠杆的动作实现开启的叫下作用式（客车采用）。车钩按其结构类型分为螺旋车钩、密接式自动车钩、自动车钩及旋转车钩等。螺旋车钩使用最早，但因缺点较多已被淘汰，密接式自动车钩多为高速铁路车辆所用。中国除在大秦铁路重载单元列车上使用旋转车钩外，现一律采用自动车钩。所谓自动车钩，就是先将一个车钩的提杆提起后，再用机车拉开车辆或与另一车辆车钩碰撞时，能自动完成摘构或挂钩的动作的车钩。中国铁道部门1956年确定1、2号车钩为标准型车钩。但随着列车速度的提高和牵引吨位的增加，又于年先后设计制造了15号车钩和13号车钩。客车使用15号车钩，货车则逐步用13号车钩代替2号车钩。
　　车钩由钩头，钩身、钩尾三个部分组成、车钩前端粗大的部分称为钩头，在钩头内装有钩舌、钩舌销，锁提销，钩舌推铁和钩锁铁。车钩后部称为钩尾，在钩尾上开有垂直扁锁孔，以便与钩尾框联结。为了实现挂钩或摘钩，使车辆连接或分离，车钩具有以下三种位置，也就是车钩三态：锁闭位置――车钩的钩舌被钩锁铁挡住不能向外转开的位置。两个车辆连挂在一起时车钩就处在这种位置。开锁位置――即钩锁铁被提起，钩舌只要受到拉力就可以向外转开的位置。摘钩时，只要其中一个车钩处在开锁位置，就可以把两辆连挂在一起的车分开。全开位置――即钩舌已经完全向外转开的位置。当两车需要连挂时，只要其中一个车钩处在全开位置，与另一辆车钩碰撞后就可连挂。旋转车钩的构造与普通车钩不同，钩尾开有锁孔，钩尾销与钩尾框的转动套连接。钩尾端面为一球面，顶紧在带有凹球面的前从板上。当钩头受到扭转力矩作用时，钩身连同尾销以及转动套一起转动。旋转车钩现在只安装在专为大秦铁路运煤单元组合列车设计的车辆上。这种车辆的一端装设旋转车钩，另一端装设固定车钩，整列车上每组连接的两个车钩，两两相互搭配。当满载煤炭的车辆进入卸煤区的翻车机位时，翻车机带动车辆翻转180度，将煤炭倾倒出来。旋转车钩可以使车辆翻转卸货时不摘钩连续作业，缩短了卸货作业时间。 密接式车钩一般在高速铁路和地下铁道的车辆上使用。它的体积小、重量轻、两车钩连挂后各方向的相对移动量很小，可实现真正的“密接”；同时，对提高制动软管、电气接头自动对接的可靠性极为有利。
　　缓冲器用来缓和列车在运行中由于机车牵引力的变化或在起动、制动及调车作业时车辆相互碰撞而引起的纵向冲击和振动。缓冲器有耗散车辆之间冲击和振动的功能，从而减轻对车体结构和装载货物的破坏作用。缓冲器的工作原理是借助于压缩弹性元件来缓和冲击作用力，同时在弹性元件变形过程中利用摩擦和阻尼吸收冲击能量。
　　根据缓冲器的结构特征和工作原理，一般缓冲器可分为：摩擦式缓冲器、橡胶式缓冲器和液压缓冲器等。摩擦缓冲器由前、后两部分组成，前部为螺旋弹簧（客车用）或环弹簧（货车用），后部为内、外环弹簧，彼此以锥面相配合，两部分之间有弹簧座板分隔。螺旋弹簧用来缓和冲击作用力，环弹簧两滑动斜面间的摩擦力用来起到吸收能量的作用。当缓冲器受力压缩时，使各环相互挤压，这时外环弹簧中就储存了大部分的冲击能量；同时各内外环簧的斜面之间因相互摩擦而将一部分冲击能变成热能。当外力除去后，各环簧之间又产生摩擦，将所储存能量的一部分再一次转变为摩擦热能而消散，因而起到了缓冲和减振的作用。橡胶缓冲器的头部为楔块摩擦部分，由三个形状完全相同且带倾斜角的楔块，压头和箱体等部分组成，楔块介于压头与箱体之间，整个缓冲器封闭在箱体内。橡胶缓冲器是借助橡胶分子内摩擦和弹性变形起到缓和冲击和消耗能量作用的。为了增大缓冲器容量，在头部装有金属摩擦部分，借助三个带有倾角的楔块，在受压时与箱体及压头间各接触斜面产生相对位移，因摩擦而消耗冲击能量。
　　二 车钩的结构和工作原理
　　1 13号车钩
　　（1）13号车钩的简介：
　　我国货车上用的车钩主要是13号车钩。
　　钩舌高：
　　钩颈（宽、高）：
　　203、166
　　钩尾刀钩舌：
　　钩尾至钩头台肩距：
　　钩身壁厚：
　　垂直面22、水平面19~22
　　钩耳孔形状：
　　长圆孔42~44
　　钩舌销直径：
　　41直径
　　钩尾（宽、高）：
　　平面135、166
　　尾销孔：
　　长圆孔100、44
　　钩尾销：
　　长圆100、40
　　材料：
　　zg230―450/gz25mncrnimo
　　抗拉强度：
　　/3000以上
　　质量：
　　开启方式：
　　上作用式/下作用式
　　使用车辆：
　　新造货车
　　（2） 类型（上作用式和下作用式）：
　　①上作用式：
　　②下作用式：
　　（2） 13号车钩的结构特点以及作用：
　　①组成：13号车钩由钩体、钩舌及钩头配件等组成，其中钩体分为钩头、钩身、钩尾3部分，13号车钩由铸铁制成。如图所示：
　　现用的13号上作用式车钩钩舌的开合主要受钩腔内锁铁约束。当钩舌处于全开位置时，钩锁铁脱离钩锁铁承台，位于钩舌尾部上面，钩舌推铁将钩舌推开；当钩锁铁处于开锁位、钩舌没有张开时，钩锁铁锁腿的下承台落于钩舌推铁的锁座上，钩锁铁失去对钩舌转动的约束，此时钩舌受到拉力作用时就可以自由张开；当钩舌处于闭锁位时，钩锁铁落入钩舌锁座内。
　　2 17号车钩
　　（1）17号车钩组成
　　17号车钩是我国从1988年起开始研制的重载货车车钩，与16型车钩及配套的钩尾框一起应用在大秦线需翻车机卸货的重载单元列车上，提高卸货率25％以上。鉴于17型车钩具有连挂间隙小、结构强度高、连锁性能好及垂向防脱性能高等优点，以及多年运用表现出的优点性能，从XX年起我国新造70t及以上货车全部采用了17型车钩及17型铸造或锻造钩尾框。
　　（2）结构特点
　　①车钩的连挂间隙小。
　　②车钩具有联锁和防脱功能。
　　③钩舌销不受力。
　　④耐磨性能好。
　　⑤良好的防跳性能。
　　⑥结构强度高。
　　⑦自动对中功能。
　　⑧连挂性能好。
　　17型车钩可与我国现有铁路机车车辆使用的13号车钩、13a型车钩及15号车钩等正常连挂使用
　　（3）工作原理
　　我们都了解车钩作用是实现连挂和传递牵引力及冲击力，使车辆保持一定距离。17号车钩牵拉时作用力传递 ：车钩→钩尾销→钩尾框→后从板→缓冲器→前从板→前从板座→牵引梁；其冲击时作用力传递：车钩→前从板→缓冲器→后从板→后从板座→牵引梁。17号车钩的三态作用表现是：
　　闭锁位置：车辆连挂后，车钩必须处于闭锁位置才能传递牵引力。当钩舌转动到闭锁位时，锁铁坐于钩舌尾部的座锁台上，钩舌不能绕钩舌销转动打开。此为闭锁位置。
　　开锁位置：两连挂着的车辆欲分开时，必须有一个车钩处于开锁位置。提起车钩提杆手柄，带动锁铁上升到一定的高度，此时放下钩提杆，锁铁停留在钩舌推铁的座锁面上，此时钩舌不能自动打开，如果钩舌受到牵引力就能绕钩舌销转动，此为开锁位置。
　　全开位置：在车辆彼此连挂之前，必须有一个车钩处于全开位置，才能达到自动连挂的目的。继续扳动钩提杆至极限位置，钩舌绕钩舌销转动打开。此为全开位置。
　　三 因车钩问题所引起的事故记录
　　XX年4月18日至12月31日，太原铁路局太原北车辆段管辖范围内发生的6起钩尾框断裂事故具体情况如表所示。由表1可以看出钩尾框断裂具体有以下特点：
　　（1）&断裂的钩尾框主要为zg230―450材质制造的，占总量的83.3%。
　　（2）&钩尾框断裂全部发生在列车牵引较大上坡道处。
　　（3）&发生断裂的钩尾框均存在铸造缺陷或旧痕裂损。
　　（4）&断裂的钩尾框主要集中在钩尾框的弯角处。
　　四 造成车钩分离的原因分析及建议措施
　　1（1）配件材质铸造存在的缺陷
　　6起钩尾框断裂事故中，因铸造有缺陷，夹渣导致钩尾框整体强度下降造成断裂的有2起，占33.3%，断面金相组织表面现象较为粗糙。6起钩尾框断裂事故中有5起钩尾框为zg230―450普碳钢材质，分析认为，普碳钢材质的钩尾框已不能满足提速牵引吨较大的列车。
　　（2）列车牵引吨数较大
　　发生的6起钩尾框断钩事故中有3起为牵引近5500t，1起牵引近5000t，1起牵引近4500t，1起牵引近3500t。6起钩尾框断裂事故中有5起式列车牵引超过4000t，列车牵引吨数大已成为钩尾框断裂不可忽视的客观原因。
　　（3）车辆检修质量低
　　6起钩尾框断裂事故中有5起因钩尾框存在旧裂痕，使其整体强度下降，造成运行中列车分离占83.3%。探取原因，车钩检修时，因钩尾框探伤中没有严格执行工艺标准或者探伤不到位，造成漏检、漏探、漏修。使存在隐患的钩尾框装上车使用，导致事故的发生。
　　（4）司机操作不当
　　列车运行在坡度较大的路线上，机车处于全力牵引状态，在列车运行接近或刚过接触网分相位置时，司机操纵机车进行调速，由于操纵不当，起速过快，列车部车辆瞬间变速，在缓冲器处于全部舒张状态时对机车给予的纵向牵引力没有缓冲的空间，完全依靠钩尾框自身强度，使钩尾框牵引力瞬间增大，这种情况下钩尾框极容易发生瞬间断裂。
　　（5）气候原因
　　6起断钩事故分别发生在北方的春、秋、冬3个季节。季节气候的变化对金属材料有较大的影响。特别是季节交变期间，北方气温变化较大，车辆由较为炎热或较为寒冷的地区运行到与当地气温反差较大的地区时，没有完全适应当地气候，在车辆受同样力的作用下，也易产生断裂。
　　（6）线路坡度大
　　太原铁路局地理位置复杂，线路弯道多，曲线半径小，多坡道，6起钩尾框断裂事故全部发生在9.5%~13%的上坡道上，此时钩尾框承受的纵向牵引力远远大于平直线路上所承受的牵引力，特别是钩尾框本身存在铸造缺陷，或者陈旧性裂纹，极易产生应力集中发生断裂。
　　2 事故预防及改进措施
　　（1）加速淘汰使用时间达15 a以上的zg230―450材质的1 3号车钩钩尾框。zg230---450普
　　碳钢使用15a以上时，其疲劳强度已满足不了长大列车的运行要求．应加大用新材质高强度钩尾框替换普通碳钢钩尾框的速度．用高强度的新型材料为钩尾框提供强度保证。
　　（2）适当增加钩尾框探伤检查区域。钩尾框断裂除集中在前后弯角部位外，钩尾框的前部也占有一定的比例。为了保证列车运行安全，消除安全隐患，建议修改钩尾框探伤区域，变弯角处探伤为全面探伤。
　　（3）强化检修质量。杜绝钩尾框带病装车使用，在厂修、段修时，对钩尾框弯角处等易发生断裂的部位进行重点探伤，严格执行检修工艺标准，严格按规定执行裂纹报废及寿命报废制度，杜绝由于漏检漏修而造成的钩尾框断裂事故
　　（4）提高司机操纵水平严格长大列车上坡道牵引时的作业标准。机务部门加强对司机的机车牵引技术培训，特别是对线路起伏及曲线多的区段的机车牵引技术培训，确保列车运行中处于平稳状态，防止及减4,n车内部及机车牵引产生过大的纵向冲动。
　　（一）13号车钩钩尾框后弯角处裂纹故障及对策
　　13 号车钩钩尾框后弯角处裂纹故障原因分析
　　（1）钩尾框受力状况钩尾框后弯角部位应力集中是产生裂纹的根本原因
　　（2）自身强度对钩尾框的影响
　　①材质性能缺陷
　　②铸造缺陷
　　（3）提速重载对钩尾框的影响
　　（4）车辆混编及制动机性能对钩尾框的影响
　　（5）机车操纵不良对钩尾框的影响
　　（6）检修质量对钩尾框的影响
　　（7）车钩缓冲器自身因素对钩尾框的影响
　　①缓冲器性能不良,使钩尾框受力恶化
　　②车钩缓冲装置配合间隙过大
　　③钩尾框后弯角磨损
　　13 号车钩钩尾框后弯角处裂纹故障应对措施及建议
　　（1）提高车钩缓冲装置的设计质量
　　（2）提高钩尾框制造质量
　　（3）切实加强货车检修工作,努力提高检修质量
　　（4）加速车辆制动系统更新改造
　　（5）建议制定合理可行的裂纹故障限度
　　（6）建议淘汰2 号缓冲器
　　上作用13号车钩外部附件缺陷引起车钩分离的原因分析和建议
　　原因分析：
　　（1）列车产生的冲动,使车辆振动加剧,提钩杆摆动量过大,导致车钩自然开锁,造成分离。
　　a.列车运行中产生的冲动,中部较严重,后部较轻,前部最轻。
　　b.列车运行中的调速以及制动和缓解均使列车产生冲动。
　　c.在正常牵引工况和隋力运行工况,有时发生瞬间冲动或间隔时间较短的连续性冲动(多发生在曲线区段) 。
　　d.由于列车编组较长,各车辆制动机的型号不统一,制动力的大小不均匀,导致各车辆的制动和缓解起始、终了时间不一致,造成列车纵向冲动。
　　e.司机操纵不当,列车在中低速运行时,司机操纵减压量过大。特别是高速运行时,使用非常制动,列车的冲动更为剧烈。列车产生的冲动频率和幅度也相对较大,也印证了车钩分离的故障大都集中在列车中部的现象。
　　(2)在列车动态运行中,车钩外部附件不良,导致车钩自然开锁,造成分离
　　a.列车运行中,由于列车的冲动使提钩杆的横向和纵向摆动量过大,提钩链松余量不足,提钩链过紧,将车钩提开,致使车钩开锁分离。
　　b.列车运行中,由于提钩链环焊口焊接质量不高,凸凹不平滑,提钩链环由垂向自由状态改变为水平或倾斜紧固状态,造成提钩链松余量不足,将车钩提开,致使车钩开锁分离。
　　c.因货物坠落而砸弯提钩杆,造成提钩链松余量不足,致使车钩开锁分离。
　　d.提钩链马蹄环圆销开口销过长或未卷起,开口销两脚部仍支撑在车钩上锁销孔周围,使上锁销未充分落下,失去防跳作用,将车钩提开,致使车钩开锁分离。
　　e.列车运行中,由于篷布绳索挂拉提钩杆和提钩链,将车钩提开,致使车钩开锁分离。另外,线路不平顺和车轮踏面擦伤、剥离等缺陷情况的存在,无疑会使车辆的振动更加剧烈,导致提钩杆纵向、横向摆动过于频繁、猛烈,摆动幅度进一步加大。特别是在剧烈冲动的瞬间,由于缓冲器自由高超限,增大了车钩缓冲装置的纵向移动量,使提钩链松余量进一步减少,产生提钩动作,导致车钩的分离。
　　建议措施：
　　（1）列检应对运行于长大下坡道复杂地段的列车车钩进行捆绑加固,减少因提钩杆摆动发生自然开锁的可能性。
　　（2）列检应加强对车钩缓冲装置的检查确认,发现2号缓冲器破损、自由高衰弱超过30mm时要扣修处理。
　　（3）列检检查发现两连接车钩拉伸大于35mm、压缩小于8mm应进一步检查确认,发现丛板、钩尾扁销折断丢失,冲击座、丛板座破损时要扣修处理。
　　（4）列检检查发现提钩链松余量小于40mm,提钩杆横动量超过30～50mm时,必须妥善处理。
　　（5）列检检查发现提钩链环超长、超宽、焊口凸凹不平时,必须妥善处理。
　　（6）新造和厂修时应严格按照有关工艺规程对车钩外部附件进行安装和施修,提钩链环按图纸要求制造,提钩链松余量、提钩杆横动量符合技术标准。
　　（7）段修、辅修时对车钩外部附件逐一检查施修。非标提钩链环全数由圆环型加改为日字型,并将焊口打磨平整。严格控制提钩杆左右横动量30～50mm,超限时移动提钩杆座调整。提钩链长度控制在45～55mm,提钩链马蹄环的圆销开口销改制成短脚的并须卷起。
　　（8）建议把上作用提钩杆外座槽改装成下作用式,并将提钩杆与座槽接触部位压扁成为20 ～22mm,长度为250mm,确保提钩杆始终处于正位。
　　（9）司机应严格按照操作规程实施列车制动、缓解,尽量减少列车的纵向冲动,在途中使用制动停车后,二次起动应进行坐钩试验。
　　（10）车务部门应严格装载货物的加固检查,防止列车运行中货物坠落。
　　（二）16号、17号车钩故障的原因及建议措施
　　1.故障情况：
　　XX年8~10月，在检修c63、c63a型敞车中发现16、17号车钩故障较多，其中钩耳孔裂纹和牵引台裂损、钩腔内侧面和钩腔内配件磨耗，钩尾端部及钩尾销孔磨耗等已构成行车事故隐患。其中在运用中发生的故障情况有：16、17号分离20起，其中自动分离11起，伸钩引起的分离9起（包括装卸场地因翻车机造成的2起）；因钩耳孔裂纹造成扣车的52起，其中上钩耳孔裂纹8起，下钩耳孔裂纹44起；因车钩闭锁尺寸大造成摘车施修的37起。
　　2.原因分析：
　　（1）铸造缺陷的影响
　　从现场部分车钩的钩耳孔裂纹、牵引台损裂的情况来看，铸件大多存在不同程度的夹渣、缩孔、砂眼、缩松、缺肉等缺陷。这些铸造缺陷在交变应力的作用下，铸件形成裂纹。
　　（2）制造误差或更换钩舌时选配不当
　　由于在制造工艺上存在误差或在运用检修中更换钩舌时选配不当，造成钩舌闭锁后活动量大，在列车运行中，加速了牵引台磨耗和振动，降低了牵引台的强度，尤其是上下牵引台其中只有1个单独受力时，更容易产生裂纹。对于17号固定车钩而言，在列车运行摆动过程中，其牵引台较16号转动车钩的牵引台承受了更多的扭转力和剪切力，因此17号车钩牵引台的裂损数较16号车钩的多。
　　（3）加修钩耳孔或装配钩舌不当
　　检修中，由于对钩耳孔的加修不当或装配钩舌时，使钩耳空中心至牵引台间的距离变小等原因，使得钩耳孔护销突缘承担了全部牵引力，在冲击力和牵引力等多种力的作用下，钩耳孔附近便产生了裂纹。另外由于铣孔镶套所造成的不同心度的存在，也会造成上下钩耳受力不均，使钩耳孔附近产生裂纹。
　　（4）车钩检修工装不齐备、工艺未落实
　　由于段内车钩检修工装部齐备，造成钩腔内侧面、上下牵引台、钩尾销孔、钩尾端部到销孔边缘的厚度磨耗后不能得到及时加修，以至于随着车钩制造时间越长磨耗越多。钩尾销孔，钩尾端部到销孔边缘的厚度磨耗后，造成了车钩纵向间隙变大，引起车钩左、右、上、下摆动和外窜，运行间车辆冲击力就会变大，加速了车钩配件的裂损和磨耗，给列车分离留下了隐患。
　　（5）大秦线的特殊性
　　大秦线长大坡道多，曲线多，车辆要上翻车机，且为单元重载编组。与其它线路相比，车辆受力大，车钩配件受力更大，增加了侧向力和扭转力，由于车辆循环使用，特定部位也循环重复受力，在加上列车的频繁分离和伸钩。加速了钩耳孔和牵引台的裂损，也加剧了钩腔内侧面和钩腔内配件、钩尾端部及钩尾销孔的磨耗。
　　3.建议及措施：
　　（1）对16、17号车钩钩耳孔、牵引台周围应认真检查，对牵引台磨耗严重或有裂纹的车钩应更换，要特别注意1994年生产的17号车钩的牵引台和1997年生产的16号车钩的钩耳孔。对于有裂纹的钩耳孔，应沿裂纹长度方向铲削v形（60°~70°）坡口，并彻底清除裂纹，根据裂纹部位及坡口情况，选择适当直径的电焊条和电流进行焊接。焊缝处不得有裂纹，夹渣，气孔，咬边，未焊透等缺陷，并需有2mm的增强焊缝，焊后应进行探伤检查，对热处理后的车钩做好全面检查，不得有过烧，脱碳，变形及热裂等现象。
　　（2）车钩加修工区应设法改进工艺流程，添置车钩翻转装置和车钩焊修装置，如埋弧焊机、co2气体保护焊机等，既提高工作效率，又便于检查施焊。车钩组装时，钩舌选配应适当，对钩舌闭锁后活动量大的应及时处理；对上下钩耳变形严重的应更换车钩。
　　（3）车钩生产厂家应规范制造工艺，尽量减少车钩铸件的夹渣，缩孔、砂眼等缺陷。
　　（4）在段修、辅修时，应提高焊接质量，加强焊接前的预热和焊后的打磨，确保恢复配件的原型；为钩腔内防跳台制作测量样板，一边磨耗过限时焊修打磨，并保持原有棱角。
　　（5）在16、17号车钩上扩大装用放自动分离止销。对钩尾厚度磨耗过限的车钩加焊钢板，如将不同厚度的钢板在同一磨具上冲压成型后，与钩尾端部焊为一体，或在钩尾加装含油尼龙耐磨套，以减少钩尾端部的磨耗。
　　（三）车钩防跳失效的原因及预防措施
　　1.车钩防跳作用失效
　　为防止钩锁铁在列车纵向冲击力作用下跳动上移，车钩设有防跳装置。13号上作用车钩在正常情况下通过上锁销防止钩锁铁跳动上移，但防跳装置失效后，锁铁跳起上移时无约束和限制，即可发生自动分离。造成防跳作用失效的主要原因：
　　（1）当前，钩腔防跳台磨耗无检测手段，检修中只能凭经验用肉眼估测，加之钩腔空间狭小不易加修，难以恢复原有的棱角，运用中钩腔内防跳台不断磨耗，失去防跳作用。
　　（2） 运行中上锁销防跳止端与钩腔防跳台不断接触磨耗，上锁销防跳止端失去原有的棱角， 呈圆弧过渡， 失去防跳作用。
　　（3）上锁销杆未进入或半进人防跳台，上锁销杆与车钩防跳台未处于防跳状态。
　　（4）由于钩舌、锁铁、上锁销杆、防跳台等部件磨耗，特别是各部件磨耗量均在允许的极限值时， 组装后， 就会产生8～10m m的累计间隙，加上原设计的装配间隙就会导致防跳间隙过大，容易造成脱钩。
　　（5）钩锁铁立面或钩舌的钩锁承台磨耗，锁铁没有完全落位，上锁销虽然落下，但车钩防跳作用没有到位，车钩处于假闭锁。
　　（6）大部分13号车钩的使用年限较久，都有不同程度的磨耗，导致上锁销上移时该处不能有效阻档，防跳作用失效。
　　（7）从设计构造上看，由于上锁销定位凸檐的支点作用，使上锁销的下部的沉头铆钉沿着下锁销杆的腰形孔滑下。使上锁销防跳止端卡在钩腔上防跳台下方。同时，随着上锁销向钩腔后壁偏移，上锁销杆防跳台也随着偏移到钩腔后壁上防跳台的下方，从而起到防跳作用。但是车辆在运行中往往同时伴随着垂直振动、横向振动和纵向振动，在增速、减速时往往产生纵向冲击，从而造成上锁销及上锁销杆向前位移，使上锁销与下锁销杆形成的弓形变成直线形，整体脱离防钩腔上防跳台，失去防跳作用。闭锁尺寸超限受牵引力的影响，钩腕、钩舌外涨，钩耳变形，运行中的磨耗及加修调整闭锁尺寸焊修不合理等多种因素，导致车钩闭锁尺寸过大，超出运用限度，从而容易造成列车脱钩，特别是列车在弯道上高速运行时更加危险。
　　2.车钩防跳装置失效预防及对策
　　改造防跳性能主要可分为两个途径设计新型车钩或进行局部改造，前者属于战略层面改造，后者属于适应性改造，更具有可行性。关于防跳装置改造研究较多，以大连交通大学设计三连件防跳装置为例，该设计据三杆直立不稳定原理，增加上锁提，充分利用原有车钩内部空间，依靠零部件自重与几何形状，实现二级防跳。
　　3.其他原因及预防
　　（1）闭锁不良
　　①原因：与车钩各零部件磨损变形有关，当车辆经过大曲线路段，无法闭锁，因车钩扭转过巨大而脱开。②预防：及时更新换品，严格执行配件寿命管理，控制焊接、维修处理次数与工艺；加强对内部原件的检修；提高焊接、打磨标准，避免磨损过速，增加防跳效用；选配组装时，需进行三态作用实验，并实践验证，在使用初期重点监测。
　　（2）钩提杆位移过大
　　①原因：车辆经曲道、岔道时，车体振动剧烈、偏转力与离心力较大，使钩提杆横向、纵向移动，钩提杆链松余量迅速减少甚至丧失，造成脱钩。②预防：针对新造车厢、定检车辆增设上下式钩提杆座定位槽；维修时，严格要求，务必控制钩提杆位移范围。
　　主要参考文献与资料：
　　1 《车辆构造与检修》 袁xx 中国铁道出版社
　　2 《车辆工程》
　　严xx& 铁道出版社& XX
　　3 《铁道车辆》& 四方研究所& XX
　　4& 货车车钩分离的原因和措施
　　5& 货车车钩分离原因分析及建议措施
　　毕业设计的制作对于我们来说是一个不小的挑战，因为从来没有做过，但也是如此，让我们体验到了新的东西，使我们在许多方面得到了加强，在毕业设计收集资料的过程中我也学到了不少知识，收获不少。
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　　最后感谢向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位老师，还感谢我们设计小组的团结、努力，圆满完成设计。
　　设计人：侯xx
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