货车中梁裂纹研究及防止漏检分析

葛云龙

摘要：货车中梁是车辆的重要构件，当其发生裂纹且得不到及时修理时，就有可能引起中梁裂断，构成行车大事故，从而给国家造成严重的经济损失。本文对某型货车中梁裂纹故障进行深入分析，找出了产生裂纹的要因，并提出了整改方案。

关键词：货车;中梁裂纹;优化方案

一、情况分析

货车中梁裂损是车辆部门重大事故隐患之一，近年来由于中梁折断造成的经济损失和对行车安全的影响已很突出。例如：某年3月1日，2614次货物列车运行到毛坝至高滩间399km+977m处，其中C50562243（中梁为450工字钢）中梁折断造成重大事故，损失万余元。同年11月24日，1737次货物列车运行到庙沟至张茅间（13。5%的坡度）出了山洞约有500m左右，其中C50538759（中梁为450工字钢）中梁折断，险些造成重大事故。

某城市在某年进行了调查，货车中梁断裂有379辆<段修发现296辆，列检发现83辆）其中敞车367辆，占96.83%;棚车4辆，占1.06%3;罐车4辆，占1.06%，其他型车5辆，占1.32%。在367辆敞车中，C50型敞车333辆，占敞车中梁断裂的90.74%。根据车辆段的调查资料统计，冬季发生中梁裂损较多。从发生中梁裂损事故统计资料中可看出，在线路坡度较大，运行速变较高的区段所占的比重较高。中梁裂损部位一般发生在中梁与枕横梁结合处，中梁下盖板端头处，特别是燕尼部位;中梁主管孔和杠杆孔边缘处，以及横梁穿过中梁腹板的穿孔处;铆结构下盖板末端第一、二铆钉孔处;中梁两端上心盘的中梁内隔板处。

二、中梁裂纹的原因

（一）结构设计不合理。车体钢结构设计是否合理，对中梁裂纹有很大的影响。尤其是对中梁、牵引梁、忱梁及心盘座节点这些应力较大、悍缝集中的部位。因其长期处于拉、弯、扭的大应力状态。如果结构设计不合理，强度不足，则会造成局部应力集中，极易产生裂纹损伤。

C50型敞车属底架承载结构，中梁承受载荷的比例较大。用450工字钢制作的中梁底架，在中梁下盖板燕尾处经常出现裂纹，并延及中梁工字钢翼板及腹板成为车辆惯性故障。虽然检修时在燕尾部裂纹处两侧对称加焊了长条平钢板或在燕尾根部裂纹处悍装马蹄形补强板，但是经-段时期运用后，加焊补强板处大部分又重新开裂或出现新的裂纹，甚至连补强板也产生裂纹。更甚者由于补强板断裂面引起了中梁上、下翼板也產生裂纹。此外，在运用中还发现450工字钢中梁要比550，560工字钢中梁易产生裂纹。这主要是由于450工字钢强度偏弱燕尾形盖板结构设计不合理所致。这种结构的中梁上盖板比下盖板短，而且没有延伸到枕梁上盖板，因而此处中梁断面没有形成箱型结构，使下盖板受到较大载荷作用，在圆弧及燕尾处产生裂纹。同时，又由于上盖板短而造成中梁内积水，下盖板严重夹锈。锈蚀后不但使盖板变弱，而且还引起盖板变形鼓起，进一步削弱了承载能力，促使下盖板产生裂纹，进而扩展乃至延及中梁腹板。后来设计制造的C50型敞车结构比较合理，较好地解决了这个问题，裂纹发生率大为减少。

部分C50型敞车中梁腹板的移动杠杆周围因为较大的开孔削弱了中梁断面，造成此处的应力集中而产生裂纹。后来修改了基础制动装管的设计，将移动杠杆改到中梁的一侧，就不需要在中梁上开孔了，从而避免了此种裂纹的产生。

C50型敞车虽属全钢侧壁承载结构，但由于设计时过多地强调了减轻自重，中枕梁节点上部无盖板，枕梁上盖板也不连续，只与中梁上盖板对接，盖板又窄，而铁地板厚度仅有5mm。使C50型敞车的中梁强度不足。又由于载重为65t，超载情况比较严重，因而造成心盘座及枕梁处的中梁内隔板焊缝起点附近产生裂纹现象。同时，不少枕梁在与中梁结合处的腹板产生裂纹，尤其是当枕梁腹板与中梁上翼板连接处存在者方形中玉缺口时。夹角部位产生应力集中，裂纹由此开始向腹板延伸。进而延及中梁翼板。

（二）不严格执行工艺

在车辆制造或修理过程中，如果不按工艺规程进行操作，材质、下料、组装不合工艺要求，这样在中枕梁节点，纵横焊缝交点等结构工艺较复杂部位。就会造成工艺缺陷和弊病，象埠角不够、煤缝过短、未焊透、起弧或灭弧处存在缺陷、焊接不规范。焊接顺序不当或烨接热影响区的残余应力未能消除以及采取不适当的冷调等。会使钢绩构各构件之间的连接强度不足、应力集中，内应力过大。这样在运用中受超载偏载。过大冲击等因索的影响，就会使结构产生变形或裂纹。

（三）运用时间久，材质收劳

车辆投入运用时间过长，结构本身变形过大及各连接焊縫处发生的腐蚀到一定程度后会判弱中梁的强度或刚度，这也是使用期长的车辆在目前运用中中梁产生裂纹的主要原围之一。

三、防止中梁裂纹漏检措施

目的，防止车辆大部件析裂是车辆部门的重点I作“三防“（防燃、防切、防断、防脱）之一，因此，在货车定检及运用检查过程中加强对中梁裂纹的检查并及时正确地排除故障显得尤为重要。我们可以从以下几方面予以重视。

（一）列检检查

各列检所进行列车技术检查时应认真按照作业程序加强对中梁的检查。可采用一探身，二抬头的30字检查方法。即：顺线有重点（即穿梁孔边缘处。中梁下盖板铆钉孔处。横梁与中梁埠接处），各孔看边缘，铆钉裂两端，牵引看从板，三线细判断（即中梁上弯角、下弯角、立弯角结合处）。

（二）定检检查

车辆段在对定检施修的车辆进行技术检查时，应严格按照规定加强对货车中梁的预检和中间检查I作。可采用“三检（预检、质检、工长必检）、“三重点"（对心盘座处、中枕梁连接处、应力集中处进行重点检在）、“三多"（对难以发现的部位多看一眼、多照一下、多敲一锤）的控制方法，及时发现裂纹。检在裂纹通常可采用以下几种方法：

（1）强光交叉观察法。当用强光对裂纹进行照射时，裂纹分界线会十分明显，因而对中梁易发生裂纹的主要部位用强光进行多次交叉照射即能发现裂纹。（2）除尘振动法。对灰尘多有油污的地方可先用金属刷除去灰尘，然后用镜子击打或用铆枪振动被检直部位，这样在强光的交叉照射下，原被从尘覆盖的裂纹就会显现出来。（3）乙块焰供烤法。当用前两种方法难以判断时，可用乙炔焰烘烤可疑裂纹周围，待移去火焰金属冷却后，再用强光交叉照射，裂纹处会因热胀玲缩而使裂纹显现。（4）敢大镜及光纤内窥镜检查法，对一些细小的裂纹，可使用放大镜放大后确认。而对于心盘座处两中梁内隔板间难以观察到的中梁部位。建议制作一种与医学上光学纤维内窥镜作用原理及效果相同并稍加改善的光纤内窥镜。从心盘销孔或隔板孔伸进去。可检查两隔板间中梁是否出现裂纹。

四、结语

总之，货车中梁是车辆的主要受力部件之一。货车中梁裂纹已成为目前制动梁脱落的最大隐患之一，这种问题如不彻底解决将会造成货车颠覆，严重危及行车安全。

参考文献：

[1]孙景乐，制动梁支柱产生裂纹的原因分析及改进措施[J]， 铁道机车车辆工人，2003，（4）.

（作者单位：中车齐车集团货车分厂）