董繼華

摘 要:文章針對電機(jī)車車斗斷軸落道的事故進(jìn)行原因分析,提出改進(jìn)措施及實(shí)施后的效果

關(guān)鍵詞:車斗切軸落道原因分析措施效果

中圖分類號:U29 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0100-01

天津市水泥石礦原礦運(yùn)輸所使用的是常洲機(jī)車廠生產(chǎn)的ZL20-9750-B型直流架線式露天、平峒兩用電機(jī)車,時(shí)速19.8km/h,原礦運(yùn)輸主要是靠電機(jī)車來完成,多年來為我礦生產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。近年來隨著水泥石產(chǎn)量的逐漸提高,年產(chǎn)量由原來的90萬噸提高到300萬噸及電機(jī)車運(yùn)輸速度的加快,車斗輪對經(jīng)常發(fā)生斷裂,輪距迅速發(fā)生變化,造成脫軌落道。高速運(yùn)行的機(jī)車重斗落道如在峒室內(nèi)由于受空間限制,起重設(shè)備的陳舊簡單落后,工人們每次落道打斗身體疲勞都達(dá)到極限,苦不堪言。高速運(yùn)行的機(jī)車如在岔尖處落道,情況更加嚴(yán)重,除重斗落道外大面積的摧毀鐵路。由于原礦運(yùn)輸車間是水泥石礦聯(lián)系采場與破碎的樞紐,是水泥石礦生產(chǎn)線的咽喉要道,一旦出現(xiàn)問題,全礦的生產(chǎn)線就得停產(chǎn),全礦因?yàn)檐嚩仿涞蓝斐傻氖鹿首罱鼛啄陼r(shí)有發(fā)生,屢見不鮮,嚴(yán)重制約了礦山生產(chǎn)。由于斷軸造成的脫軌落道幾乎占落道事故的90%以上,致使設(shè)備損壞,威脅員工的人身安全。下面就斷軸的原因進(jìn)行分析,提出改造措施并加以實(shí)施。

1斷軸原因分析

1.1 鐵路原因

我礦和現(xiàn)電機(jī)車配套使用的軌距為900mm的窄軌鐵路,鐵路全長為2800m,坡度比為1000∶3,是由鐵路信號自動(dòng)控制道岔,主復(fù)線機(jī)車行駛,即越是重車?yán)铣鰜碓绞窍缕逻\(yùn)行速度越快。鐵軌是由大型鐵路淘汰下來的43kg/m鐵軌,鐵路施工是我礦工人自行施工,從路基的測量、布渣、鋼軌的鋪設(shè)搗固、道岔及轍尖軌布置和軌縫的連接均未達(dá)到正規(guī)鐵路的要求,特別是受地理位置的限制,機(jī)車轉(zhuǎn)彎的曲線半徑更是遠(yuǎn)未達(dá)到合理要求。但是原來產(chǎn)量低,機(jī)車掛斗少,行駛速度慢,車斗運(yùn)行時(shí)雖也左右搖擺,斷軸事故幾乎為零。近年來,隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,電機(jī)車就得提速,特別是年產(chǎn)量達(dá)到300萬噸及以上時(shí),斷軸脫軌事故頻發(fā),嚴(yán)重影響了企業(yè)正常生產(chǎn),因斷軸落道給企業(yè)造成很大損失。

(1)岔尖、轍盤長期不更換,年久失修加之道床不實(shí),轍盤是雙道都軋的地方,軌道軋過一次,轍盤就軋兩次,轍盤心就凹進(jìn)去,機(jī)車運(yùn)行到此處都屬于砸軌,輪軸受力增加,形成撞擊,造成斷軸落道。

(2)道床不實(shí),特別是峒室內(nèi)的道床由于常年運(yùn)行,機(jī)車運(yùn)輸時(shí)掉料,大塊清理后,碎料及面子就落到道床上,經(jīng)過雨水浸泡,本不堅(jiān)硬的道床更加變軟,軌道不平,形成所謂的三角坑。軌道不平也使軌距發(fā)生變化,軌距有大有小,再加上軌縫熱漲冷縮,縫大的沖擊車輪,縫小的軌距彎形,造成機(jī)車運(yùn)行時(shí)蛇形前進(jìn),車斗左右搖擺,對車輪風(fēng)圈反復(fù)撞擊形成具大的沖擊力,對軸進(jìn)行剪切,造成斷軸落道。

(3)彎道曲線不標(biāo)準(zhǔn),隨著產(chǎn)量提高,車速加快,明顯的曲線半徑小的劣勢更加明顯,機(jī)車進(jìn)入彎道時(shí),車輪與道軌相磨擦發(fā)出刺耳的尖叫聲。速度越快,產(chǎn)生的離心力越大,車輪在離心力的作用下撞擊彎道鋼軌,反作用力傳到軸上。天長日久使軸肩受力瞬間反復(fù)沖擊,軸肩抗疲勞強(qiáng)度降低,造成斷軸落道。

1.2 礦車車斗原因

(1)隨著產(chǎn)量的逐步提高,原礦運(yùn)輸顯出力不從心。運(yùn)力不足,是困繞產(chǎn)量不能提高的問題,想盡辦法由原來的每列9個(gè)車斗聚增到16個(gè)車斗,仍顯不足,采取了對車斗進(jìn)行加邦、增容。由原來的6m3的容積增加到7m3,運(yùn)輸能力暫時(shí)提高了,但整個(gè)礦車長期超載運(yùn)行為斷軸落道埋下了隱患。斗邦增高后,礦車上晃嚴(yán)重,對軸重力增大;車斗拉出料時(shí),由于下坡增加的車斗及車斗增容后,產(chǎn)生的重力加速度的推力作用到軸上,特別是進(jìn)入彎道離心力加大,推力、離心力、加重力統(tǒng)一形成巨大合力作用到軸上,造成斷軸落道。另外,車斗增容后,顯示出車軸有點(diǎn)細(xì),不堪重負(fù),原來使用的車軸直徑φ140mm,軸承采用的7520型,軸承位直徑φ100mm,斷軸都是在軸承位與擋油圈的軸肩處,所以說軸細(xì)是斷軸的主要原因。

(2)礦車的車軸由于使用過程中,軸承損壞研磨軸承位補(bǔ)焊加工再用。加工過程中,軸肩過渡園角不規(guī)范,過渡園角變直角,機(jī)車運(yùn)行時(shí),車輪承受力集中在軸肩上,造成應(yīng)力集中不能分散,車軸抗疲勞強(qiáng)度降低;另外,軸在補(bǔ)焊加工后未進(jìn)行熱處理去應(yīng)力的工序,也是斷軸的原因。

(3)車斗年久失修,一直使用1985年投產(chǎn)時(shí)的車斗,斗底在石料的沖擊下,斗底兩層鐵板及中間的防砸木有很大的一部分變形,嗆入泥土石料后形成巨大的包塊附著在斗底一側(cè),空車運(yùn)行時(shí),車斗失去平衡形成三條腿走路,車輛搖擺,個(gè)別車輪單輪負(fù)載過重,力量集中,造成斷軸。

(4)由于企業(yè)受資金限制。車斗使用時(shí)減震彈簧經(jīng)常斷裂,為了節(jié)少資金改為橡膠墩子代替彈簧減震,減震效果大打折扣,不在斷簧,但斷軸因素在增加。

2改進(jìn)措施及實(shí)施后效果

針對我礦生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,原礦運(yùn)輸任務(wù)日趨繁重,機(jī)車提速,車斗增容所造成的礦車輪對發(fā)生斷軸的種種原因,制定卓有成效的防范措施。

2.1 鐵路大修

隨著企業(yè)形勢的好轉(zhuǎn)加大電機(jī)車軌道的資金投入,首先對鐵路進(jìn)行大修,聘請鐵路有經(jīng)驗(yàn)的退休工人進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo),對部分不合格的枕木、尖軌、轍盤等要害部位磨損嚴(yán)重的進(jìn)行更換,對鋼軌尤其是曲線部分更換或調(diào)面,對全長2748m的鐵路,增加軌距桿,共計(jì)增加軌距桿1500根,軌爪3000對,平均2.1m根軌距桿,解決軌距不均的問題,對道路不平的地段找好基準(zhǔn)點(diǎn)起道填渣、搗固,保持標(biāo)準(zhǔn)軌距,使機(jī)車運(yùn)行中鋼軌不變形,以保證鐵路機(jī)車運(yùn)輸時(shí)更加平穩(wěn)。

2.2 對礦車斗輪軸進(jìn)行改進(jìn)

在礦車車斗底部整結(jié)構(gòu)體尺寸不變的情況下,將原來車斗輪軸直徑φ140mm改為φ150mm,采用33024型軸承取代7520型軸承,軸承外徑尺寸不變,軸承位直徑增加20mm,對其它軸頭的配件尺寸進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,在不改變軸承箱整體尺寸的前提下對車軸加粗,增加了軸的強(qiáng)度。同時(shí)在加工軸的過程中,嚴(yán)格按圖紙要求尺寸進(jìn)行加工,特別階梯軸過渡園角,以及軸承位加工工序嚴(yán)格把關(guān)檢驗(yàn),確保輪軸受力均勻過渡,不集中在一個(gè)點(diǎn)上,裝配時(shí)調(diào)整好各部間隙,確保安裝使用后轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。對單列車斗進(jìn)行改進(jìn)實(shí)踐,效果良好,未發(fā)生斷軸現(xiàn)向,然后我們對整列車斗輪軸全部更換加粗軸,同時(shí)投資60萬元的大修資金,對全部車斗大梁校正,斗底重鋪。

2.3 加強(qiáng)管理

(1)設(shè)立專職的道班人員對鐵路進(jìn)行巡視、檢修,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決,保證運(yùn)輸任務(wù)完成。

(2)加強(qiáng)生產(chǎn)做業(yè)人員的管理,要求上崗前對車斗及斗間的連接部位進(jìn)行檢查,把斷軸的因素降到最低點(diǎn)。

上述分析斷軸的原因及改造措施,實(shí)施后解決了斷軸落道,影響生產(chǎn)的問題,同時(shí)降低了生產(chǎn)運(yùn)輸成本,減少了職工不必要的勞動(dòng)。提高了礦山的經(jīng)濟(jì)效益,為運(yùn)輸安全保駕護(hù)航。