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1、1我国铁路货车车钩、缓冲器技术及产品发展概况1 车钩目前，我国铁路货车上装用的车钩、钩尾框主要是 13 号、13A 型、13B 型及 16、17 型，其中约有 90%以上货车使用的是 13 号、13A 型车钩及钩尾框；17 型车钩最初与 16 型车钩配套装用在翻车机卸货的单元运煤专用敞车上，鉴于 17 型车钩在运用中表现出的优良性能，17 型车钩已成为我国 70t 级货车的主型车钩。13 号车钩、钩尾框13 号车钩是我国在 20 世纪 60 年代初参照美国 E 型车钩及俄罗斯 CA-3 型车钩研制的，70 年代初开始在我国铁路货车上推广使用。13 号车钩钩头结构及三态作用性能、防跳原理与美国
2、E 型车钩基本相同，钩尾部结构及联接方式而是采用了类似俄罗斯 CA3 型车钩垂直竖扁销联接方式及结构，钩尾端面采用美国 E 型车钩的平面结构；没有直接采用美国 E 型车钩水平横扁销联接方式及和俄罗斯 CA3 型车钩钩尾端部的圆柱面结构。13 号车钩钩体、钩舌及钩尾框开始采用牌号为 ZG25 的普通碳素铸钢制造，其车钩的静拉破坏载荷为2250KN，比当时 2 号车钩的静拉破坏载荷（1550KN）提高 45%以上，13 号钩尾框的静拉破坏载荷为不低于 2800KN，基本满足了当时由载重 50t60t 货车组成的列车牵引需要。1983 年铁道部决定停止生产2 号车钩，在修理货车中逐步淘汰 2 号车钩
3、；同时考虑我国铁路运输重载、提速的发展需要，组织国内相关院所及工厂研制材料及强度等同美国 AAR M201 C 级铸钢的低合金铸钢，用于制造车钩、钩尾框，以期进一步提高 13 号车钩、钩尾框承载能力。经过近十年的努力研制成功 C 级钢 13 号车钩及钩尾框，车钩的静拉破坏载荷提高到 2820KN 以上，钩尾框的静拉破坏载荷提高到 3150KN 以上。1995 年，铁道部下发了辆技 (1995)147 号文关于公布 13 号车钩、钩尾框 C 级钢技术条件的通知 ，C 级钢 13 号车钩及钩尾框开始在新造货车上推广使用。为了保证铁路运输安全，满足改革开发以来经济高速发展对提高铁路运输能力不断增长的
4、需求，2002 年铁道部运输局以运装货车电(2002)104 号电报要求从 2002 年 3 月 1 日起停止生产普碳钢 13 号车钩及钩尾框，2006 年以运装货车电(2006)2076 号电报要求停止生产 C 级钢 13 号车钩及钩尾框。13A 型车钩及钩尾框13A 型车钩是在 13 号车钩基础上改进研制开发的，主要目的是缩小了车钩连挂间隙，降低列车的纵向冲动，改善列车车辆的纵向动力学性能。13A 型车钩的连挂间隙为 11.5mm，比普通的 13 号车钩连挂间隙19.5mm 减小了 41%，钩体、钩舌的材质为 C 级钢，锁铁为 E 级钢，其它钩腔内零件均采用 B 级钢材质制造，车钩静拉破坏
5、强度提高到 2950KN 以上。为解决 13 号钩尾框结构强度不足问题，齐装备公司参照 16、17 型钩尾框于 2001 年研制开发了 13A 型钩尾框，其在结构强度和疲劳使用寿命上明显优于 13 号钩尾框，静拉破坏载荷为提高到 3340KN 以上。2001 年运输局装备部以运装货车(2001)190 号文批准 13A 型车钩、钩尾框通过部级技术审查，开始批量在新造货车上装用；2002 年铁运(2002)72 号和铁运(2002)93 号批准 13A 型车钩、钩尾框在修理货车上作使用。2007 年，根据运装货车(2007)370 号文要求，13A 型车钩组成、钩体、钩舌停止生产，在货车修理中逐
6、步淘汰。13B 型车钩、钩尾框13B 型车钩、钩尾框是齐装备公司为满足我国铁路运输进一步发展需要，解决因钩尾销螺栓折断引起列车分离事故，在 13A 型车钩、 13A 型钩尾框基础上改进设计的新型车钩。 2007 年，铁道部运输局装备部以运装货车(2007)370 号文批准 13B 型车钩、钩尾框年通过部级技术审查，并开始在新造 60t 级货车和货车修理中全面推广使用。13B 型车钩钩体在 13A 型车钩钩体基础上取消了钩尾端部工艺孔，以增加钩尾销的承载面积，改善钩尾2销的受力状态；其它钩舌推铁、锁铁、下锁销组成及钩舌销等零部件均采用 13A 型车钩零部件，不改变产品使用性能；钩体材质由 C 级
7、钢提高为 E 级钢，进一步提高了钩体强度。 13B 型钩舌修改了钩舌鼻部内腔加强筋结构，加强筋数量由 2 条增加为 3 条，同时增加加强筋厚度，进一步提高了钩舌的结构强度和疲劳可靠性；增加了牵引 S 面无起模斜度和沿座锁面分型的要求，规定了锁面的起模斜度，改善了钩舌 S 面的应力集中状态；13B 型钩舌材质有 C 级钢和 E 级钢两种，同时满足新造和检修货车的需要。13B 型钩尾框是在 13A 型钩尾框基础上改进设计的，主要将螺栓安装座由原来的一个螺栓承载更改为一个螺栓承载、两个螺栓防护的结构，避免了钩尾销螺栓折断而造成钩尾销脱落，从而引发列车分离事故；钩尾框材质由 C 级钢提高为 E 级钢，
8、进一步提高钩尾框强度。为提高 13 系列上作用车钩的防分离性能，铁道部运输局装备部以运装货车(2005)242 号批复同意了车钩防跳装置的产品图样和技术条件，以运装货车(2006)88 号要求对 13 系列上作用车钩进行防跳装置的技术改造，进一步提高了车钩缓冲装置的性能，压缩车钩分离惯性事故的发生。为提高 13 系列下作用车钩的防分离性能，铁道部运输局装备部以运装货车(2008)480 号同意了齐装备公司提出的 13 系列下作用车钩加装防跳插销方案，从 2008 年 10 月 1 日在新造和检修的货车上推广使用。16、17 型车钩及钩尾框16、17 型车钩及钩尾框是为加快晋煤外运、大同至秦皇岛
9、铁路开行万吨重载单元列车而研制开发的配套产品。1988 年起在铁道部组织下，齐装备公司等单位共同研制的，1990 年开始批量生产，1997 年铁道部以科技机函(1997)33 号批准 16、17 型车钩通过部级科技成果鉴定。目前，我国大秦铁路运煤专用运输线上的 C63、C63A、C76B 、C76C 及 C80 型各型运煤专用敞车均装用了 16 型、17 型联锁式车钩。多年的运用实践证明，其在作用性能、安全可靠性、疲劳寿命及耐磨性能方面均明显优于 13 号车钩，具有连挂间隙小（9.5mm） 、联锁防脱及防跳性能可靠、曲线通过好的特点，对改善长大重载列车纵向动力学性能及列车连挂安全可靠性等方面的
10、效果非常显著，满足了大秦铁路开行万吨重载单元列车的需要。为提高 16、17 型和 13A 型车钩的可靠性，铁道部运输局装备部以运装货车(2004)215 号文件批复同意了齐装备公司提出的 16、17 型、13A 型车钩产品图样和制造技术条件的修改建议，进一步提高了车钩强度、耐磨性能、疲劳可靠性和防止车钩分离的安全可靠性；以运装货车电(2004)16 号电报要求车钩等重要配件统一模具制造，以运装货车(2005)134 号文件批复同意了齐装备公司研制的 13A 型、16、17 型车钩样板，以保证车钩的制造质量和互换性能。鉴于 16、17 型车钩在运用中表现出的优良性能，我国 70t 级货车均采用了
11、 17 型车钩。为提高 17 型车钩的防分离可靠性，运装货车(2006)162 号批复同意了齐装备公司研制的车钩防跳插销，在新造及检修的 17型车钩上推广使用，并以运装货车(2008)480 号同意了齐装备公司提出的防跳插销改进方案齐装备公司于 2007 年对 16、17 型车钩钩体、钩舌和钩尾框进行了改进，以进一步提高 16、17 型车钩的疲劳可靠性，主要改进内容有：1)钩体改进了钩尾销孔牵引弧面结构，由锥棱改为局部圆柱面，增加牵引接触面积，降低接触应力，改善受力状态；修改钩尾销孔牵引弧面淬硬技术要求，采用不连续淬火热处理工艺，改善尾销孔表面的硬度分布梯度及钩尾销孔应力分布状态，提高尾销孔牵
12、引面抗疲劳能力；2）提出了加厚型 16 型钩舌两种改进方案，对钩舌鼻部内腔加强筋结构进行改进，同时数量由 2 条增加为 3 条，增加了牵引 S 面采用整体芯工艺制造无起模斜度和沿座锁面分型的要求；增加了钩舌牵引 S 面、钩舌销孔、牵引台和冲击台等主要受力部位的壁厚和鼻部加强筋的厚度，进一步提高了钩舌的结构强度和抗疲劳裂纹的能力；3）钩尾框修改了 16、17 型钩尾框后端承载面四角与卸荷槽弯角处的结构，增加四角倒角，改善了钩尾3框的受力状态。铁道部运输局装备部以运装货车(2007)370 号文批准了以上改进措施。16、17 型和 13B 型锻造钩尾框16、17 型和 13B 型锻造钩尾框齐装备公
13、司是为满足我国铁路货车提速、重载发展的需要而研制开发的新型铁路货车钩尾框。采用锻造工艺制造钩尾框,可避免由于铸造工艺引起的砂眼、气孔、缩松等制造缺陷，尤其提高钩尾框尾部弯角部位的制造质量，有效的提高钩尾框的疲劳寿命，减少检修工作量，降低运用成本。铁道部运输局装备部以运装货车(2005)78 号文批准了 17 型锻造钩尾框锻造钩尾框产品图样和技术条件，从 2007 年部招标采购的 70t、 80t 级货车起得到全面推广使用；以运装货车 (2007)370 号文批准 16 型锻造钩尾框通过铁道部组织的技术审查，从 2008 年在部招标采购的 80t 级货车起得到全面推广适用；以运装货车电(2008
14、)1073 号批准 13B 型锻造钩尾框铁道部组织的技术审查，从 2008 年下半年起在新造货车上开始推广使用。RFC 型牵引杆RFC 型牵引杆是为大秦线开行 2 万吨重载煤炭运输专列而研制开发的，能与秦皇岛三、四期煤码头的拨车机、列车定位机和三车翻车机相匹配，实现不摘钩连续翻卸作业。铁道部以科技装函(2005)5 号文批准RFC 型牵引杆通过部级技术审查，从 2005 年下半年起在新造 C80 型货车开始全面使用；按科技装200664 号关于印发大秦线 2 万吨重载组合列车综合试验总结及下一步安排会议纪要的通知要求，大秦铁路于 2007 年底完成了大秦线 C80 型敞车全部进行换装牵引杆技术
15、改造。大秦线重载列车采用牵引杆技术后显著降低了列车纵向冲动，提高了列车运行安全和防分离可靠性；由于牵引杆取消了车钩连接，从而减少了列车分离、车钩或钩尾框断裂的发生，提高了防列车分离安全可靠性；并明显降低了检修工作量，提高了车辆的运用效率。2 缓冲器目前，我国铁路货车上装用的缓冲器主要是 2 号、ST 型及 MT-3 型、MT-2 型缓冲器，其中 2 号缓冲器根据运装货车电(2006)2076 号电报要求已停止生产。ST 型缓冲器ST 型缓冲器是铁道部于 1992 年组织有关部门及单位，结合我国铁路货车制造及检修方面的实际需求，在 -1-TM、SZ-1-TM 型的基础上开发研制的。1997 年
16、1 月通过了部级审查定型为 ST 型缓冲器，开始大批量装车使用。ST 型缓冲器同属于干摩擦全钢弹簧缓冲器，其主要特点是结构简单、零件少、重量轻、价格便宜、对使用环境要求不高；不足的是箱体是摩擦系统的重要组成部分，导致其性能稳定性较差，制造及检修工艺性不好。运用中箱体摩擦面、推力锥、楔块磨耗严重，螺栓裂纹、断裂事故多、破损率高，卡死现象多，检修成本高等。根据运装货车电(2006)2076 号要求，ST 型缓冲器组成已停止生产。MT-2、 MT-3 型缓冲器MT-2、MT-3 型缓冲器从 1989 年开始研制，于 1992 年 8 月通过铁道部组织的技术审查，MT-2、MT-3 型缓冲器只是缓冲器的容量、阻抗性能有所不同，分别为不低于 50KJ 和 45KJ、不大于 2.27MN 和2.0MN。4MT-2 型缓冲器具有大容量、低阻抗及性能可靠等特点，在 C63 型、C76 型、C80 系列及 70t 级等重载货车上均装用了该缓冲器；MT-3 型缓冲器主要应用于 21t 轴重、载重 60t 各种通用货车。HM-1 缓冲器HM-1 缓冲器
