Основные неисправности автосцепного устройства

Осмотр и проверка автосцепного устройства при периодическом техническом обслуживании подвижного состава гарантирует надежную работу в межремонтные сроки. Однако в эксплуатации возможны случаи чрезмерного износа и повреждения деталей, проявления дефектов изготовления, которые могут вызвать нарушения нормального действия автосцепного устройства, а при определенных неблагоприятных условиях привести к саморасцепу автосцепок или излому отдельных деталей. Замок автосцепки в сцепленном состоянии удерживается в нижнем положении предохранительным устройством, надежное действие которого обеспечивается содержанием определенных нормах размеров элементов деталей, входящих в это устройство. Наиболее часто встречающейся неисправностью является недействующий предохранитель от саморасцепа.

Предохранитель от саморасцепа.При изломе верхнего плеча полностью отсутствует ограничение перемещения замка.

При изгибе верхнего плеча увеличивается расстояние между торцом плеча и упорной частью противовеса замкодержателя из-за чего увеличивается перемещение замка в кармане корпуса, в результате снижается надежность сцепления при натяжении поезда из-за уменьшения площади соприкосновения замков сцепленных автосцепок; замок может уйти в корпус настолько, что перестанет запирать сцепленные автосцепки. Кроме того, изогнутое плечо может упасть с полочки, вследствие чего также увеличится уход замка в карман корпуса. При недостаточной длине верхнего плеча - оно спадет с полочки, пройдет под нее или упрется торцом в полочку и при соударении вагонов произойдет излом или изгиб плеча.

При длине верхнего плеча более допустимой во время сцепления автосцепок верхнее плечо ложится на противовес замкодержателя, а не на полочку и предохранитель от саморасцепа выключается.

При недостаточной ширине верхнего плеча оно может пройти между серповидным приливом полочки и противовесом замкодержателя, не упираясь в него. Уход замка в корпус, в этом случае, ничем не ограничивается

При округлении кромок упорного торца верхнего плеча оно будет проскальзывать вверх противовеса, что приводит к выключению предохранителя.

Изгиб нижнего плеча предохранителя приводит к заклиниванию его о паз замка таким образом, что верхнее плечо останется приподнятым над полочкой, и будет проходить над противовесом замкодержателя.

Излом предохранителя замка

Замкодержатель.

При изломе противовеса будет полностью отсутствовать ограничение перемещения замка в карман корпуса.

При изгибе противовеса произойдет неисправность аналогичная с изгибом верхнего плеча предохранителя.

При износе нижней части овального отверстия под действием сил трения о малый зуб соседней автосцепки замкодержатель может подняться на столько, что верхнее плечо предохранителя пройдет над противовесом и не будет препятствовать уходу замка в карман корпуса.

При износе верхней части овального отверстия замкодержатель опустится, и верхнее плечо предохранителя пройдет над противовесом и не будет ограничивать перемещение замка в карман корпуса.

При износе упорной поверхности противовеса верхнее плечо предохранителя может выскользнуть вверх и выключить предохранитель от саморасцепа.

Замок автосцепки.

При недостаточной толщине замка (у грузовых вагонов менее 48 мм, у пассажирских - менее 50 мм) сцепленные автосцепки не запираются и при возникновении тягового усилия малый зуб, и замок соседней автосцепки выйдут из зацепления.

При изгибе сигнального отростка во время сцепления замок заклинивается и его рабочая часть выходит в зев корпуса не полностью, в результате чего верхнее плечо предохранителя остается на противовесе и предохранитель не включается.

При изломе или изгибе направляющего выступа замок может занять неправильное положение, при котором предохранитель оказывается выключенным.

При изломе шипа для навешивания предохранителя будет полностью отсутствовать ограничение перемещения замка в карман корпуса.

При износе задней кромки овального отверстия под воздействием тягового усилия увеличивается выход замка в зев корпуса, и верхнее плечо предохранителя спадет с полочки.

Валик подъемника.

При недостаточной длине цилиндрической части замок опирается кромкой овального отверстия на более тонкую квадратную часть валика и занимает неправильное положение, при этом верхнее плечо предохранителя спадает с полочки.

При выпадении валика замок выходит в зев корпуса и верхнее плечо предохранителя спадает с полочки.

При заклинивании валика подъемник широким пальцем удерживает предохранитель в положении, при котором верхнее плечо будет приподнято над противовесом.

Расцепной привод.

При короткой цепи расцепного привода (возникновение тягового усилия или прохождение кривых участков пути), цепь при натяжении может повернуть валик подъемника в расцепленное состояние.

При длинной цепи можно не выявить неполное сцепление при неправильном положении расцепного рычага.

Корпус автосцепки.

Уширение зева автосцепки за счет износа большого и малого зубьев или изгиба большого зуба приводит к выскальзыванию малого зуба и замка соседней автосцепки из контура зацепления под действием тягового усилия.

Изгиб полочки приводит к спаданию верхнего плеча предохранителя с нее. Неправильное положение полочки приводит к спаданию плеча предохранителя с полочки или прохода его над противовесом замкодержателя.

Износ шипа для навешивания замкодержателя приводит к отпусканию замкодержателя, при этом верхнее плечо проходит над противовесом замкодержателя не ограничивает перемещение замка в кармане корпуса. Возможно спадание замкодержателя с шипа и заклинивание его между шипом и замком.

При наличии в кармане корпуса посторонних предметов или обледенения дна кармана мешающих замку занять правильное положение, возможно выключение предохранителя от саморасцепа.

Поглощающий аппарат

Вагон с неисправным поглощающим аппаратом может привести к разрыву автосцепки, либо тягового хомута.

Разрыв поезда на перегоне классифицируется как брак, при этом последствия разрыва ведут к продолжительному занятию перегона, так как поезд с перегона приходится выводить частями.

По своей конструкции аппарат очень прост, но в работе даже для опытного осмотрщика несколько сложен. Сложность работы заключается в следующем: для того, чтобы сжать пружины на открытом стенде, всего на 70 мм (это ход нажимного конуса при полном сжатии) требуется нагрузка 22 тонны, в собранном же состоянии, для того, чтобы сжать эти пружины (через нажимной конус) потребуется нагрузка до 280 тонн. Нагрузка эта возрастает за счет специфического устройства клиньев и нажимного конуса, то есть за счет сухого трения клиньев о стенки корпуса. Давление фрикционных клиньев на стенки корпуса столь велико, что нередки случаи разрыва корпуса поглощающего аппарата буквально на куски.

Рассмотрим работу фрикционного аппарата. Поглощающий аппарат являет собой мощнейший амортизатор, предохранитель от резких рывков и ударов, который выдерживает нагрузку в 280 тонн. (Ш-1-ТМ). Теперь представим на миг, что лопнули пружины, корпус, то есть аппарат вышел из строя на 100%, нет мощного амортизатора, и станет ясно, какие резкие рывки и удары возникают в процессе эксплуатации (на маневровых горках, в пути следования) на детали, передающие нагрузку - раму и саму автосцепку.

Поэтому совершенно не случайно, в первую очередь, появляются трещины в ударно - тяговом устройстве именно там, где поглощающий аппарат теряет упругость, то есть перестает быть амортизатором, предохранителем.

Поглощающий аппарат находится на вагоне как бы в висячем (плавающем) состоянии. Задней частью упираясь в задние упорные угольники, передней, через упорную плиту, в передние упорные угольники, абсолютно не касаясь поддерживающей планки. Если лопнули пружины, поглощающий аппарат упадет всей своей тяжестью на поддерживающую планку тяговым хомутом. Сечение хомута 160 — 25 мм, вес аппарата в сборе 252 кг. Пружины лопнули, на ходу поезда, движение автосцепки ничто не ограничивает, значит, автосцепка постоянно смещается внутрь вагона, до упора автосцепки и выходит полностью, таская за собой тяговый хомут, который теперь уже лежит на поддерживающей планке, и весом в 250 кг усиленно трется о планку. Постоянно смещаясь так же усиленно трется хвостовик автосцепки о центрирующую балочку (этот признак, прежде всего, бросается в глаза при осмотре поезда). Из этого следует:

При выходе автосцепки в нормальном состоянии- есть яркий металлический блеск на хвостовике автосцепки, доходящий до упора головы автосцепки. Необходимо посмотреть на тяговый хомут снизу. Если есть на тяговом хомуте яркий металлический блеск, выходящий из—под поддерживающей планки, размером суммарно с обеих сторон не менее 150 мм, это указывает, что аппарат неисправен (лопнули пружины);

В растянутом состоянии- если есть яркий металлический блеск на хвостовике автосцепки, доходящий до упора головы автосцепки. Необходимо посмотреть на тяговый хомут снизу. Яркий металлический блеск на хомуте, выходящий из—под поддерживающей планки в сторону хвостовика автосцепки, размером не менее 150 мм указывает, что аппарат — брак по той же причине. Если выход автосцепки более 100 мм, но нет вышеуказанных признаков, аппарат исправен.

В сжатом состоянии.

Яркий металлический блеск на хвостовике автосцепки (отчетливо виден в проем вагона) и на тяговом хомуте, выходящий из-под поддерживающей планки в сторону подпятника, размером менее 150 мм, указывает на просадку пружин. Величина металлического блеска (размер его) на тяговом хомуте будет зависеть от величины просадки пружин, (то есть размера просадки), поэтому не может быть конкретной.

Выявление нарушения крепления валика подъемника автосцепки СА-3

Впроцессе эксплуатации автосцепки происходит износ стенок отверстия для валика подъемника со стороны большого и малого зубьев, а также самого валика, износ и изгиб болта, тем самым создаются условия для выпадения валика подъемника во время движения поезда.

Выпадение валика подъемника происходит в тот момент, когда смещение противовеса валика от вертикальной стенки автосцепки со стороны малого зуба достигает 15 мм.

В результате выпадения валика подъемника происходит излом планки контрольно-габаритного устройства (КГУ), устройства контроля схода подвижного состава (УКСПС), что приводит к сбою графика движения пассажирских и грузовых поездов.

При контроле технического состояния автосцепного устройства нужно обращать внимание на величину зазора между противовесом валика подъемника и отверстием для него со стороны малого зуба. При величине зазора 15 мм и более - проверить вручную надежность крепления валика подъемника.

Выявление трещины корпуса поглощающего аппарата.

Разрыв корпуса поглощающего аппарата происходит за счет резкого сверхмощного давления клиньев на корпус. Разорвав корпус, клинья при сжатии трения на корпус не оказывают, а значит, только пружины воспринимают нагрузку при работе аппарата. Следовательно, энергоемкость аппарата равна сопротивляемости пружин, то есть 22 тонны. На ходу поезда 22 тонны не в состоянии сдерживать постоянное смещение автосцепки.

Таким образом, на хвостовике появится яркий металлический блеск от трения о заплечик центрирующей балочки, доходящий до упора головы автосцепки, но пружины целые и аппарат ни в коем случае не упадет на поддерживающую планку, а значит, никакого трения не будет. Следовательно, если есть яркий металлический блеск на хвостовике автосцепки (в любом состоянии сжатом, свободном), но нет яркого блеска на тяговом хомуте, необходимо тщательно осмотреть корпус поглощающего аппарата с торца. Если корпус и клинья не изношены, но покачиваются от легкого прикосновения крючком, то корпус обязательно будет лопнувшим. При лопнувшем корпусе клинья будут покачиваться в любом состоянии аппарата, свободном или сжатом, независимо.

Износ клиньев или корпуса поглощающего аппарата.

Клинья или корпус изношены, давления на стенки и соответственно трения нет, следовательно, аппарат работает так же на одних пружинах, а значит, и признаки будут те же самые. Если яркий металлический блеск на хвостовике автосцепки (в любом состоянии свободном, сжатом или растянутом), но нет блеска на хомуте, необходимо тщательно осмотреть корпус поглощающего аппарата с торца. При износе клиньев или корпуса, клинья обычно собираются в одно место (вниз), и свободно качаются. При, казалось бы, идентичных признаках необходимо помнить большую разницу в браковке. Никогда не ищи трещину в корпусе при износе клиньев или корпуса, так как при этих износах давления на стакан корпуса практически нет и поэтому разрыв корпуса почти невозможен. И наоборот, клинья, и корпус целы (не изношены), а автосцепка систематически смещалась (есть яркий металлический блеск на хвостовике), признаки указывают именно на разрыв корпуса аппарата. Таким образом, мы рассмотрели выявление неисправностей как: лопнувшие пружины, просадка пружин, трещина корпуса, а так же износ клиньев и корпуса поглощающего аппарата.

Выявление потери упругости поглощающего аппарата.

Если клинья или корпус изношены, аппарат начнет работать только за счет пружин. Энергоемкость его падает в десять с лишним раз. Это и есть потеря упругости поглощающего аппарата. То же самое произойдет и при лопнувшем корпусе аппарата. Обнаружить аппарат, потерявший упругость довольно просто по яркому металлическому блеску на хвостовике автосцепки доходящим до упора головы автосцепки (то есть след постоянного систематического смещения автосцепки внутрь вагона и обратно). У исправного аппарата такие смещения (трение) абсолютно невозможны. При признаке потери упругости необходимо осмотреть упорную плиту, так как именно на нее через автосцепку, приходится при маневрах сильный удар, и довольно часто происходит её излом на несколько частей.

Излом упорной плиты

Выявление неисправностей в деталях, передающих нагрузку на раму вагона.

Если ударно - тяговое устройство исправно, то смещение автосцепки (вперед - назад) практически ограничено размером не более 45 мм. Отверстие в хвостовике автосцепки размером 137 мм ширина клина автосцепки 92 мм, эта разница 45 мм и есть та величина свободного хода автосцепки. Размер этого хода, за счет трения о центрирующую балочку, отчетливо виден на любом вагоне и в любое время суток (легкая незначительная потертость, но строго ограниченного размера не более 50 мм.)

Излом тягового хомута Трещина хвостовика автосцепки

Теперь представим, произошел излом любой полосы тягового хомута (верхней или нижней). В месте излома тяговая полоса непременно разойдется примерно на 40 мм (так как излом её происходит при резком рывке, а не ударе). Клин автосцепки погнется так же вперед, так как он ограничен в движении одной только полосой и качнется на 20 - 30 мм. Таким образом, смещение автосцепки, то есть ее трение увеличится на 80 мм, да плюс свободный ход, допустим 40 мм. Получился размер трения в 120 мм. Это условный размер, но он достаточно убедительно показывает, о чем может подсказать осмотрщику увеличенный размер смещения (трения) автосцепки о центрирующую балочку и ее заплечик. Именно след трения о заплечик в первую очередь бросается в глаза, даже при беглом осмотре.

В процессе эксплуатации на автосцепное устройство вагонов при движении поездов и производстве маневровой работы действуют продольные силы, которые могут привести к возникновению трещин, погнутости или излому деталей автосцепного оборудования.

Рис. А

Так в корпусе автосцепки, как правило, трещины (см. рис. А) располагаются в местах перехода от ударного упора к хвостовику 3, в зеве автосцепки, в углах окна в ударной стенки 2 и в перемычке хвостовика у отверстия для тягового хомута 4, в месте перехода от ударной поверхности зева к боковой поверхности большого зуба 5, в зоне перехода от боковой поверхности большого зуба 6, в углах отверстий для сигнального отростка и направляющего зуба в стержне хвостовика, в местах перехода от ударной поверхности зева к боковой поверхности малого зуба 1.

Наличие трещин на корпусе автосцепки определяется по скоплению пыли, инея, а также по «вспученности» краски.

Выработка, трещина, излом хвостовика автосцепки

Излом хвостовика автосцепки по старой трещине

Излом большого зуба автосцепки из-за неправильного ведения поезда

Излом автосцепки возможен из-за неправильных действий машинистов при ведении поезда. При осмотре вагонов обращать внимание на состояние автосцепки в местах возможного производства наплавочных работ. Нарушение технологии ремонта корпуса автосцепки при плановых видах ремонта вагонов может привести к излому автосцепки, как в местах наплавки, так и в зонах тяговых усилий.

Излом большого зуба автосцепки

Излом малого зуба автосцепки

Увеличенное, против установленных норм, расстояние А (см. рис. 16) от упора корпуса автосцепки до ударной поверхности розетки свидетельствует об изломе клина тягового хомута или разрыве верхней или нижней полосы тягового хомута, изломе пружин поглощающего аппарата или разрыве соединительных планок тягового хомута, чрезмерной выработке отверстия в хвостовике.

Рис. 16.Расстояние от упора головы автосцепки до ударной поверхности розетки

Излом тягового хомута

Уменьшенное против установленных норм расстояние А от упора корпуса автосцепки до ударной поверхности розетки, а также наличие следов удара на торцевой поверхности розетки и упоре корпуса автосцепки свидетельствуют о возможном изломе клина, упорной плиты или заклинивании поглощающего аппарата.

Рис. 17. Метод определения излома клина тягового хомута ударом молотком снизу

Изломанный клин тягового хомута при натянутых автосцепках, будет находиться в наклонном положении, при сжатых автосцепках - в вертикальном положении. В последнем случае излом клина может быть обнаружен щупом из тонкой проволоки, а когда клин не зажат, то при ударе молотком по нему снизу будет слышен двойной звук. Признаком излома клина могут служить также изогнутые поддерживающие болты, причем болт, расположенный ближе к концевой балке, обычно изгибается сильнее.

Изгиб поддерживающих болтов клина тягового хомута вызывается разрывом тяговых полос и соединительных планок тягового хомута. При этом изгиб переднего болта происходит из-за разрыва верхней полосы тягового хомута, а заднего болта - при разрыве нижней полосы. Разрыв соединительных планок определяется по наличию металлического блеска на хвостовике с той стороны, с которой оборвана соединительная планка.

Трещина клина тягового хомута Излом, изгиб клина тягового хомута

Излом упорной плиты определяется провисанием нижних ее концов по отношению к нижней полосе тягового хомута, а также наличием клинообразных зазоров между упорной плитой и передними угольниками в растянутом и сжатом состоянии (см. рис. 19), при этом кромки передних угольников будут видимо деформированы, а на поверхности нижней полосы тягового хомута под упорной плитой будет металлическая пыль.

При сбросе маятниковых подвесок (см. рис 20) с центрирующей балочки (или изломе маятниковых подвесок) возможен излом клина тягового хомута или разрыв тяговых полос и соединительных планок тягового хомута.

Излом тягового хомута

Трещина в корпусе поглощающего аппарата определяется по наличию зазора между клиньями и горловиной корпуса. Появление металлической пыли в верхней части горловины, которая затем накапливается на нижней полосе тягового хомута, свидетельствует о наличии трещины в верхней части корпуса. Наличие свежих следов, вмятин на розетке и поверхности упора корпуса автосцепки, блестящей поверхности шириной до 150 мм на нижней полосе тягового хомута с любой стороны поддерживающей планки указывает на излом пружины поглощающего аппарата.

Ослабление крепления и изгиб поддерживающей планки поглощающего аппарата, обнаруживаемых по зазорам между планкой и горизонтальными полками хребтовой балки, происходит из-за отрыва полос тягового хомута и просадки пружин поглощающего аппарата.

При браковке аппарата нужно обратить внимание на состояние аппарата соседнего вагона!

На практике встречаются случаи, при которых соседние автосцепки расцепным приводом расцепить невозможно. Такое положение может быть следствием упора верхнего плеча предохранителя в полочку или изгиба нижнего плеча до такой степени, что оно не проходит в паз замка. В этих случаях верхнее плечо предохранителя искусственно приподнимается вверх через специальное отверстие в нижней части горловины автосцепки любым предметом (ручкой молотка, ломиком и др.) и выводится из зацепления с полочкой.

Большое значение для нормальной работы автосцепного устройства имеет взаимное расположение соседних автосцепок и положение автосцепки на вагоне. Действующими нормативами установлено расстояние от головки рельса до продольной оси автосцепки в пределах:

- у порожних пассажирских и грузовых вагонов должна быть не более 1080 мм;

- у пассажирских вагонов с пассажирами не менее 980 мм;

- у груженых четырехосных вагонов не менее 950 мм;

- у восьмиосных вагонов не менее 990 мм.

9.4. Порядок проведения измерения высоты автосцепки над уровнем головок рельсов

Измерение высоты автосцепки над уровнем головок рельсов

Высоту автосцепки замеряютпри техническом обслуживании поезда (состава) шаблоном для измерения высоты автосцепки (поверка шаблона производится не реже одного раза в год), который устанавливается опорами на головки рельсов пути (на горизонтальном и прямом участке пути), в точке пересечения, выхода хвостовика автосцепки из ударной розетки (по передней плоскости центрирующей балочки) и линии проходящей вдоль литейного шва хвостовика (см. фото и рис.21).

Рис.21.

При этом разницу по высоте центров сцепленных автосцепок проверяют шаблоном 873р, которая не должна превышать:

между локомотивом и первым груженым вагоном 110 мм,

между вагонами в составе грузового поезда - 100 мм,

между вагонами в составе пассажирского поезда при скорости движения до 120 км/час - 70 мм;

между вагонами в составе пассажирского поезда при скорости движения свыше 120 км/час - 50 мм.

Превышение установленных размеров может привести к саморасцепу.

Неподход между центрами сцепленных автосцепок (допуски см. выше)

Для обеспечения нормального взаимодействия соседних автосцепок в сцепленном состоянии провисание головок не должно быть более 10 мм, а подъем их не более 3 мм. Эти размеры определяются, как разность результатов двух измерений:

*высоты автосцепки над головкой рельса, в точке, которая находится на пересечении линии, проходящей вдоль литейного шва и в точке места выхода хвостовика из ударной розетки (см. фото и рис. 21);

Измерение высоты автосцепки над уровнем головок рельсов

* высоты автосцепки над головкой рельса, в точке, которая находиться на пересечении линии, проходящей вдоль литейного шва и в точке оси зацепления автосцепок, находящийся на расстоянии 15 мм от наружной кромки тяговой поверхности малого зуба или от кромки большого зуба на расстоянии 125 мм (см. фото и рис. 21).

Такой диапазон отклонений продольной оси автосцепки от горизонтали выбран для облегчения условий работы маятниковых подвесок. При нажатии или сжатии сцепленные автосцепки стремятся занять горизонтальное положение, поэтому автосцепки, отклоненные вверх, растягивают маятниковые подвески, которые при значительных продольных силах могут оборваться.

Трещина маятниковой подвески

Ограничение отклонения автосцепки вверх облегчает также прохождение сцепа вагонов через горб сортировочной горки. Провисание автосцепки улучшает условия работы маятниковых подвесок, но провисание более 10 мм приводит к неравномерному износу поверхностей касания сцепленных автосцепок.

Провисание автосцепки