鐵路貨車車輛輪對(duì)故障及其解決方案探析

王朝輝

河鋼宣鋼物流公司

鐵路貨車車輛輪對(duì)故障及其解決方案探析

王朝輝

河鋼宣鋼物流公司

在對(duì)鐵路貨車車輪進(jìn)行臨時(shí)性的驗(yàn)收時(shí)，發(fā)現(xiàn)鐵路貨車車輛車輪踏面剝離、擦傷、圓周磨耗踏面故障非常嚴(yán)重，這會(huì)造成鐵路貨車行車的安全隱患，嚴(yán)重情況下會(huì)影響到貨車司機(jī)的人身財(cái)產(chǎn)安全。為此，鐵路貨車維修管理人員特意對(duì)鐵路貨車車輪故障，進(jìn)行定期和不定期的檢查工作，借此減少鐵路貨車車輪故障的發(fā)生。與此同時(shí)，鐵路貨車車輪維修工作的強(qiáng)化也是減少鐵路貨車的檢修成本，但若要從根本上杜絕鐵路貨車車輪故障的產(chǎn)生，還需要對(duì)鐵路貨車車輪常見故障進(jìn)行系統(tǒng)化故障因素分析，并總結(jié)出與之對(duì)應(yīng)的防范措施。

鐵路；貨車；輪對(duì)；故障；防控

1 導(dǎo)言

輪對(duì)是車輛中的關(guān)鍵部件之一，輪對(duì)一旦出現(xiàn)故障，勢(shì)必影響車輛的安全平穩(wěn)運(yùn)行，嚴(yán)重的可能造成脫軌，甚至顛覆，后果不堪想象。主要針對(duì)貨車輪對(duì)常見故障進(jìn)行分析，并提出防控措施，了解和掌握輪對(duì)的常見故障，可以為減少制造缺陷提供理論參考，同時(shí)為車輛運(yùn)用維修工作提供技術(shù)參考。

2 鐵路貨車車輪常見故障

2.1 踏面圓周磨耗

踏面圓周磨耗是指車輪踏面在運(yùn)用過(guò)程中，車輪直徑尺寸減小，改變了踏面標(biāo)準(zhǔn)輪廓。這是1種不可避免的自然磨耗，但磨耗尺寸超過(guò)運(yùn)用限度，就會(huì)造成不良后果。

踏面圓周磨耗的危害在于：

2.1.1 破壞錐形踏面的作用，踏面圓周磨耗6.1mm后即呈圓柱形踏面。由于經(jīng)常處于滾動(dòng)中的踏面圓周是靠近輪緣部分。所以磨到9mm以上時(shí)，往往出現(xiàn)靠近輪緣處凹下，外側(cè)高起，這樣就失去了錐形踏面的作用，在曲線上2個(gè)輪不能同時(shí)滾動(dòng)通過(guò)曲線，外輪要產(chǎn)生滑動(dòng)，在直線上出現(xiàn)導(dǎo)前滯后現(xiàn)象時(shí)也不能自行糾正位置，加劇輪緣與鋼軌的磨耗。

2.1.2 通過(guò)道岔時(shí)，有效搭載量減少并外移，使踏面外側(cè)產(chǎn)生碾堆，瞬間產(chǎn)生作用于基本軌內(nèi)側(cè)頭部的橫向力使其軌距擴(kuò)大，由基本軌向尖軌或向轍叉心過(guò)渡時(shí)車輪上下跳動(dòng)大。

2.1.3 使輪緣的相對(duì)高度增加，易與魚尾板連接螺栓之螺母相碰或切斷螺栓。因此要嚴(yán)格防控踏面圓周磨耗，把它掌握在運(yùn)用限度以內(nèi)，一旦超出就可能造成行車事故。

2.2 踏面擦傷、剝離、局部凹入

踏面擦傷是由于車輛運(yùn)行中制動(dòng)力過(guò)大，抱閘過(guò)緊，車輪在鋼軌上滑行，踏面局部被磨成平面。運(yùn)用中滾動(dòng)軸承輪對(duì)的踏面擦傷深度不得超過(guò)1mm。這是因?yàn)樘っ娌羵麜?huì)引起車輛運(yùn)行時(shí)振動(dòng)過(guò)大，加劇車輛零部件的損壞[3]。如果擦傷過(guò)限后，輪對(duì)圓弧面上出現(xiàn)較大的局部平面，使輪對(duì)不能圓滑滾動(dòng)，增加沖擊振動(dòng)。例如，輪徑840mm，擦傷深為2mm時(shí)，其弦長(zhǎng)為81mm，就是有84mm長(zhǎng)的平面參與滾動(dòng)；若擦傷深度超過(guò)2mm，其弦長(zhǎng)更長(zhǎng)，車輪滾動(dòng)中振動(dòng)必然加劇。調(diào)查顯示，2010年某車輛段共防止35起滾動(dòng)軸承破損故障，其中30件車輪踏面有陳舊性擦傷(過(guò)限)。由此可見，踏面擦傷對(duì)安全行車影響很大，如不認(rèn)真對(duì)待解決，必會(huì)造成極大的安全隱患。踏面剝離﹑局部凹入都是由于材質(zhì)不良致使輪軌間的擠壓而造成，其危害性與踏面擦傷相同，因此，也應(yīng)使其防控在運(yùn)用限度范圍之內(nèi)。

2.3 輪緣故障

輪緣運(yùn)用后，越磨越薄，在薄到一定程度后，容易爬上尖軌。原因在于：道岔的曲線半徑比較小，又不超高，當(dāng)輪對(duì)通過(guò)道岔時(shí)，在離心力的作用下，使輪緣受到較大的橫壓力。此外，尖軌的尖端處上平面低于基本軌，因此，當(dāng)輪對(duì)通過(guò)道岔時(shí)尖軌與輪緣的頂部接觸，而輪緣頂部比較平坦，故在輪對(duì)承受較大橫壓力的情況下，輪緣頂部很容易往尖軌上爬，引發(fā)車輛脫軌事故。如果輪緣有足夠的厚度，輪緣外側(cè)則將被基本軌擋住，不會(huì)使輪緣頂點(diǎn)爬上尖軌頂端。目前，規(guī)定輪緣厚度的運(yùn)用限度是23mm，即輪緣外側(cè)部分至輪緣頂點(diǎn)距離為6mm。如果尖軌尖端部分的厚度為3mm，由于輪對(duì)通過(guò)尖軌時(shí)會(huì)擠壓基本軌，那么尖軌尖端與基本軌之間會(huì)產(chǎn)生2mm的間隙，此時(shí)兩者相加為5mm，小于輪緣外側(cè)與輪緣頂點(diǎn)間的距離，這樣，輪緣頂點(diǎn)便無(wú)法爬上尖軌。另外，由于材質(zhì)原因及行車中撞擊或碾壓作用造成的輪緣內(nèi)側(cè)欠損和踏面欠損也是不能忽視的問(wèn)題，雖然發(fā)生不多，但危害極大。綜合車輪的各種故障，值得一提的是，制動(dòng)力過(guò)大造成的車輪故障中，人為因素導(dǎo)致制動(dòng)力過(guò)大的現(xiàn)象比較普遍。首先，車站使用駝峰調(diào)車作業(yè)時(shí)，調(diào)車員使用單側(cè)鐵鞋調(diào)速是造成貨車車輪踏面擦傷的直接原因。再者，機(jī)車操縱不當(dāng)，按規(guī)定應(yīng)使用常用制動(dòng)時(shí)，機(jī)車乘務(wù)員使用緊急制動(dòng)，也是造成車輪故障的原因之一。因此，規(guī)范人工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也是防控車輪故障的措施之一。

3 防控措施及建議

3.1 列檢做好列車接進(jìn)入檢查，對(duì)振動(dòng)較大的輪對(duì)，不僅要對(duì)踏面進(jìn)行100%圓周檢查，還要加強(qiáng)對(duì)軸承等關(guān)聯(lián)部位的檢查；對(duì)擦傷車輪伴有軸承甩油或紅外線最大值預(yù)報(bào)的，必須起軸轉(zhuǎn)動(dòng)檢查，發(fā)現(xiàn)擦傷超限或軸承轉(zhuǎn)動(dòng)異常的車輛必須進(jìn)行扣修處理。

3.2 檢修﹑站修必須加強(qiáng)生產(chǎn)組織，提高臺(tái)位利用率和生產(chǎn)效率，嚴(yán)格落實(shí)檢修工藝流程和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，良好輪軸的儲(chǔ)備定量要滿足處理輪軸故障的需要。

3.3 列檢必須加強(qiáng)對(duì)THDS﹑TADS﹑TPDS報(bào)警故障的確認(rèn)和處理，對(duì)達(dá)到解體標(biāo)準(zhǔn)的列車，系統(tǒng)預(yù)警的故障車輛必須全數(shù)檢查確認(rèn)，對(duì)達(dá)到扣車標(biāo)準(zhǔn)的故障車輛必須做到全數(shù)扣修。

3.4 充分發(fā)揮5T系統(tǒng)綜合預(yù)報(bào)作用，研判風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)輪軸早期故障，消除故障隱患，確保行車安全。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在鐵路貨車車輛行進(jìn)中，輪對(duì)是高速旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)的，不僅承載著車輛及貨物的總重量，本身還會(huì)產(chǎn)生沖擊振動(dòng)荷載，在此條件下，輪對(duì)故障是比較容易出現(xiàn)的。因此，加強(qiáng)對(duì)鐵路貨車車輛輪對(duì)故障的研究與了解，采取合適的解決方法，對(duì)提高鐵路貨車車輛行駛安全有著重要意義，有助于促進(jìn)貨物運(yùn)輸行業(yè)的進(jìn)步。

[1]陳立新.鐵路貨車車輛輪對(duì)故障分析及改進(jìn)措施[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2014(36)：52.

[2]宮海龍.鐵路貨車車輛輪對(duì)故障及其解決方案思考[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015(08)：114-115.

[3]劉文瑞.關(guān)于鐵路貨車車輛輪對(duì)故障及其解決方案的思考[J].科技視界，2013(27)：86-87.

[4]楊桂華，孫桂清.車輪踏面擦傷及剝離故障對(duì)車輛安全的影響[J].山東工業(yè)技術(shù).2015，21：233.