鐵路貨車輪軸在檢修中的常見故障與解決方案探析

王瑞兵

摘 要：輪軸的健康情況極大地影響著鐵路貨車的運行安全，輪軸故障檢修是鐵路貨車故障檢修中的關鍵，本文介紹了鐵路貨車輪軸檢修中的常見故障，主要包括輪對故障和軸承故障，在此基礎上，進一步探討了輪軸故障的解決方案。

關鍵詞：鐵路貨車；輪軸；故障

中圖分類號：U279.34 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）19-0069-01

近年來，我國鐵路發展快速推進，鐵路貨車運輸不斷向大載重、高運行速度方向發展，穩步助理國民經濟水平的發展，這對鐵路貨車的運行質量和運行安全提出了越來越高的要求。輪軸檢修是鐵路貨車檢修工作中關鍵一環，其關乎著生命財產安全，因此，對輪軸故障檢測、維修等十分重要[1]。由于鐵路貨車輪對和軸承是輪軸上的直接承擔載荷和扭矩的關鍵部件，因此，有必要重點研究輪對和軸承在輪軸檢修時的常見故障和解決方案。

1 鐵路貨車輪軸常見故障

貨車輪軸是鐵路貨車主要承力部件，其包括輪對和軸承兩大部分[2]。因輪對和軸承出現的故障不盡相同，因此有必要細致入微的分析每個部件的故障模式，為進一步提出具有針對性的改進意見打下基礎。

1.1 輪對典型故障模式

典型的鐵路貨車輪對故障包括踏面裂紋故障、踏面磨損或擦傷故障、輪緣磨損故障、輻板孔裂紋故障等等。對各種典型故障進行深入分析，總結出了不同部位不同故障模式的誘發機理。輪緣摩擦是指貨車在運行過程中，輪對與軌道側面接觸摩擦而產生的損耗情況，正常的摩擦不可避免且不會造成重大影響，當輪對與軌道之間的相對位置出現偏差時，一側輪緣將出現急劇摩擦的情況，這是導致輪緣摩擦損耗的重要誘因，此外轉向架變形、轉向架固定軸距異常變大、列車長時間單向行駛等均是造成輪緣摩擦加劇導致故障的因素之一；踏面磨損或擦傷主要是由閘瓦制動摩擦踏面而產生磨耗，踏面與軌道之間反復擠壓，由于存在剪切作用，容易引發金屬材料疲勞而導致異常磨損和異常沖擊導致的踏面擦傷。出現異常磨損的誘因除閘瓦制動原因外，轉向架的異常變化等也是誘因之一；踏面裂紋和輻板孔裂紋故障誘因較多，典型的包括生產工藝未達標和不當使用維護。異物卡滯可導致踏面和輻板孔出現異常的應力集中，引發局部裂紋，如不及時處置，裂紋擴展將嚴重威脅行車安全。針對上述輪對典型故障，在檢測過程中及時觀察相關參數變化范圍，認真查找故障位置，及時修正輪對與軌道的相對位置，判斷輪對裂紋萌生和發展趨勢，合理調度安排貨車運行方向等，及時排除輪對故障是保障貨車使用經濟性和安全性的前提條件。

1.2 輪軸典型故障模式

典型的鐵路貨車故障包括軸頸提前到壽、軸身銹蝕、異物卡滯、軸身變形等。軸頸在載重的作用下會發生彎曲變形，從而引起軸承旋轉各部件表明產生些許相對位移，在長時間運行的積累作用下，相對位移產生的磨損將逐漸降低軸承與軸頸間的預壓力引起松動，降低工作性能。軸頸提前到壽的誘因較多，不當使用是主要誘因，包括大載重重心位置超出允許范圍、超速運行、不當維護等，軸頸出現較大裂紋或較大變形，導致軸頸提前到壽；軸身腐蝕包括貨罐運輸的液體滲漏對軸身進行腐蝕、清潔維護不當引發的腐蝕、噴漆不達標引發的腐蝕等等。異物卡滯包括潤滑不足導致的軸身點狀或條狀剝離，剝離碎屑在運行過程中二次傷害其他部位，加速磨損速度，同時，在軸身承受較高的交變應力和沖擊應力時可能引起軸承變形，如滾動部件變形造成異物卡滯等等。針對輪軸故障在檢測過程中應著重注意外觀破損情況、密封失效情況、間隙過大、異常響動、擦傷剝離等。采用合適的軸承后檔、穩定可靠的密封圈、或密封新技術（如液力迷宮密封等）、縮短軸頸和配套的軸承設備等等可顯著降低軸承座的磨損，提高抗彎剛度，提高軸承工作的可靠性。

2 故障檢測改進措施

從上述典型故障模式的分析可以看出，降低輪軸故障率，提高輪軸故障檢測手段是保障運行安全，提高貨車出勤率和滿足經濟性要求的重要手段。

2.1 加強車輛設計和制造工藝

根據上述典型故障的主要誘發因素可知，優化制動系統和結構，提高貨車運行過程中的靈敏度和綜合制動效果，采用新技術、新材質、新工藝、新手段，有效提高車輛運行過程中的抗磨損和抗擦傷能力[3]。與貨車相配套的軌道材質、車輪質量和閘瓦質量等，在性能和安全指數方面也要精益求精，最大限度的提高質量把控能力和維修保養能力，認真對待檢修質量，提高檢修技術水平，減少貨車正常運行過程中的摩擦損耗和擦傷剝離等情況。

2.2 應用先進檢測技術

傳統的檢測技術通常是在線檢測，該檢測方法數據全面，檢測結果可信可靠，但費時費力。為提高檢測效率，應積極學習新興檢測技術，降低檢測時間。CCD技術和激光傳感技術發展較快，該技術均為非接觸式檢測方式，無需接觸車輛輪對就能實現在線測量工作，較傳統的接觸式全面自動測量和便攜式傳感器測量方法，具有測量快、無損和通用性強的特點[4]。采用新興的非接觸式檢測方法在日常檢測過程中大大縮短故障處理用時，提升技術檢測效率，縮短檢測時間，提高車輛周轉速度和使用率，將進一步提高貨車運行的經濟性，為保障鐵路貨車安全高效運行提供堅實的技術支撐。

3 結語

本文分析了典型的鐵路貨車輪軸故障模式，闡述了輪軸故障誘發因素，提出了故障檢測和改進的建議方法，為進一步提高貨運車輛運行的經濟性和安全性提供了基礎技術支撐。隨著中國鐵路不斷提高運行速度、加大運行載重，提升工藝水平，提高使用能力，實施新的管理運行體制，發展高新檢測技術，是保障中國鐵路貨車運行安全的重要抓手，必將進一步促進國民經濟發展需求。

參考文獻

[1]張瑞田，趙永翔，蔡慧.偏載對鐵路貨車軸頸軸承概率壽命的影響[J].機械工程學報，2015，（24）：177-183.

[2]宮海龍.鐵路貨車車輛輪對故障及其決方案思考[J].中國高新技術企業，2015，（8）：114-115.

[3]單天來.新造貨車輪對加工工序過程質量控制的實踐[J].鐵道技術監督，2013，（5）：26-29.

[4]高偉，文曉燕.鐵路貨車重載軸承的結構、原理及檢修常見問題分析[J].甘肅科技縱橫，2011，（5）：45-46.endprint