鐵路貨車檢修質量特性分析驗收質量控制

賈宇翔

（神華鐵路貨車運輸有限責任公司，北京 100011）

鐵路運輸是我國交通事業中的主要部分，隨著鐵路運輸任務逐漸加重，鐵路運輸企業的車輛設備出現故障的概率也越來越大，安全性和穩定性是鐵路車輛運行過程中的重要因素，鐵路車輛中各種設備的穩定運行是確保鐵路車輛系統正常運行的前提，鐵路車輛在長期使用過程中會不斷老化、損壞，對車輛的使用水平帶來較大影響。提高鐵路車輛設備質量管理是鐵路運輸企業發展過程中的重要內容，在鐵路部門要積極加強對各種車輛的檢修維護管理，鐵路車輛的檢修包括日常維修、定期檢修、應急檢修等，在檢修過程中針對鐵路車輛中的各種電氣設備、硬件設備等易損耗件，要做好仔細檢查，及時更換零件、對車輛硬件進行維修等，發現設備故障問題則要及時進行處理，防止故障擴大影響鐵路車輛的運行穩定性和可靠性。而對于驗收部門來講，把好質量關、強化鐵路貨車檢修過程監督,也是確保鐵路貨車性能滿足要求的重要過程，檢修部門和驗收部門應該要通力合作，對鐵路貨車的故障問題進行及時解決。

1 鐵路貨車常見質量問題

1.1 形變

形變指的是在荷載作用下貨車的一部分零件的幾何形狀發生改變而導致其性能降低或者損失失效的問題。形變的產品與鐵路貨車零部件的荷載情況、使用時間、使用環境、零件的材質等都有關系，這種故障一般還會產生變質故障。一般很多零件的變形都是永久性的，大多發生在外力較大或者容易受到外力沖擊的部分，比如貨車車體的各個梁柱、墻板、地板處、車鉤緩沖裝置零部件、彈簧等部分。

1.2 疲勞裂損

疲勞裂損指的是貨車的零部件在外界荷載的持續作用下產生裂紋，裂紋不斷擴展而且導致零部件技術性能降低或者失效的問題。一般與貨車的運行路程、材質、荷載大小、列車的質量、運行速度等都有關系。疲勞裂損包括裂紋以及由裂紋發展而來的斷裂，疲勞裂損一般都出現在應力較大、受力嚴重，而且本身就存在缺陷或者受到交變載荷的部位，隨著列車制造過程中投入大量的高強度材料，并且對列車的結構進行改善，采用全新的制造和檢修工藝，列車的疲勞裂損現象已經得到了很大的改善。

1.3 磨耗

磨耗指的是由于摩擦引起的損耗，主要發現在容易摩擦的零件表面，使得摩擦件的狀態、尺寸、材質等都發生變化，使其技術性能降低、失效。磨耗一般與貨車的運行里程、各種零件的材質、載荷大小、運行速度、線路斷面等有關系。磨耗分成摩擦副磨耗和非正常摩擦副磨耗兩種。

1.4 變質

變質指的是貨車的零件、油脂與外部介質發生化學反應之后使得配件的組織以及性能發生不可逆轉的變化，從而使得零件技術性能降低或者完全失效的問題。變質問題一般與貨車的使用時間、運輸貨物的種類、使用貨車的環境等有關。比如金屬部件的腐蝕、油脂類材料的變質，橡膠、高分子材料等合成材料的老化等，都屬于變質問題。

1.5 鐵路貨車車輪的踏面裂紋

車輪是貨車行進的關鍵，在車輪長期使用過程中也會導致一些故障問題，其中車輪最表層會因滑行或是鐵路貨車車輪運行過程中產生摩擦熱，而熱能又會極速流失，所以形成溫差使得車輪踏面出現裂紋。車輪踏面的裂紋主要有兩種，一種是因為踏面被加熱之后迅速冷卻形成的硬化層，從本質上講，這種熱裂紋組織已經發生了改變。另一種則是踏面表層的金屬因為制動作用被加熱，膨脹產生的裂紋，這種裂紋并沒有導致車輪組織上的變化，其膨脹的效果也會在塑性變形之后消失。所以第一種裂紋帶來的危害比較嚴重，第二種裂紋的危害比較輕微。

2 鐵路貨車檢修質量特性分析

2.1 檢修質量特性內容

在鐵路貨車檢修過程中，對其檢修質量特性進行分析，首先要根據檢修流程的基本模型，結合車輛技術的結構特點，分析形成某一種質量特性Q所涉及的檢修線，然后根據所涉及的檢修線的性質、功能，辨識這一條檢修線在形成某一種質量特性Q的過程中，有哪些特性起到了作用，從而形成質量特性序列Q1、Q2、Qn，將質量特性序列成為Qi。其中一級特性之間相互組合作用，形成質量特性Q，Q與質量特性之間的函數關系為：Q=F1（Q1、Q2…Qn）

相同的，在對相關的檢修線進行工序特性分析的時候，分析工序的組成、功能以及相關關系的基礎上，可以識別各個相關工序，分析在一級質量特性Q中有哪些特性起到作用，并且形成二級質量特性Qi1、Qi2…Qin。

二級特性之間相互作用形成的質量特性叫做Qi，其函數關系是：

Qi=F2（Qi1、Qi2…Qin）

以貨車“防列車分離”這個質量特性為例進行分析，由于這個質量特性的檢修過程中，涉及車鉤緩沖裝置檢修、附屬裝置檢修，在檢修過程中形成“防列車分離”特性中，對車鉤緩沖裝置進行檢修支護，可以形成下列影響作用：連掛、牽引、緩沖、強度、硬度、組裝尺寸、抗腐蝕性等，對附屬裝置進行檢修完成之后可以形成下列特性：強度、幾何尺寸、抗腐蝕性。在這些特性中，一級特性的函數關系為：

防列車分離=(連掛、牽引、緩沖、強度、硬度、尺寸…)。

然后進行二級特性分析，二級特性是以一級特性中的某一項為依據進行分析的過程，比如“連掛特性”是一級特性中的內容，以這個特性為例進行詳細分析，在連掛檢修中，檢修的工序包括鉤體檢修、鉤舌檢修、鉤腔配件檢修、鎖銷組成檢修等，所以這些特性就是構成連掛特性的二級特性內容。通過貨車質量檢修特性形成關系可以看出，車輛的檢修質量特性取決于一級特性之間的相互作用，一級特性又取決于二級特性之間的相互作用，在車輛檢修過程中，必須要掌握好不同特性之間的相互作用和關系，才能提高檢修質量特性。

2.2 檢修質量特性分類

在貨車檢修的各種質量特性中，按照對產品質量的影響程度、作用大小等可以將質量特性分成關鍵質量特性、重要質量特性、一般質量特性。其中關鍵質量特性指的是對產品質量產生關鍵性影響的特性，重要質量特性指的是對產品質量產生重要影響的特性，一般質量特性則指的是對產品質量有輕微影響的質量特性。區分的標準是對產品質量產生的影響大小。

2.3 確定重點質量特性監控點

監控點的設置是為了保證貨車檢修質量而選擇某些質量特性作為重點監測對象，以確保檢修質量的過程。如何設置監控點是檢修過程中的重點內容，而且也是驗收質量控制的基礎，監控點可以作為驗收質量的基點，對檢修質量驗收也有重要意義。在檢修過程中要科學合理地設置監控點。設置監控點的總體思路是根據質量特性以及檢修流程，根據可測驗性來確定監控點。也就是說，當質量特性形成之后，在檢修經過的工序中，可以逐一判斷測驗性，在不能測驗工序的前道工序設置監控點，如果可以測驗，則監控點可以往后移，直到產品檢修最終完成階段。將監控點后移，可以檢測到該特性在檢修流程中由于受到外界影響而可能產生的變化，如果監控位置靠前，則對于后續的變化無法識別，可能導致檢修不合格的產品流出。另外，由于驗收是對整個產品質量負責，驗收工作的性質也決定了監控點應該要靠后移。當然，質量特性能否被測驗出來，主要取決于技術裝備、檢修手段等因素，隨著檢修技術和檢修手段的不斷完善，質量特性的可測驗性也越來越高。

3 提高鐵路貨車檢修質量的策略

從上文的分析可知，鐵路貨車檢修質量的提升，是鐵路貨車安全穩定運行的關鍵。對于常見的貨車故障要加強檢修控制，提高檢修水平。

第一，貨車車輪常見故障的防范措施。當前鐵路貨車車輪故障是比較常見的問題，也是造成貨車運行安全的重要原因，在這種情況下，為了減少貨車車輪故障，必須要加強對車輛輪對的維護。其一，加強對車輪配件的檢修，檢修人員要定期對車輪配件的質量問題進行查看，一旦發現輪對配件出現磨損、開裂等情況，要及時進行更換，以提高車輪的安全性。車輪維修人員要對貨車車輪進行集控試風試驗，在列檢過程中加強對編組列車的試風檢驗，對貨車的所有車輪的尺寸進行檢查，確保車輪正常。其二，完善鐵路貨車運行工況。鐵路貨車的運行工況正常，也是貨車檢修的關鍵，要嚴格執行貨車的操作標準，進行嚴格的編組規定，對車輛的運行工況進行改善，只有這樣才可以保證貨車安全運行。其三，對鐵路貨車車輪的常見故障進行檢查，比如踏面剝離故障，主要是根據車輪產生的振動力來發現踏面剝離故障，一旦出現踏面剝離現象，要及時對剝離處進行檢查，測量踏面剝離處的長度，如果長度超過限制，要摘車臨修，更換輪軸。與此同時，還要不斷提升車輪、閘瓦和鋼軌材質等綜合性能，使得鐵路貨車的車輪結構和車輪制動系統之間保持穩定。

第二，車體焊修檢修。在車體使用過程中，車體鋼結構容易出現裂紋、腐蝕過度、磨損過度等問題，其檢修過程通常是采用焊修的方式，但由于有些車體的材質是鋁合金，鋁合金比碳鋼材料的熔點低，導熱和導電率都比較高，熱膨脹收縮率大，所以在焊接的時候容易出現問題，比如產生裂紋、氣孔等缺陷，焊接時的變形問題突出、焊接時導致鋁合金材料的強度下降，而且焊接的時候還可能會出現由于機械碰損所造成凹坑、漏洞。所以在進行焊接修復的時候，首先要將車體已經損壞的部分進行挖除，使用鋁板材搭接后，使用焊接專用的拉鉚釘鉚接方法補強，對于破損比較嚴重的，還可以更換板材增設鉚接磨耗板、補強板等方式對車體進行修復。

第三，鉚接結構檢修。在鐵路貨車結構中，為了避免熱鉚接影響造成車身強度損失，在車身結構中一般會選擇鋁合金材料，而且采用專用拉鉚釘鉚接結構進行連接。在對鉚接結構問題進行處理的時候，首先要分析敞車拉鉚釘故障較多的底板結構，其應力水平要求一般為70MPa即可，對于拉鉚釘的緊固力的要求也不高，但是如果在檢修過程中發現套環軸向破損3扣或圓周破損1/4這種程度的問題以及出現修理極限的時候，還需要進一步分析，對鉚接結構的故障進行細致處理。

第四，型材更換。為了進一步提高運輸能力，運輸企業對設備進行更換，提高了貨車的運輸能力，但是由于使用時間過長，加上使用過程中的荷載較大，因此導致貨車設備出現了變形、斷裂等情況。但由于有的貨車采用的型材不適合修補，如鋁合金型材不適宜進行焊修和截換只能更換型材，成本較高。所以在生產過程中可以加強對型材的變更，選擇通用性較強的型材，并且對型材的強度進行提升，比如可以考慮使用不銹鋼冷彎型材對鋁合金型材進行替代。

第五，牽引桿檢修。隨著貨車的運行速度不斷提升、列車周轉率提高，車輛的載重、牽引噸位都不斷加大，列車的縱向沖動也呈現非線性增長。為了降低列車的縱向沖動，改善重載列車的品質，在重載運輸列車上可以采用RFC牽引桿，這種牽引桿的結構強度高、耐磨性好、轉動靈活，可以減少車輛之間的縱向作用力，改善縱向動力學性能。但是牽引桿在使用過程中也會出現較多問題，當前由于牽引桿的使用范圍不廣泛，也沒有專業的檢修，牽引桿廠家需要加強研究，研制出牽引桿專用檢修、檢查流水線以及專用的工裝設備，及時對牽引桿進行檢修和維護。

4 鐵路貨車檢修驗收質量控制

在鐵路貨車檢修過程中，要及時對檢修質量進行檢驗，確保檢修合格之后才能將貨車繼續投入使用。在驗收過程中，要把握兩個方面。

第一，確定監控點驗收標準。從上文分析可知，在檢測過程中要設置監控點，對檢修的質量進行嚴格監測。在每一個監控點的位置，都要將測量得到的質量特性實物化，根據監控點位置所檢修的內容，找到具體檢修的項目，對檢修前和檢修后的效果進行對比分析，從而提高檢測質量。零件監控點一般都是具體的零部件，檢修線監控點一般是比較大的部件，整車監控點一般是檢修之后重新組裝好的貨車，要對每一個不同級別的監控點的內容進行監管，確保檢修達標。

第二，加強驗收質量標準的控制。在驗收過程中要確定具體的質量標準，對于不同的檢修項目，其驗收標準是不相同的，將具體的檢修質量特性具體化成為相關的指標數據，根據檢修之后的特性值標準數據、零部件、大部件、整車質量等確定檢修效果。

5 結語

綜上所述，鐵路貨車是運輸的主要工具，隨著我國鐵路運輸行業的不斷發展，投入使用的貨車數量也越來越多，貨車在使用過程中出現故障的幾率增加，尤其是各種硬件設備故障，對鐵路車輛設備的運行水平會產生嚴重影響。在鐵路車輛運行過程中要重視車輛設備的檢修維護過程，對貨車檢修質量特性進行分析，細化具體的檢修質量特性內容，并且根據質量特性內容進行檢修，加強對檢修過程的驗收管理，完善檢修制度，提高檢修人員的綜合能力水平，不斷提高鐵路貨車安全性、穩定性。

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