SS4B 型機車輪對偏磨分析及預防策略

尹凱政

（包神鐵路集團機務分公司，陜西 神木 719316）

當SS4B 型機車在鋼軌上運行的過程中，其輪對將會通過輪緣卡在鋼軌之間，以此來避免脫軌情況發生。因此，在整體機車的運行中，輪對屬于一項至關重要的部件，它所承受的負荷不僅包括鋼軌接頭和岔道等的沖擊力，同時也包括巨大的機車靜荷載。這些荷載作用就很容易導致機車輪對出現偏磨情況，也就是在同一輪對中，一側輪緣比另一側輪緣的磨損量大很多。而在機車的具體運行過程中，如果輪對偏磨情況得不到有效處理，當輪緣厚度超出了限制時，機車就會出現脫軌傾覆等的重大安全事故。因此，在SS4B 型機車的應用中，維修人員一定要高度重視其輪對偏磨問題，并通過合理的策略來加以預防，以此來保障SS4B 型機車的安全穩定運行。

1.SS4B 型機車輪對偏磨具體情況分析

在某機務段的運輸過程中，由于區段條件比較復雜，有著較多的彎道和較大的坡度，導致SS4B 型機車的對輪磨耗速度達到了其他路段的兩到三倍。通過對該機務段中SS4B 型機車歷史檢修資料，得出了該機車輪緣的主要參數：

表1 某機務段SS4B 型機車輪緣的主要參數

但是由于在輪對偏磨的情況下，其輪對的使用里程僅僅在9萬km左右，當某SS4B型機車的運行里程達到了10萬km之后，經測量發現，其右側的7 和8 輪歲出現了偏磨現象，具體情況如下：

表2 7 和8 輪對具體偏磨情況

由于輪對偏磨問題的存在，使得該機車的輪對使用壽命顯著降低，運行里程也顯著減少，同時也在很大程度上增加了檢修人員的工作量與工作強度。而要想解決此類問題，檢修人員就需要對SS4B 機車的輪對偏磨原因進行深入分析，并以此為依據，通過相應的策略來進行預防。

2.SS4B 型機車輪對偏磨問題的主要原因分析

2.1 同軸左右輪徑差

在機車運行過程中，同軸的左右輪對轉數一定相同。如果左右兩個輪對有著不同的直徑，為了讓輪對走行距離保持相等，輪對將會借助于踏面來進行斜度的自動調整，這樣便會導致直徑小的車輪朝著鋼軌一側靠近。如果踏面斜面比例為1∶20，左右輪對的直徑差達到一定程度時，輪對的橫向移動距離就會很大，而根據相關規定，兩輪箍內側距離的允許公差是±3mm，這樣將會進一步加大輪對的橫向移動距離，具體情況如下：

表3 左右輪對直徑偏差和輪對的橫向移動距離

在這樣的情況加，就嚴重增加了輪緣和鋼軌之間的接觸機會。在這樣的情況下，如果輪徑偏差問題不能被及時發現，較小直徑的輪緣將會快速磨損，而與之對應的踏面也將快速磨損。這樣的情況將會導致同軸左右輪徑差越來越大，輪對偏磨問題也將越來越嚴重。比如，在本次所研究的機務段內，某SS4B型機車在檢修過程中發現，其1、2、8 輪對的左右輪徑差已經非常明顯，具體情況如下：

表4 本次所研究機務段某SS4B 型機車1、2、8 輪對的左右輪徑差情況

2.2 機車運行過程中的線路條件影響

通過SS4B 型機車的檢修數據發現，相比較其他的機務段而言，本次所研究的機務段中，SS4B 型機車輪對偏磨問題更加顯著，通過分析其原因可知，之所以會出現這樣的情況，是因為該機務段有著更多的彎道和更大的坡度。在SS4B 型機車做曲線運動的情況下，如果曲線的超高不能和機車實際運行速度達到良好的匹配效果，將很容易出現輪對偏磨問題。在SS4B 型機車從曲線路段通過的過程中，其運行方向上的第一個輪對外輪總是和外軌貼近，如果運行速度很高，后輪對外輪將會和外軌貼緊；但是在降低運行速度時，機車的后輪對內輪將會和內軌貼緊，如果這樣的情況長期持續下去，這一條輪對便會出現偏磨問題。

2.3 左右兩側車輪荷載不同

在SS4B 型機車的運行過程中，其重量將會借助于兩側軸箱中的彈簧傳遞到輪對，但是如果兩側彈簧具有不同的剛度，較大剛度一側彈簧所對應的輪對便會承受較大荷載。在輪對的滾動過程中，因為輪軌法向作用力所產生的作用，輪對就會橫移向受力比較小的一側，進而讓輪對兩側出現受力不同的情況，輪對偏磨問題也將由此產生。

2.4 輪軌之間的潤滑條件不同

為有效消除非正常性的輪緣磨耗情況，SS4B 型機車中都進行了輪緣噴油器的安裝，在機車的運行過程中，噴油器會定時為輪對進行噴油潤滑處理，這樣便可將輪對和鋼軌這兩者之間的摩擦阻力降低。具體應用中，如果噴油器出現了嚴重故障，完全不能噴油，這樣的情況僅僅會導致輪對磨耗程度加大，但是并不會引發輪對偏磨問題；但是如果同一輪對兩側噴油器中的一側噴油器出現了故障，僅僅不能對某一側進行噴油處理，這一側的輪緣與鋼軌之間的摩擦阻力將會比另一側輪緣與鋼軌之間的摩擦阻力大很多，這樣便會引發輪對偏磨問題。

2.5 輪箍硬度不同

SS4B 型機車輪箍的生產廠家有很多，由于不同廠家的產品合金成分存在差異，所以輪箍踏面硬度也會有所不同。如果將不同硬度的輪箍應用在SS4B 型機車統一輪對的兩側，由于輪箍硬度不同，機車運行中，輪對兩側輪緣便會出現不同程度的磨耗，久而久之便會導致偏磨問題產生。

3.SS4B 型機車輪對偏磨問題的主要預防策略分析

3.1 同軸左右輪徑差的預防策略

在對本次所研究的某機務段SS4B 型機車出現偏磨的輪對進行尺寸測量的過程中發現，在該機務段中，超過半數的機車輪對偏磨問題的主要原因都是同軸左右輪徑存在偏差。由此可見，在對SS4B 型機車輪對偏磨問題進行預防的過程中，一項重要策略便是做好輪徑尺寸的控制。在本次所研究的機務段內，因為作業環境不佳，測量工具有限，所以主要借助于輪箍厚度的測量來進行輪對直徑計算，其計算公式為輪對直徑等于輪輞外徑加二倍的輪箍厚度，單位是mm，在該公式中，輪輞外徑是一個不確定的值，其變化范圍在1065-1070mm 之間。但是在對輪對直徑進行計算的過程中，為了計算方便，特將輪輞外徑的確定為1070mm，這樣的情況就導致輪對直徑計算結果和實際值之間存在一定程度的偏差。因此，在后期計算中，為有效避免輪對直徑偏差，特將精度足夠高的測量工具用來替代以往的輪箍卡尺。通過這樣的方式，便可有效控制同軸輪徑偏差情況，使其保持在1mm 以內，這樣便可有效避免由于同軸輪徑偏差所導致的輪對偏磨問題。

3.2 線路條件影響下的輪對偏磨問題預防策略

對于線路條件影響下的SS4B 型機車輪對偏磨問題，其預防策略十分簡單，只需要在機車運行了一段時間之后使其反復掉頭便可實現。通過這樣的方式，便可以讓轉向架不同的輪對磨耗情況得以輪流進行，避免僅僅對一側輪緣造成磨損的弊端。在本次所研究的某機務段中，為有效消除彎道對于SS4B 型機車輪對偏磨的影響，特在該機務段內進行了SS4B型機車專用掉頭線路的建設，并加強了和SS4B 型機車調度員之間的聯系，保障SS4B 型機車每進入到修程時都要從掉頭線路中經過一次。通過長時間的觀察與分析發現，在增設了掉頭線路之后，SS4B 型機車在該機務段中的輪對偏磨情況較之前降低了30%左右。

3.3 左右兩側車輪荷載不同所導致的輪對偏磨問題預防策略

對于因左右兩側車輪荷載不同所導致的輪對偏磨問題，在對SS4B 型機車進行大修的過程中，維修人員應格外重視兩側軸箱中的彈簧剛度，盡最大限度保持其剛度的一致性，避免剛度相差過大所導致的荷載不等情況。特別是在SS4B 型機車運行過程中出現了軸箱彈簧斷裂故障之后，維修人員一定要將兩側軸箱中的彈簧同時更換成新的彈簧。因為相比較舊彈簧而言，新彈簧的剛度會更大，所以若只更換斷掉的彈簧，勢必會導致兩側軸箱中的彈簧剛度差很大，進而增加對輪偏磨問題的發生幾率。因此在具體維修中，如果需要更換彈簧，維修人員一定要將同一輪對兩側軸箱中的彈簧同時進行更換，并使其剛度保持一致，這樣才可以有效預防由于左右側車輪承受不同荷載所導致的輪對磨損問題。除此之外，如果機車兩側軸箱上的拉桿彈性部件不具有相同的彈性，輪對也可能發生橫移偏磨問題，所以在對狀態不好的彈性部件進行更換的過程中，也應該將兩側彈簧一起更換掉，以此來保障其彈性的一致性，預防輪對偏磨問題發生。

3.4 輪軌之間潤滑條件不同所導致的輪對偏磨問題預防策略

通過對SS4B 型機車中噴油器故障的檢修分析發現，其主要的故障原因是噴頭位置有過多的灰塵或油污沉積，在長時間不清理的情況下便會將噴頭堵塞住。因此，為有效避免由于輪軌之間潤滑條件不同所造成的輪對偏磨問題，在對SS4B 型機車進行維修養護的過程中，維修人員一定要對其噴油器做到足夠重視，尤其是對于噴頭位置，更應該及時進行清理，避免大量的灰塵和油污堆積。同時，在日常維護中，維修人員一定要做好噴油器的試驗檢測，如果發現問題，應立即進行修理或更換。通過這樣的方式，才可以有效避免單側噴油器故障所導致的輪軌之間潤滑條件不同，預防SS4B 型機車的輪對偏磨問題。

3.5 輪箍硬度不同所導致的輪對偏磨問題預防措施

在SS4B 型機車的具體應用中，為有效預防因輪箍硬度不同所導致的輪對偏磨問題，維修人員應盡量使用機車原生產廠家所生產的輪箍，如果選用了其他生產廠家的產品，則一定要做好輪箍硬度檢測，在保障輪箍硬度和其他輪箍硬度偏差不超過允許范圍的情況下才可以使用。比如，在本次所研究的某機務段中，SS4B 型機車輪箍的硬度被控制在布氏255-275 之間。通過這樣的方式，便有效消除了由于輪箍硬度不同所引起的輪對偏磨情況。

4.結語

綜上所述，SS4B 型機車輪軸偏磨問題的主要原因包括同軸左右輪徑偏差過大、線路條件影響、左右兩側車輪荷載不同、輪軸之間潤滑條件不同和輪箍硬度不同等。具體應用中，要想有效預防輪對偏差情況，維修人員應對這些影響因素加以高度重視，并根據實際情況來采取合理的防治措施。