杜星宇
摘 要:在國民經濟和社會發展過程中,鐵路行業得到了較好的發展,對整個國家的經濟發展起到了舉足輕重的作用。近年來,隨著鐵路火車的加速、超載,對車輛的安全管理和維修能力提出了更高的需求。車輪是承受車輛整體質量的關鍵部位,由于其工作條件比較復雜,在高速轉動時很可能出現相應的問題和故障。所以,如果鐵路貨車車輛的車輪出現了問題,不僅會貨車的正常運轉造成很大的損害,而且也會帶來一些潛在的危險。因此,本論文著重于對鐵路貨車車輪故障原因進行剖析。
關鍵詞:鐵路車輛輪;故障分析;檢修方法
隨著我國經濟不斷發展,我國的鐵路事業已大有成功,成為我國經濟體中的重要支柱。最近幾年,鐵路運輸車輛的速度和增載不斷提高,對車輛的運行管理和檢修能力要求也越來越高。車輪承載著整個車輛的重量,在高速旋轉的過程中,很容易出現問題和故障。在鐵路貨運車輛行駛過程中,如果沒有充分重視車輪產生的故障,勢必會對鐵路貨運車輛的正常運行產生影響,從而產生一定的風險和安全隱患。所以,在運行的過程中,要重視車輪故障,避免出現安全事故。
1.鐵路車輛輪對安全的重要性
鐵路車輛在運行中,車輪是車輛運行中較為關鍵的部件,它的運行狀況直接關系到車輛運行的安全。車輪在行駛過程中如果發生障礙,會嚴重地影響到車輛的安全運行,不僅會限制車輛的速度,還可能導致車輛的行駛和線路的中斷,所以,車輪的安全是非常重要的,也是保證車輛正常行駛的關鍵,同時車輪故障處理也能夠保證人員的人身安全[1]。因此,鐵路運輸企業應該在提高汽車車輪防護能力的同時,采取科學、合理的維修方法,對車輛每一個零件進行全面的檢查,并根據實際情況進行維修,從而保證車輪的安全高效運作。
2 鐵路貨車車輛輪對故障分析
2.1 車輪故障
2.1.1輪緣磨損
汽車在直線行駛時,車輪輪緣所承受的橫向作用力很少,摩擦也很少,不會對車輪的使用造成任何的干擾。輪緣在高速運行時會產生大量的磨損,當汽車在彎道或道岔處時,車輛通過曲線時會受到離心力影響,車輪外側邊緣會產生較大的摩擦、擠壓和摩擦,當磨損持續加深時,車輪邊緣就會失效,從而使汽車發生脫軌。
2.1.2輻板孔裂紋
汽車在突然提速或者增載之后,很有可能會出現輻板孔裂紋,如果檢修人員沒有更換車輪或者進行維修,很有可能造成舊車輪的材質和性能不能滿足使用要求。
2.1.3踏面磨損
造成踏面磨損的原因有三:一是因駕駛員在行車時駕駛不當,造成制動過度,導致閘瓦抱死車輪,這樣會使得車輪在鋼軌上滑動,最終導致踏面磨損。二是剎車后產生的緩解效果較差,其制動力要比輪軌間的粘著力要大得多,造成車輪在軌道上滑動,造成了踏面磨損。三是在日常使用中,普通剎車過程中,閘瓦對車輪踏面的磨損。
2.1.4踏面裂紋
當車輛在高速運行時,如果出現頻繁制動或危險滑行發生緊急情況時,踏面會因為摩擦而發熱,造成踏面的金屬過熱,熱量擴散后會迅速冷卻,造成踏面金屬的內部出現裂紋。通常情況,車輪與踏面的裂縫可以分成兩類,一類是工業上所說的淬火反應,它會使車輪對踏面產生一層硬質化的表層;第二種裂縫是一種難以用肉眼觀測到的裂縫,這種裂縫是因為溫度太高而引起的膨脹反應力,但是這種反應力會在熱塑性變形中迅速地被耗盡。
2.1.5踏面剝離脫落
車輛在長期高速、重載的使用中,車輪與踏面的金屬會產生剝離脫落,從而導致車輪對踏面產生不平整的狀況,會加劇車輪與軌道之間的摩擦力和碰撞,情況嚴重地會對車輛使用造成不利的后果。踏面發生玻璃脫落的主要因素有疲倦型脫落和過熱型脫落。
2.2車軸故障
車軸的故障類型包括:車軸裂紋、車軸斷裂、車軸彎曲等。車軸裂紋可以分成橫向和縱向兩種類型,橫裂紋引起斷軸,縱裂紋的破壞程度比較低;車軸斷裂可以分成冷切和熱切,車軸的彎曲是因為車軸在強烈外力撞擊下發生的,在這種情況下,車輛的振動會加重、軸承作用不良發熱、輪緣磨耗。
3車輪故障的檢查發現方法
3.1車輪踏面損傷故障的檢查發現方法
踏面是造成車輪損壞和故障的重要原因,因為在行駛的時候,車輪會與地面發生摩擦,從而造成車輪的磨損。踏面擦傷是一種很常見的車輪踏面病害,它的主要原因是因為輪子在軌道上滑行,將圓錐形踏面磨成很多塊平面,在運行時會出現磨損而造成凹餡,這種情況對車輪的使用危害是很大的,輕微的踏面擦傷會導致車輪在運轉中出現顛簸的現象,情況嚴重的會造成其它部位的損傷,所以在檢查的過程中,要根據踏面摩擦的程度和等級對其進行判斷。
通常情況下,當踏面擦傷和部分凹陷超過極限時,會造成車輪滾動的圓周不圓,摩擦加劇震動、沖擊,造成車輛零件損傷和燃油。大多數情況,如果車輪踏面出現擦傷,凹陷處很有可能會造成車輪在運行中造成沖擊力和撞擊加大,也會在行進過程中產生較大聲音,所以當火車駛入的時候,通過聆聽車輪的振動,可以幫助人們及早的察覺到踏面問題,這是一種最常用的方法,為了避免踩面的擦傷,在行駛的時候,會因為荷載的增加而加重,所以相關的工作人員必須嚴格格的進行檢查[2]。
有關部門的列檢人員,要將發現大車輪振動力的情況,告知到現場工作的作業人員,以便在作業中對其進行重點的檢查。此外,因為車輪的踏面擦傷會造成比較大的凹痕,所以,當檢驗車輪踏面是否有磨損時,工作人員除了要通過聽覺的檢查方式以外,還需要通過觀測的檢驗,來判斷是否有輪子踏板的磨痕,所以在檢驗的過程中,工作人員要用手燈強光壓在輪輞處,用弱光和部分強光檢查踏面凹陷,這樣就可以通過光線的折射,比較準確的對車輪踏面的凹陷進行判斷,可快速地找出車輪踏面的破損位置。由于踏面的特殊構造,如果直接照射在踏面上,會被車輪踏面的反光所影響,很難找到故障原因,特別是陳舊性擦傷的反光情況更嚴重,會造成更大的影響。所以,使用強光照和弱光照的結合方式,對踏面擦傷檢查更為有益。
3.2輪輞裂紋故障 的檢查發現方法
車輪裂紋是車輪對中最常見的故障,通常認為是車輪承受不住有荷載力,導致輪胎出現了裂縫和裂紋。所以,車輪裂紋多見于車輛使用壽命太久,輪輞厚度薄的車輪。不同材質的車輪出現裂紋的概率不盡相同,在實際應用中,我們發現鑄鋼輪要比輾鋼輪更易出現裂紋,這是由于鑄鋼輪的輪緣厚度要比輾鋼輪薄,所以在長時間的使用后,會更加容易出現裂紋。此外,從車輪裂紋的具體處來判斷,一般情況下,裂紋最多出現在輻板孔周圍及輻板與輪輞的交界處、輪輞外側、踏面和邊緣根處,裂紋的分布集中在上述區域,原因在于車輛行駛時,車輪的主要受力位置是在車輪外側和根部,因此,在輪軸的作用下,輪胎會受到很大的荷載,從而出現裂紋。車輪出現裂紋,對車輛的行駛會造成很大的危害,所以當車輪出現裂紋的時候,就需要及時的進行處理,一般情況下,車輪上的裂紋是無法修復的,必須進行車輪更換,普通的維修方式并不能修復裂紋,所以,最好更換車輪是最佳處理方式。對于該故障檢查來說,不同于以上其他故障檢查,因為輪輞屬于車輪上踏面最外圈,所以在檢查故障時,工作人員可以通過照明輔助,并且要控制角度和光線,及時發現車輪踏面外側受損程度[3]。
結束語:
總而言之,在鐵路車輛運行過程中,必須要提高車輛故障重視,采取科學、合理的處理措施,進行正確的維護和檢修,才能很好的解決車輪故障問題,保證車輛的安全性和穩定性,從而推動運輸行業的快速發展。
參考文獻:
[1]黃先雷.淺析鐵路貨車車輛輪對故障及其解決方案[J].中國科技縱橫, 2012(18):1.
[2]馬輝, 張新齊, 湯勤玉.城市軌道交通車輛輪對組裝與故障檢修[J].中國機械, 2020(4):2.
[3]白剛.關于對鐵路貨車車輪踏面損傷故障的調查分析[J].現代工業經濟和信息化,2019,9(10):136-137.9FC66552-AB85-44EF-86DE-0BBD2AD61E25