铁路货车车轮偏磨和制动梁缓解不良的问题分析

铁路货车车轮偏磨和制动梁缓解不良的问题分析

王金龙

呼和浩特铁路局包头西车辆段，内蒙古包头市  014000

摘要：  这些年来，社会经济在飞速发展，各个地区也在积极地建设和完善当地的交通系统。在科学水平不断提高的背景下，铁路交通技术的变革和发展力度也得到了提高，有很多新型的科研技术也都被成功地应用到交通事业当中。但是，在铁路交通方面，货车的运输，却经常会面临着车轮偏磨或者是制动架缓解不良的现象，这些现象的出现，不仅仅会导致车辆故障的出现，而且还有可能对行车安全造成一定的威胁，因此需要采取有效措施来进行防范。

在本文中，就针对这部分的内容进行了探讨。

        关键词：铁路货车；车轮偏磨；制动梁缓解不良

 1.列车制动基础常识

        1.1常见的制动概念。人为的使列车减速或使之在规定的距离内停产即为制动，反之对已经行驶的列车解除或减弱其制动作用即为缓解。为使列车能施行制动和缓解而安装在列车上的一整套零部件组成的装置，称为列车制动装置。产生制动原动力并进行操纵和控制的部分叫做制动机，传送制动原动力并产生制动力的部分称为基础制动装置。

        1.2制动装置的主要指标。从司机施行制动（将制动阀手柄移至制动位）的瞬间起到列车停止所驶过的距离称为制动距离。正常情况下为调节或控制列车速度，包括进站停车所施行的制动称常用制动，作用比较缓和且制动力可调节，多数情况下只用50%左右。紧急情况下为使列车尽快停止而施行的制动称紧急制动，作用迅猛且要把列车制动力全部实施。制动缸达到最大平衡压力瞬间所对应的列车管减压量为列车管最大有效减压量。

        1.3列车制动装置的分类。常见的按动力来源及操作方式划分类别。电空制动机是重载列车的发展方向，采用电气控制压力空气为动力，缩短长大货物列车制动空走时间和制动距离，极大提高制动、环节波速，减少冲撞。空气制动以压力空气为动力源及操纵方式，增压环节、减压制动，含直通式、二压力机构、三压力机构及二、三压力混合等。人力制动用人力转动手轮或用杠杆波动的方式使闸瓦压紧车轮踏面而实现制动。真空制动利用大气压力为动力，制动时由真空泵抽真空实现制动，较为落后，目前已基本不采用[1]。

2.铁路货车车轮偏磨的原因

        车轮不仅承受轮轨间的垂向、横向摆动作用力和摩擦力，而且还承受踏面制动时的热负荷，还具有载重、导向、传递制动力和牵引力的功能。

        2.1产生了分力

根据相关的设计经验可以得知，在空车制动位时，车体拉条与车体制动杠杆之间的连接端通常都必须偏向车体纵向中心。并且，从原则上来说，车体拉条还应该与车体制动杠杆之间保持合理的平面夹角，一般不超过3°。但是，在车辆行驶的过程中，若是车体拉条的拉力沿着车体横向并偏向车体纵向的中心线产生了额外的分力，那么在分力的作用下，车辆的制动梁也会相对于车轮出现横向偏移的现象。而这，也会造成车轮偏磨。

        2.2行车途中的摩擦

        从实际情况来说，由于铁路货车的行驶速度很快，所以其对制动的要求也会更加严格。而且，在行驶的过程中，运输速度快、线路比较复杂等因素的存在，也会导致铁路货车频繁制动，而且闸瓦与车轮踏面的摩擦也会十分剧烈，尤其是当使用的是高摩合成闸瓦的时候，闸瓦与车轮踏面摩擦的时间越长，那么车轮踏面表面的温度上升得也会更快，从而导致车轮的表面材质产生疲劳，出现剥离缺损的现象。这种现象的长期出现，也会导致车轮踏面出现偏磨现象[2]。

        2.3过曲线

        当铁路货车在过曲线的时候，货车轮对在惯性力的作用下就会自动向外轨偏移。与此同时，同一轮对中的一个车轮便会以较大的直径向外轨滚动，而另一个车轮则以较小的直径向内轨滚动，实现自动地、有选择地通过曲线的滚动圆直径。在这个时候，外侧车轮轮缘就会与轨道之间产生较大的作用力，从而导致轮缘磨损。

3.关于有效控制铁路货车车轮偏磨的对策

        3.1改善车轮的制造工艺水平

        在铁路货车行驶的过程中，环境因素、摩擦因素等客观因素的存在是不可避免的，很难通过人为操作来进行控制。但是，若是可以有效地提高车轮的制造工艺水平，那么也可以有效地改善车轮偏磨的现象。比方说，生产厂家积极地引进先进的技术来进行创新，不断地提高冶金锻造水平和制造工艺水平，选择更加优良、耐磨的原材料，以此来提高车轮材质的强度、抗疲劳等特性。在构架、轮对等方面，也应该严格控制关键尺寸，尽量减少尺寸误差。另外，合格闸瓦的生产，也是不可忽视的重要内容。因为车轮踏面偏磨现象的出现，很大部分因素就是因为闸瓦过硬而引起的。因此，生产厂家应该改善闸瓦的生产技术和材料，制造出耐磨性强而且也不会损伤车轮的闸瓦。这种方式，也是减少车轮偏磨现象的重要途径。

        3.2监督部门应该充分地做好监管工作

        除了生产厂家积极地改进技术和材料之外，相关的监督部门也应该充分地做好自身的监管工作。在生产厂家选定参数的时候，监管部门应该监督他们严格地按照铁路货车车辆的标准来进行选择，并且从源头上把控好车轮的质量关，确保生产厂家可以生产出质量优良、符合要求的轮对，并且积极地引进新技术，以此来提高铁路货车车轮装备的统一性和创新性，从源头上去杜绝车轮偏磨现象的出现。

        3.3严格地控制左右轮径的偏差

一般来说，铁路货车同轴左右的2个轮在一定距离内的转数通常是一样的。，在这种情况下，若是这2个轮的轮径不一样，那么直径比较小的一侧，轮缘就会贴靠钢轨，从而导致这一侧的轮缘出现偏磨。为了避免这种情况，那么就必须要采用踏面斜度来进行调整。如果左右2个车轮的轮径只差为1mm，那么就需要在1:20的踏面上横向移动5mm，尽可能地保持铁路货车车辆同轴左右轮径的一致性。从这个角度来看，由于车辆左右轮径的不同，会造成轮缘偏磨，所以，在日常的检修过程中，就应该采取精确化的仪器来进行检查，严格地控制左右轮径的偏差。

4.关于制动梁缓解不良的原因和应对措施

        4.1原因

        从实际情况来看，若是不考虑到基础装置各个部位所存在的摩擦阻力等因素，在规定的制动梁磨耗套与滑槽间的摩擦因数值内，（《在铁路货车组合式制动梁滑块磨损套技术条件规定》中，摩擦因素小于或等于0.15）制动梁是具有着一定的复原力的，只不过这个复原力比较小。但是，从另外一个角度来看，这一种力又会在很大的程度上受到制动梁滑块磨耗套和滑槽摩擦因素的影响。在实际情况中，依靠转向架基础制动装置自身重力在侧架滑槽斜面上的分力，以及在运行过程中振动产生的垂向加速度，可以在很大的程度上导致制动梁的缓解力增大。等到这个缓解力的数值超过了缓解阻力时，制动梁就会缓解，而且闸瓦也会脱开车轮踏面。但是，在制动梁缓解的过程中，车轮之间的扭矩会产生力，再加上基础制动装置本身的动力因素，所以制动梁滑块在侧架滑槽斜面上所产生的摩擦阻力就会上升。除此之外，各杆件间铰结处所存在的摩擦、卡滞等现象也会导致制动梁的缓解阻力上升，从而导致制动梁出现缓解不良的现象。并且，这样还会在一定程度上加剧闸瓦与车轮踏面之间的磨耗[3]。

        4.2应对措施

        根据以上分析可以知道，不管是转向架的基础制动装置结构，还是具体的布置情况等，都会导致制动梁出现缓解不良的问题，而且也会导致货车车轮偏磨。因此，要想有效地避免这种情况，便可以从这两个角度来下手：其一，所有转向架的游动杠杆和固定杠杆，都应该采用直杠杆结构，并且保持这两者的尺寸一致。其二，在各种极限状况下，都应该保证转向架制动装置不会与其他部位发生相互干涉，并且保证拉条与车轴之间具有足够安全的间隙。其四，保证转向架各个结构的强度。在保证强度足够安全的基础上，应该尽可能地降低制动梁、游动杠杆等部分的质量，以此来有效地控制转向梁缓解不良的现象。

5.结束语：

总而言之，在实际情况中，铁路运输事业正发展得如火如荼，在推动社会经济发展中也扮演着十分重要的作用。但是，在铁路货车的运输过程中，却经常会面临着很多因素的影响，导致出现车轮偏磨或者是制动梁缓解不良的现象。若是这些现象没有得到有效的控制，不仅会导致车辆故障，而且还有可能影响行车安全，造成损失。因此，在实际情况中，就必须要积极地采取有效措施来应对。

        参考文献

        [1]刘亚东.神华集团铁路货车轴承检修工艺研究[J].铁道标准设计，2017，61（05）：163-166.

        [2]王洪义.提高铁路货车法兰接头密封性能的检修工艺措施[J].轨道交通装备与技术，2013（04）：38-39+41.

        [3]杨文华.关于车轮踏面圆周磨耗原因、危害及处理方法的调研报告 科技传播，2014（5）