铁路货车车辆轮对故障及处理

铁路货车车辆轮对故障及处理

牛玉龙

中国铁路呼和浩特集团分公司包头西车辆段临河运用车间  内蒙古巴彦淖尔市临河区  015000

摘要：在铁路货车车辆中，轮对作为列车与钢轨的接触部件，发挥着承受车辆全部静、动荷载的重要作用，货车车辆的驱动力与制动力需要通过轮对起到作用。但在铁路货车车辆行驶期间，时常出现轮对踏面擦伤磨损和轴身锈蚀等故障问题，限制了轮对使用功能的发挥，对铁路货车行驶安全造成威胁。因此，为提高铁路货运效率，维持铁路运输生产秩序，本文对铁路货车车辆常见轮对故障进行分析，针对性提出车辆轮对改进措施。

        关键词：铁路货车；车辆轮对故障；处理措施

引言

我国是一个幅员辽阔、对交通需求较明显的国家，同时各地资源分布极为不均匀，因此，大力发展铁路运输对于推动我国各地区资源平衡、加速我国全部地区社会主义现代化建设具有非常深远的意义和价值。近年来，随着先进技术的不断研发和生产工艺的成熟，铁路货车车辆的制造技术以及工艺不断更新，货车车辆运输时的使用寿命显著增加，但是需要注意的是，货车车辆使用过程中的轮胎故障仍然明显存在，严重影响了资源运输的效率，同时也显著增加了车辆检修工作量。

1、车辆轮对的概述

         所谓车辆轮对就是指货车车辆与钢轨之间接触的那部分，它由同一个车轴左右两端牢固压装的两个轮子组成。车辆轮对的主要作用就是保证车辆在铁轨上能够安全高效的运行。车辆轮对的要求一般都很高，一方面车辆轮对要具备足够的强度和刚度，在强外力作用下不会轻易的变形，另一方面轮对的车轴和车轮要结合牢固，耐磨性能和阻力优势都要良好[1]。

        2、铁路货车车辆轮对的发展趋势

       我国境内大型湖泊不多，同时东西横径和南北纵径长度较长，因此铁路运输当仁不让成为了货物运输以及人口迁移的主要方式，直接关系着国民经济的发展。铁路运输是我国主要的货物运输形式，关系着国民经济命脉。目前我国铁路运输行业的运输技术与发达国家相比还有较大的差距，要缩小差距就必须保证货车的制造技术与时俱进，在这方面首先要做到的就是保证铁路货车车辆轮对的质量。想要推动我国铁路货车的运输水平，推动其和世界一流水平保持一致，在进行货车的制造时需要注重先进技术的应用。而轮对作为和轨道接触的部件，直接影响着货车的运行安全，因此需要对轮对的制造投入足够的关注。       

3、铁路货车车辆轮对的常见故障及其原因

        3.1轮缘、踏面的磨耗与缺损故障

首先，轮缘的磨耗是指铁路货车在运行过程中由于轮对与钢轨接触、摩擦，从而对轮缘侧面造成的磨损，分为正常和非正常两种情况，其中正常情况是指列车运行过程中不可避免的但是也不严重的磨耗，非正常情况是指由于轮缘磨损从而造成的轮缘与钢轨错位、轮对向铁路一侧偏离、转向架严重变形等影响铁路运行安全和效率的情况。踏面磨耗则指的是轮对踏面在列车运行的过程中，轮对的尺寸会随着车轮的半径方向减少，使用的越频繁，踏面的磨损程度就越严重。发生踏面磨耗的主要原因有闸瓦制动摩擦踏面产生磨耗、踏面材料在挤压、剪切情况下由于金属疲劳产生的损耗等。其中，踏面的滚动磨耗与轮对的表面形状和材料有着密切的联系。轮对踏面裂纹的产生就是踏面磨耗极为典型的一种情况，轮对在运行过程中由于摩擦会产生大量的热并迅速在踏面的内外部进行扩散和传导，这使得踏面的温度急速上升又迅速下降，冷热极度不均从而导致踏面产生裂纹。踏面与轮缘的缺损主要是由于轮对在经历不良磨耗或者磨耗量超额过大等情况后，强度大幅度降低，运行冲击力又过大，从而使得磨损轮对超出其承受极限引起的，例如轮对的踏面存在严重的擦伤或者剥离情况时就会引起缺损[2]。
        3.2轮对踏面的擦伤、剥离故障
        轮对踏面的擦伤主要是由于轮对在钢轨上滑行引起的。滑行的主要原因主要是列车的制动能力达不到要求，制动力超过了轮轨之间的沾着力。轮对踏面的擦伤程度一般情况下与列车的质量成正比，列车的质量越大，踏面的擦伤越严重，主要是因为质量大惯性大。轮轨之间的滑行程度严重。轮对剥离，主要指的则是轮对表面的金属成片剥落以后形成的一个个小凹坑。主要情况有两种，分别是疲劳型剥落和热剥落。疲劳型剥落是指疲劳型裂纹在列车运行过程中不断向轮对踏面扩散从而引起的踏面表面的塑性变形，热剥落，则是踏面由于冷热不均引起裂纹后，裂纹沿着踏面直角方面向四周扩散，从而导致两个相邻的裂纹连接成一片裂纹的片状剥离。其次，踏面在列车行驶过程中受到的力是不均匀的，当列车运行速度过快时，踏面受到的冲击力会极速增加，这也会在一定程度上导致踏面剥落的发生[3]。
        4、铁路货车车辆轮对故障的处理措施
        4.1针对轮缘、踏面的磨耗与缺损故障的处理措施
        针对轮缘和踏面的磨耗问题处理措施有两种：一是更新货车的制动方式，由传统制动方式向盘形制动和盘形与踏面制动相结合制动转变，并适当的采用现代电阻、电磁制动技术，降低轮缘与踏面的磨耗程度。二是积极改善轮对本身，提升轮对自身性能，如轮对自身的刚性和强度硬度等，从而减少轮缘与踏面的磨耗，同时，也要及时清理轮对上的附着物，降低轮对的摩擦阻力。在提升车辆车轮性能方面，要从制造过程着手，对轮对的各个部位进行严格的尺度测量，及时调整轮对各个部位的间隙，对轮对进行严格检修，如此一来，便可以在一定程度上降低甚至消除非正常因素影响，降低产生磨耗的速度从而达到降低磨耗的目的。其次，针对轮缘与踏面的缺损故障问题，最主要的解决方案便是提高轮对的制造工艺和制造轮对所用材料的质量水平，比如，可以通过提高轮对的制造工艺来有效降低轮对内部出现缺陷的概率，还可以通过降低甚至消除车轮的损伤或者轮面擦伤等方式，来降低列车行驶过程中轮轨间的冲击力，从而减少轨隙过宽、轨面不平、踏面擦伤与剥离等缺陷问题的产生，保持踏面外形维持合理状态，有效减少甚至消除轮缘与踏面的偏磨问题，使得轮对保持良好的强度和耐磨性等，预防轮对在列车运行过程中出现缺损故障[4]。

        4.2针对踏面的擦伤、剥离故障的处理措施

首先，要做好制动的控制工作，制动是引起踏面擦伤的主要原因，通过做好制动的控制工作，能够有效地控制踏面的擦伤问题。有效控制制动的措施有：提高列车司机的驾驶水平，在空重、转弯等情况下，司机要及时的调整手柄，从而提高制动的稳定性，降低由于摩擦造成的轮面擦伤；增强轮对的制造工艺和材料的质量，对制造过程的各个环节严格把控，提高检修水平，适当调整制造过程，保持轮对良好的散热功效[5]。其次，要着重加强轮对的制动阶段缓解功能，在列车制动后，适当的降低低速阶段的制动力，从而提高制动机的稳定性。第三，要在轮对上增加防滑装置，从而做到一定程度上削弱滑行的效果。第四，可以在列车运行过程中采用提前制动或者环节波速的方法，从而有效的减少列车制动过程中的空走时间，进而在一定程度上减小制动力，预防由于制动引起的滑行效果。同时，也可以采取一些人为的措施如加强对制动机的检查和维护等来预防故障的发生[6]。
        5、总结
       综上所述，为保证铁路货车车辆安全稳定形势，适应现代铁路运输体系的跨越式发展要求。因此，管理部门应提高对铁路货车车辆轮对故障问题的重视程度，结合历史数据与同类案例，深入了解车辆轮对故障类型及产生原因，积极落实上述改进措施，将车辆轮对故障出现概率控制在较低程度，致力于将行车安全隐患和轮对故障消灭于萌芽状态。
         参考文献：
       [1]王化君，刘天傲.关于铁路货车车辆轮对故障分析及解决方案的研究[J].科技视界，2019（25）.
        [2]吴建超，高石明，肖佳满.铁路货车车辆轮对故障分析及改进措施研究[J].河南科技，2015（10）.
        [3]杨浩.铁路货车车辆轮对故障原因、危害分析及解决措施研究[J].技术与市场，2018，25（05）.
     [4]王海山.铁路货车车辆滚动轴承运用中的故障分析及改进措施[J].民营科技,2018(12):141+143.
     [5]杨浩.铁路货车车辆轮对故障原因、危害分析及解决措施研究[J].技术与市场,2018,25(05):81+83.
     [6]吴建超,高石明,肖佳满.铁路货车车辆轮对故障分析及改进措施研究[J].河南科技,2015(10):94-95.