吳 榕

（南寧鐵路局機(jī)務(wù)處，高級(jí)工程師 廣西 530003）

2010年5月4日，柳州機(jī)務(wù)段驗(yàn)收員對(duì)一東風(fēng)4B型機(jī)車中修備用輪進(jìn)行驗(yàn)收，在進(jìn)行磨合試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)輪對(duì)振動(dòng)大，該驗(yàn)收員認(rèn)真查找原因，發(fā)現(xiàn)輪對(duì)的輪輞徑向長度不對(duì)稱，長度最大差達(dá)13 mm。輪輞徑向長度不對(duì)稱必然造成輪對(duì)不平衡，從而導(dǎo)致輪對(duì)振動(dòng)大。這條輪對(duì)為大同機(jī)車廠2009年生產(chǎn)，由于問題出在輪芯，顯然是在輪對(duì)制造中出現(xiàn)的質(zhì)量問題。我國鐵路已迎來高鐵時(shí)代，大量線路已具備提速條件，既有機(jī)車需進(jìn)一步提速，而機(jī)車提速最擔(dān)心的問題就是走行部的質(zhì)量可靠性。近年的機(jī)車質(zhì)量分析已反映出，機(jī)車走行部部件裂損隨著機(jī)車運(yùn)行速度的提高呈明顯增加的趨勢(shì)。因此，對(duì)機(jī)車走行部需要提出更高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，特別是機(jī)車輪對(duì)必須具有更高的質(zhì)量可靠性。為此，如何在運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)不合格的輪對(duì)值得我們認(rèn)真思考。

1 原因分析

輪輞徑向尺寸不對(duì)稱顯然是輪芯偏心造成。輪芯是鑄鋼件，形成偏心原因：一是鑄造的模具存在問題，使輪轂孔偏心；二是輪芯機(jī)加工差錯(cuò)造成輪轂孔偏心；三是輪軸中心孔偏心。因模具差錯(cuò)將會(huì)造成大批量質(zhì)量問題，因此模具存在問題的可能性不大。而機(jī)加工的人為因素多，出現(xiàn)問題的可能性較大。鑄鋼輪芯的機(jī)加工藝流程是：以輪輞外圓為基準(zhǔn)確定輪轂孔的圓心后加工輪轂孔，再以輪轂孔為圓心加工輪輞外圓。顯然問題就出在輪的圓心偏心，如果輪轂孔心偏心或輪軸組裝后軸的頂尖孔偏心，加工輪輞外圓必然形成輪輞徑向長度不對(duì)稱。輪對(duì)制造質(zhì)量本以嚴(yán)格按照?qǐng)D紙生產(chǎn)作保證，若能準(zhǔn)確地按照?qǐng)D紙生產(chǎn)，輪對(duì)的制造質(zhì)量應(yīng)該沒有問題。但實(shí)際生產(chǎn)中，人為或設(shè)備因素差錯(cuò)很難避免。若制造廠檢驗(yàn)驗(yàn)收部門未能發(fā)現(xiàn)就會(huì)裝車使用，因此，制造產(chǎn)品存在的問題只有在運(yùn)用中才能發(fā)現(xiàn)。運(yùn)用中若缺乏相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，輪對(duì)就有可能長期帶病工作，給行車安全帶來隱患。

2 相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的缺陷

鐵路技術(shù)管理規(guī)程規(guī)定：機(jī)車車輪踏面擦傷深度不超過0.7 mm。車輪踏面上的缺陷或剝離長度不超過40 mm，深度不超過1 mm，其目主要的是防止機(jī)車輪對(duì)的破損和輪對(duì)對(duì)鋼軌沖擊。而在運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)機(jī)車輪對(duì)不平衡和輪對(duì)外圓失圓是造成輪對(duì)對(duì)鋼軌沖擊的重要原因，但目前尚缺乏相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)加以甄別預(yù)防。

2.1 關(guān)于輪對(duì)平衡技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)輪對(duì)不平衡查相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有《電力、內(nèi)燃機(jī)車車用鑄鋼輪心技術(shù)條件》（TB/J 1400-91）的4.9.1條規(guī)定：“輪輞與輪轂的徑向厚度在整個(gè)圓周上之差不大于4 mm。”《機(jī)車輪對(duì)組裝技術(shù)條件》（TB/T 1463-91）檢驗(yàn)與驗(yàn)收項(xiàng)目的4.1.3條規(guī)定：“如技術(shù)條件、標(biāo)準(zhǔn)或產(chǎn)品圖樣有要求時(shí)，進(jìn)行靜平衡或動(dòng)平衡檢驗(yàn)?！备戒汚 2.1條規(guī)定：“輪對(duì)靜平衡試驗(yàn)剩余不平衡量小于250 g.m，對(duì)于特殊要求可由供需雙方共同商定?！焙虯.2.2條規(guī)定：“動(dòng)平衡試驗(yàn)采用最大剩余不平衡量允許值和采用的測(cè)量方法，應(yīng)按產(chǎn)品圖樣和技術(shù)要求的規(guī)定，或由供需雙方共同商定?！币陨现饕轻槍?duì)輪對(duì)制造的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)查有關(guān)機(jī)車檢修規(guī)程，均無輪對(duì)平衡技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。查《鐵路機(jī)車驗(yàn)收技術(shù)規(guī)定》（鐵運(yùn)［2008］229號(hào)），對(duì)輪對(duì)的新造、大修、段修也均無檢驗(yàn)驗(yàn)收要求。因此，可以認(rèn)為輪對(duì)在制造、大修、段修中，均沒有進(jìn)行不平衡的檢驗(yàn)。

2.2 關(guān)于輪對(duì)圓度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)輪對(duì)不圓度，查相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中《機(jī)車輪對(duì)組裝技術(shù)條件》（TB/T 1463-91）檢驗(yàn)與驗(yàn)收項(xiàng)目的4.1.1條規(guī)定：“輪對(duì)組裝后，應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣及有關(guān)規(guī)定要求?！币虼?，可以認(rèn)為輪對(duì)制造或經(jīng)鏇修后按照?qǐng)D紙檢驗(yàn)驗(yàn)收可以保證其圓度要求，但小修及運(yùn)用機(jī)車輪對(duì)的不圓度沒有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)車在運(yùn)用中輪對(duì)滑行和蠕滑不可避免，特別是大功率機(jī)車滑行和蠕滑嚴(yán)重，使輪對(duì)呈多邊形。根據(jù)南寧鐵路局SS7型機(jī)車使用經(jīng)驗(yàn)，機(jī)車在大、中修后走行10萬km以上將有可能發(fā)生輪對(duì)呈多邊形的情況。根據(jù)機(jī)車走行部出現(xiàn)慣性部件裂損情況，確定是否上不落輪鏇車床鏇修輪對(duì)恢復(fù)輪對(duì)園度，在鏇輪中發(fā)現(xiàn)輪對(duì)的不圓度一般超過3 mm。

3 修訂有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建議

3.1 修訂機(jī)車段修規(guī)程及檢修工藝借鑒《鐵路客車車輪和滾動(dòng)軸承軸箱組裝及檢修規(guī)則》（鐵運(yùn)［2007］95號(hào)）中第4.4.2.10條“組裝后的輪對(duì)進(jìn)行動(dòng)不平衡檢驗(yàn)”。和第5.12.3.3條“加修車軸中心孔的輪對(duì)，須測(cè)量踏面與軸頸面在同一直徑上的距離差，差值須符合要求”。對(duì)機(jī)車檢修規(guī)程提出相應(yīng)修訂建議。

3.1.1 預(yù)防輪對(duì)電機(jī)組不平衡 段修規(guī)程應(yīng)規(guī)定：在符合標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行輪對(duì)-電機(jī)磨合試驗(yàn)，在規(guī)定的的轉(zhuǎn)速下用測(cè)振儀測(cè)量，輪對(duì)軸箱徑向振幅不得超標(biāo)。相應(yīng)的檢修工藝：若超標(biāo)按照先易后難的原則，進(jìn)行以下順序測(cè)量：

1）牽引齒輪齒形；

2）輪對(duì)輪輞徑向長度差；

3）輪幅厚度均勻度；

4）查找軸承及其它原因；

5）電動(dòng)機(jī)電樞上動(dòng)平衡機(jī)測(cè)量動(dòng)平衡。

3.1.2 預(yù)防輪對(duì)不圓 段修規(guī)程應(yīng)規(guī)定輪對(duì)的不圓度，應(yīng)有機(jī)車小修限度和運(yùn)用禁用限度。根據(jù)各種機(jī)型情況規(guī)定機(jī)車走行若干公里后的小修修程測(cè)量輪對(duì)不圓度，運(yùn)用機(jī)車發(fā)現(xiàn)走行部部件慣性裂損要測(cè)量輪對(duì)的不圓度，如發(fā)現(xiàn)輪對(duì)不圓度超限，應(yīng)及時(shí)上不落輪車床鏇修輪對(duì)。目前難度較大的是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量輪對(duì)的圓度困難，一般是在不落輪車床鏇修輪對(duì)時(shí)才準(zhǔn)確測(cè)量出輪對(duì)不圓度。因此，研制簡便的輪對(duì)圓度測(cè)量器具是非常必要的。

3.2 修訂機(jī)車驗(yàn)收技術(shù)規(guī)定對(duì)于新造輪對(duì)應(yīng)規(guī)定對(duì)輪對(duì)平衡性能進(jìn)行抽驗(yàn)。在大修、段修中對(duì)輪轂孔和輪軸頂尖孔進(jìn)行過修理過的輪對(duì)應(yīng)進(jìn)行輪對(duì)平衡性能檢驗(yàn)或測(cè)量輪對(duì)尺寸的對(duì)稱性。對(duì)運(yùn)用機(jī)車出現(xiàn)有走行部慣性裂損的機(jī)車，在小修中應(yīng)提出測(cè)量輪對(duì)不圓度的要求。

4 結(jié)束語

輪對(duì)尺寸不對(duì)稱造成輪軌沖擊，輪軌沖擊形成的振動(dòng)使機(jī)車走行部部件及軌道提前破損，危及行車安全并造成大量的維修費(fèi)用和維修停時(shí)。美國鐵路在80年代就使用了輪軌沖擊在線檢測(cè)裝置，美國鐵道協(xié)會(huì)制定了檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，有效減少了輪軌沖擊帶來的安全問題和運(yùn)營成本。近年我國鐵路車輛系統(tǒng)在“5T”中已使用車輛輪軌沖擊檢測(cè)裝置，輪軌沖擊問題已引起重視。