閆衛(wèi)軍

（西安鐵路局西安東車輛段 陜西省西安市 710000）

試分析鐵路貨車運(yùn)用中車輪故障的發(fā)現(xiàn)和預(yù)防

閆衛(wèi)軍

（西安鐵路局西安東車輛段 陜西省西安市 710000）

鐵路是貨運(yùn)的主要形式，鐵路火車的載重量非常大，對車輪所產(chǎn)生的壓力比較集中，因此，在實(shí)際的鐵路貨運(yùn)中，車輪比較容易產(chǎn)生一些故障，影響列車安全和貨運(yùn)效率?；诖耍疚尼槍﹁F路貨車的常用車輪作了介紹，然后闡述了車輪的常見故障及測量方法，最后分析了這些故障的危害以及預(yù)防處理措施，希望可以對相關(guān)工作起到一定參考作用。

鐵路貨車；車輪故障；測量方法；危害；處理措施

不同的車輪在載重情況下受到的壓力是不一樣的，由于車輪結(jié)構(gòu)的差異，導(dǎo)致其在相同的環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生不一樣的問題。加之在鐵路貨運(yùn)中存在不少其他的因素，就更加容易導(dǎo)致車輪出現(xiàn)各種各樣的故障。因此，在實(shí)際的工作中，必須對車輪的常見故障深入了解，對發(fā)現(xiàn)和預(yù)防故障制定完善的工作計(jì)劃，確保鐵路貨運(yùn)的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

1 鐵路貨車常用車輪

就目前的實(shí)際情況說來，在鐵路貨運(yùn)中，最為常用的車輪主要有四種，分別是彈性車輪、輪箍輪、輾鋼輪以及鑄造形式車輪。彈性車輪就是在車輪的輪箍和輪心之間設(shè)置了橡膠墊作為彈性元件，其在三維方向上的彈性性能比較好。這種車輪的優(yōu)點(diǎn)是可以顯著縮減車輛簧下重量，弱化輪軌之間的相互作用力，同時(shí)可以對沖擊和切換產(chǎn)生良好的效果，對提升火車運(yùn)行平穩(wěn)性具有顯著作用。但是這種車輪結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，檢修比較繁瑣，同時(shí)會(huì)增加運(yùn)行阻力。輪箍輪是由輪箍、輪心和扣環(huán)組成的，其具有耐磨、高強(qiáng)的特點(diǎn)。輾鋼輪一般也被稱為輾鋼整體輪，其是鋼錠通過加熱碾軋形成的，通過淬火處理，使其具備了良好的韌性以及較高的強(qiáng)度，不會(huì)出現(xiàn)崩裂或是輪箍松動(dòng)的問題。但是，輾鋼輪的制造工藝比較復(fù)雜，需要投入較多的設(shè)備。鑄造形式車輪就是在生產(chǎn)線上利用鋼水鑄造成型的，和輾鋼輪相比，其不需要進(jìn)行鑄錠、截?cái)嗟裙に?，因此?shí)現(xiàn)了生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的簡化，但是其性能和輾鋼輪存在一定差距，因此在實(shí)際的使用中不如輾鋼輪的使用頻率高。

2 鐵路貨車車輪常見故障及其測量方法

2.1 常見故障

在鐵路貨車車輪所出現(xiàn)的故障當(dāng)中，最為常見的是踏面擦傷磨耗過限以及踏面擦傷、剝離和凹陷。

對于踏面擦傷磨耗過限的問題，其故障發(fā)現(xiàn)就是當(dāng)貨車進(jìn)入時(shí)，檢車員在接車過程中認(rèn)真聽車輪的聲音，如果發(fā)現(xiàn)存在聲音過大或是雜亂的情況，就應(yīng)該及時(shí)記錄車輛位置，然后待車輛停下之后對踏面擦傷進(jìn)行檢查。在確認(rèn)存在外觀象征的時(shí)候，需要進(jìn)一步采用檢查器進(jìn)行確定。之所以會(huì)出現(xiàn)踏面擦傷磨耗過限的問題，究其原因，主要和列車運(yùn)行速度、軸重、制動(dòng)力以及車輛和鋼軌之間的相互狀態(tài)相關(guān)。從理論上講，車輪與鋼軌之間產(chǎn)生滑行，勢必會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)擦傷，其原因較多。①車輛進(jìn)行緊急制動(dòng)，車輛在慣性和重力作用下與鋼軌產(chǎn)生強(qiáng)大的摩擦力，若是軸制動(dòng)率高出了粘著條件，就會(huì)產(chǎn)生滑行引起車輪擦傷。②列車司機(jī)操作不當(dāng)，在制動(dòng)后緩解全部小閘，導(dǎo)致制動(dòng)距離過長，從而產(chǎn)生擦傷。③道岔上油污過多，導(dǎo)致鋼軌和車輪的粘著系數(shù)降低，從而產(chǎn)生滑行。④冬季天氣條件較差，霜雪覆蓋鋼軌表面會(huì)導(dǎo)致粘著系數(shù)降低，從而容易導(dǎo)致滑行產(chǎn)生。⑤車輛存在混編情況，不同車輛的制動(dòng)條件存在差異，進(jìn)而在制動(dòng)過程中部分車輛出現(xiàn)局部擦傷的情況。

對于踏面擦傷、剝離和局部凹陷的問題，其故障發(fā)現(xiàn)和踏面擦傷磨耗過限相同，只是表象存在差異。導(dǎo)致這一問題產(chǎn)生原因主要有車輪材質(zhì)和運(yùn)行制動(dòng)兩個(gè)方面。就材質(zhì)方面說來，在車輪的制造過程中，若是制造工藝不完善或是質(zhì)量控制不過關(guān)，就可能導(dǎo)致車輪中存在硬點(diǎn)、夾渣和氣孔等問題[2]。而在貨車的運(yùn)行過程中，由于運(yùn)行狀態(tài)會(huì)不斷變化，這就導(dǎo)致車輪會(huì)出現(xiàn)剝離的問題。而對于運(yùn)行和制動(dòng)，這一過程車輪在摩擦作用下會(huì)產(chǎn)生高溫。尤其是在冬季外界溫度較低的情況下，溫差過大會(huì)導(dǎo)致車輪熱脹冷縮的情況嚴(yán)重，反復(fù)運(yùn)行下會(huì)導(dǎo)致車輪出現(xiàn)剝離。

2.2 測量方法

在進(jìn)行故障測量時(shí)，第四種檢查器是比較常用的，其主要是由測尺、底板和樣板三個(gè)部分組成。在測量踏面圓周磨耗時(shí)，首先應(yīng)該將尺框推開遠(yuǎn)離定位塊，然后向左移動(dòng)，再將測尺移至最上端，然后將尺框沿導(dǎo)板向右推移，定于70mm基線位置[1]。在車輪上設(shè)置第四種檢查器，將其A點(diǎn)置于輪緣定點(diǎn)，將其E邊緊靠車輪內(nèi)側(cè)，而底板需要指向車軸的中心線位置，然后再向下推動(dòng)測尺，確保其尖端和踏面貼靠。這時(shí)，就可以在測尺上讀出踏面圓周磨耗數(shù)值。在測量剝離長度的時(shí)候，需要利用檢查器窄邊外側(cè)刻度尺，沿著車輪的圓周方向?qū)冸x邊緣間距進(jìn)行測量。在檢查時(shí)，先檢查兩端間距不足10mm的部分，然后劃線，再測量兩條線之間的距離，就可以得出剝離長度。在測量鐵路貨車的故障時(shí)，需要利用相關(guān)的儀器設(shè)備，合理有效地測量各種故障的相關(guān)數(shù)據(jù)，得出故障具體情況，然后設(shè)置對應(yīng)的解決措施，盡快解除車輪故障[3]。

3 鐵路貨車車輪故障的危害及處理措施

3.1 故障危害

對于鐵路貨車車輪出現(xiàn)的各種故障，其對列車產(chǎn)生的影響也是不一樣的。因此，對于不同的車輪故障，應(yīng)該明確其具體危害，以此作為基礎(chǔ)開展相關(guān)工作。

輪緣磨耗在出現(xiàn)后，其根部斷面厚度減小，性能下降，容易出現(xiàn)裂紋。不僅如此，其還會(huì)導(dǎo)致鋼軌和輪緣的游間增大，使得安全搭載量變小。

出現(xiàn)圓周磨耗的問題后，會(huì)導(dǎo)致踏面的幾何形狀受到破壞，增加了鋼軌和車輪之間的接觸面積，增大摩擦力，使得列車運(yùn)行過程中的阻力增大。不僅如此，幾何形狀的弱化，使得滑行產(chǎn)生的可能增加，加劇了車輪磨損。

出現(xiàn)踏面擦傷之后，其會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)大小不均的平面使得車輪無法做出良好的圓周運(yùn)動(dòng)，引起振動(dòng)沖擊變大，容易使軸承出現(xiàn)損壞。比如，一個(gè)車輪的輪徑為840mm，擦傷深度達(dá)到2mm，其對應(yīng)弦長就為82mm，則有長達(dá)82mm的平面參與到滾動(dòng)中，若是擦傷深度超過2mm，就會(huì)導(dǎo)致弦長進(jìn)一步增大，進(jìn)而引起振動(dòng)沖擊加劇。

3.2 處理措施

對于貨車車輪的常見故障，必須設(shè)置對應(yīng)的處理措施，才能確保盡快解決這些問題。對于踏面擦傷磨耗過限的問題：①應(yīng)該加強(qiáng)車輪的質(zhì)量的控制，不斷提升完善車輪制造工藝，利用先進(jìn)的技術(shù)和高質(zhì)量的材料進(jìn)行車輪制造。同時(shí)，還需對淬火工藝加強(qiáng)改進(jìn)，減小車輪的集中應(yīng)力，提高踏面的性能。②應(yīng)該加強(qiáng)相關(guān)部門的配合工作，改善道岔的實(shí)際狀態(tài)，對其進(jìn)行進(jìn)行清雜養(yǎng)護(hù)，確保其不會(huì)存在油污遺留的情況，確保車輪和鋼軌之間具有良好的粘著力。③應(yīng)該對制動(dòng)機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化，尤其是對基礎(chǔ)制動(dòng)裝置展開全面檢查，加強(qiáng)制動(dòng)缸類檢修以及對不良故障進(jìn)行處理，從而確保列車制動(dòng)合理可靠。

對于擦傷、剝離和凹陷等問題：①需要對貨車車隊(duì)進(jìn)行全面檢查，對出現(xiàn)的擦傷、剝離和凹陷等問題予以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，同時(shí)還需對車輛的編制情況進(jìn)行排查，盡量避免出現(xiàn)混編的情況。②需要對踏面損傷故障加強(qiáng)預(yù)警，并且提高故障測量的方法和質(zhì)量，按照先關(guān)規(guī)程及時(shí)處理各種問題。③需要加強(qiáng)車輪的制造工藝，加強(qiáng)一些細(xì)節(jié)處理，避免車輪出現(xiàn)夾渣、氣孔和硬點(diǎn)等問題。

4 結(jié)束語

在鐵路貨車的運(yùn)行中，車輪出現(xiàn)的故障較多，對貨運(yùn)工作造成了不小的影響。因此，對于相關(guān)工作人員而言，必須對車輪出現(xiàn)的常見故障形成深入認(rèn)識，同時(shí)明確故障測量方法和故障產(chǎn)生的危害，最后利用可靠的措施及時(shí)處理這些問題，避免貨運(yùn)列車出現(xiàn)更大問題。

[1]陳新敏.鐵路貨車滾動(dòng)軸承故障形式分析與對策[J].河南科技，2013，05：105.

[2]徐永孝.鐵路貨車運(yùn)用中車輪故障的發(fā)現(xiàn)和預(yù)防[J].科技與企業(yè)，2013，19：322～323.

[3]丁勇，王新銳，曲金娟.鐵路貨車車輪傷損及踏面磨耗規(guī)律的研究[J].鐵道機(jī)車車輛，2011，06：32～37.

U270.33

A

1004-7344（2016）08-0135-02

2016-3-1

閆衛(wèi)軍（1974-），男，河南開封人，助工，本科，研究方向?yàn)殍F路貨車17型車鉤故障。