试分析铁路货车运用中车轮故障的发现和预防

2016-07-13 10:21闫卫军
大科技 2016年8期
关键词:钢轮踏面常见故障

闫卫军

(西安铁路局西安东车辆段 陕西省西安市 710000)

试分析铁路货车运用中车轮故障的发现和预防

闫卫军

(西安铁路局西安东车辆段 陕西省西安市 710000)

铁路是货运的主要形式,铁路火车的载重量非常大,对车轮所产生的压力比较集中,因此,在实际的铁路货运中,车轮比较容易产生一些故障,影响列车安全和货运效率。基于此,本文针对铁路货车的常用车轮作了介绍,然后阐述了车轮的常见故障及测量方法,最后分析了这些故障的危害以及预防处理措施,希望可以对相关工作起到一定参考作用。

铁路货车;车轮故障;测量方法;危害;处理措施

不同的车轮在载重情况下受到的压力是不一样的,由于车轮结构的差异,导致其在相同的环境下会产生不一样的问题。加之在铁路货运中存在不少其他的因素,就更加容易导致车轮出现各种各样的故障。因此,在实际的工作中,必须对车轮的常见故障深入了解,对发现和预防故障制定完善的工作计划,确保铁路货运的风险降至最低。

1 铁路货车常用车轮

就目前的实际情况说来,在铁路货运中,最为常用的车轮主要有四种,分别是弹性车轮、轮箍轮、辗钢轮以及铸造形式车轮。弹性车轮就是在车轮的轮箍和轮心之间设置了橡胶垫作为弹性元件,其在三维方向上的弹性性能比较好。这种车轮的优点是可以显著缩减车辆簧下重量,弱化轮轨之间的相互作用力,同时可以对冲击和切换产生良好的效果,对提升火车运行平稳性具有显著作用。但是这种车轮结构较为复杂,检修比较繁琐,同时会增加运行阻力。轮箍轮是由轮箍、轮心和扣环组成的,其具有耐磨、高强的特点。辗钢轮一般也被称为辗钢整体轮,其是钢锭通过加热碾轧形成的,通过淬火处理,使其具备了良好的韧性以及较高的强度,不会出现崩裂或是轮箍松动的问题。但是,辗钢轮的制造工艺比较复杂,需要投入较多的设备。铸造形式车轮就是在生产线上利用钢水铸造成型的,和辗钢轮相比,其不需要进行铸锭、截断等工艺,因此实现了生产制造环节的简化,但是其性能和辗钢轮存在一定差距,因此在实际的使用中不如辗钢轮的使用频率高。

2 铁路货车车轮常见故障及其测量方法

2.1 常见故障

在铁路货车车轮所出现的故障当中,最为常见的是踏面擦伤磨耗过限以及踏面擦伤、剥离和凹陷。

对于踏面擦伤磨耗过限的问题,其故障发现就是当货车进入时,检车员在接车过程中认真听车轮的声音,如果发现存在声音过大或是杂乱的情况,就应该及时记录车辆位置,然后待车辆停下之后对踏面擦伤进行检查。在确认存在外观象征的时候,需要进一步采用检查器进行确定。之所以会出现踏面擦伤磨耗过限的问题,究其原因,主要和列车运行速度、轴重、制动力以及车辆和钢轨之间的相互状态相关。从理论上讲,车轮与钢轨之间产生滑行,势必会导致出现擦伤,其原因较多。①车辆进行紧急制动,车辆在惯性和重力作用下与钢轨产生强大的摩擦力,若是轴制动率高出了粘着条件,就会产生滑行引起车轮擦伤。②列车司机操作不当,在制动后缓解全部小闸,导致制动距离过长,从而产生擦伤。③道岔上油污过多,导致钢轨和车轮的粘着系数降低,从而产生滑行。④冬季天气条件较差,霜雪覆盖钢轨表面会导致粘着系数降低,从而容易导致滑行产生。⑤车辆存在混编情况,不同车辆的制动条件存在差异,进而在制动过程中部分车辆出现局部擦伤的情况。

对于踏面擦伤、剥离和局部凹陷的问题,其故障发现和踏面擦伤磨耗过限相同,只是表象存在差异。导致这一问题产生原因主要有车轮材质和运行制动两个方面。就材质方面说来,在车轮的制造过程中,若是制造工艺不完善或是质量控制不过关,就可能导致车轮中存在硬点、夹渣和气孔等问题[2]。而在货车的运行过程中,由于运行状态会不断变化,这就导致车轮会出现剥离的问题。而对于运行和制动,这一过程车轮在摩擦作用下会产生高温。尤其是在冬季外界温度较低的情况下,温差过大会导致车轮热胀冷缩的情况严重,反复运行下会导致车轮出现剥离。

2.2 测量方法

在进行故障测量时,第四种检查器是比较常用的,其主要是由测尺、底板和样板三个部分组成。在测量踏面圆周磨耗时,首先应该将尺框推开远离定位块,然后向左移动,再将测尺移至最上端,然后将尺框沿导板向右推移,定于70mm基线位置[1]。在车轮上设置第四种检查器,将其A点置于轮缘定点,将其E边紧靠车轮内侧,而底板需要指向车轴的中心线位置,然后再向下推动测尺,确保其尖端和踏面贴靠。这时,就可以在测尺上读出踏面圆周磨耗数值。在测量剥离长度的时候,需要利用检查器窄边外侧刻度尺,沿着车轮的圆周方向对剥离边缘间距进行测量。在检查时,先检查两端间距不足10mm的部分,然后划线,再测量两条线之间的距离,就可以得出剥离长度。在测量铁路货车的故障时,需要利用相关的仪器设备,合理有效地测量各种故障的相关数据,得出故障具体情况,然后设置对应的解决措施,尽快解除车轮故障[3]。

3 铁路货车车轮故障的危害及处理措施

3.1 故障危害

对于铁路货车车轮出现的各种故障,其对列车产生的影响也是不一样的。因此,对于不同的车轮故障,应该明确其具体危害,以此作为基础开展相关工作。

轮缘磨耗在出现后,其根部断面厚度减小,性能下降,容易出现裂纹。不仅如此,其还会导致钢轨和轮缘的游间增大,使得安全搭载量变小。

出现圆周磨耗的问题后,会导致踏面的几何形状受到破坏,增加了钢轨和车轮之间的接触面积,增大摩擦力,使得列车运行过程中的阻力增大。不仅如此,几何形状的弱化,使得滑行产生的可能增加,加剧了车轮磨损。

出现踏面擦伤之后,其会导致出现大小不均的平面使得车轮无法做出良好的圆周运动,引起振动冲击变大,容易使轴承出现损坏。比如,一个车轮的轮径为840mm,擦伤深度达到2mm,其对应弦长就为82mm,则有长达82mm的平面参与到滚动中,若是擦伤深度超过2mm,就会导致弦长进一步增大,进而引起振动冲击加剧。

3.2 处理措施

对于货车车轮的常见故障,必须设置对应的处理措施,才能确保尽快解决这些问题。对于踏面擦伤磨耗过限的问题:①应该加强车轮的质量的控制,不断提升完善车轮制造工艺,利用先进的技术和高质量的材料进行车轮制造。同时,还需对淬火工艺加强改进,减小车轮的集中应力,提高踏面的性能。②应该加强相关部门的配合工作,改善道岔的实际状态,对其进行进行清杂养护,确保其不会存在油污遗留的情况,确保车轮和钢轨之间具有良好的粘着力。③应该对制动机制进行优化,尤其是对基础制动装置展开全面检查,加强制动缸类检修以及对不良故障进行处理,从而确保列车制动合理可靠。

对于擦伤、剥离和凹陷等问题:①需要对货车车队进行全面检查,对出现的擦伤、剥离和凹陷等问题予以及时发现,同时还需对车辆的编制情况进行排查,尽量避免出现混编的情况。②需要对踏面损伤故障加强预警,并且提高故障测量的方法和质量,按照先关规程及时处理各种问题。③需要加强车轮的制造工艺,加强一些细节处理,避免车轮出现夹渣、气孔和硬点等问题。

4 结束语

在铁路货车的运行中,车轮出现的故障较多,对货运工作造成了不小的影响。因此,对于相关工作人员而言,必须对车轮出现的常见故障形成深入认识,同时明确故障测量方法和故障产生的危害,最后利用可靠的措施及时处理这些问题,避免货运列车出现更大问题。

[1]陈新敏.铁路货车滚动轴承故障形式分析与对策[J].河南科技,2013,05:105.

[2]徐永孝.铁路货车运用中车轮故障的发现和预防[J].科技与企业,2013,19:322~323.

[3]丁勇,王新锐,曲金娟.铁路货车车轮伤损及踏面磨耗规律的研究[J].铁道机车车辆,2011,06:32~37.

U270.33

A

1004-7344(2016)08-0135-02

2016-3-1

闫卫军(1974-),男,河南开封人,助工,本科,研究方向为铁路货车17型车钩故障。

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