SS4B 型机车轮对偏磨分析及预防策略

尹凯政

（包神铁路集团机务分公司，陕西 神木 719316）

当SS4B 型机车在钢轨上运行的过程中，其轮对将会通过轮缘卡在钢轨之间，以此来避免脱轨情况发生。因此，在整体机车的运行中，轮对属于一项至关重要的部件，它所承受的负荷不仅包括钢轨接头和岔道等的冲击力，同时也包括巨大的机车静荷载。这些荷载作用就很容易导致机车轮对出现偏磨情况，也就是在同一轮对中，一侧轮缘比另一侧轮缘的磨损量大很多。而在机车的具体运行过程中，如果轮对偏磨情况得不到有效处理，当轮缘厚度超出了限制时，机车就会出现脱轨倾覆等的重大安全事故。因此，在SS4B 型机车的应用中，维修人员一定要高度重视其轮对偏磨问题，并通过合理的策略来加以预防，以此来保障SS4B 型机车的安全稳定运行。

1.SS4B 型机车轮对偏磨具体情况分析

在某机务段的运输过程中，由于区段条件比较复杂，有着较多的弯道和较大的坡度，导致SS4B 型机车的对轮磨耗速度达到了其他路段的两到三倍。通过对该机务段中SS4B 型机车历史检修资料，得出了该机车轮缘的主要参数：

表1 某机务段SS4B 型机车轮缘的主要参数

但是由于在轮对偏磨的情况下，其轮对的使用里程仅仅在9万km左右，当某SS4B型机车的运行里程达到了10万km之后，经测量发现，其右侧的7 和8 轮岁出现了偏磨现象，具体情况如下：

表2 7 和8 轮对具体偏磨情况

由于轮对偏磨问题的存在，使得该机车的轮对使用寿命显著降低，运行里程也显著减少，同时也在很大程度上增加了检修人员的工作量与工作强度。而要想解决此类问题，检修人员就需要对SS4B 机车的轮对偏磨原因进行深入分析，并以此为依据，通过相应的策略来进行预防。

2.SS4B 型机车轮对偏磨问题的主要原因分析

2.1 同轴左右轮径差

在机车运行过程中，同轴的左右轮对转数一定相同。如果左右两个轮对有着不同的直径，为了让轮对走行距离保持相等，轮对将会借助于踏面来进行斜度的自动调整，这样便会导致直径小的车轮朝着钢轨一侧靠近。如果踏面斜面比例为1∶20，左右轮对的直径差达到一定程度时，轮对的横向移动距离就会很大，而根据相关规定，两轮箍内侧距离的允许公差是±3mm，这样将会进一步加大轮对的横向移动距离，具体情况如下：

表3 左右轮对直径偏差和轮对的横向移动距离

在这样的情况加，就严重增加了轮缘和钢轨之间的接触机会。在这样的情况下，如果轮径偏差问题不能被及时发现，较小直径的轮缘将会快速磨损，而与之对应的踏面也将快速磨损。这样的情况将会导致同轴左右轮径差越来越大，轮对偏磨问题也将越来越严重。比如，在本次所研究的机务段内，某SS4B型机车在检修过程中发现，其1、2、8 轮对的左右轮径差已经非常明显，具体情况如下：

表4 本次所研究机务段某SS4B 型机车1、2、8 轮对的左右轮径差情况

2.2 机车运行过程中的线路条件影响

通过SS4B 型机车的检修数据发现，相比较其他的机务段而言，本次所研究的机务段中，SS4B 型机车轮对偏磨问题更加显著，通过分析其原因可知，之所以会出现这样的情况，是因为该机务段有着更多的弯道和更大的坡度。在SS4B 型机车做曲线运动的情况下，如果曲线的超高不能和机车实际运行速度达到良好的匹配效果，将很容易出现轮对偏磨问题。在SS4B 型机车从曲线路段通过的过程中，其运行方向上的第一个轮对外轮总是和外轨贴近，如果运行速度很高，后轮对外轮将会和外轨贴紧；但是在降低运行速度时，机车的后轮对内轮将会和内轨贴紧，如果这样的情况长期持续下去，这一条轮对便会出现偏磨问题。

2.3 左右两侧车轮荷载不同

在SS4B 型机车的运行过程中，其重量将会借助于两侧轴箱中的弹簧传递到轮对，但是如果两侧弹簧具有不同的刚度，较大刚度一侧弹簧所对应的轮对便会承受较大荷载。在轮对的滚动过程中，因为轮轨法向作用力所产生的作用，轮对就会横移向受力比较小的一侧，进而让轮对两侧出现受力不同的情况，轮对偏磨问题也将由此产生。

2.4 轮轨之间的润滑条件不同

为有效消除非正常性的轮缘磨耗情况，SS4B 型机车中都进行了轮缘喷油器的安装，在机车的运行过程中，喷油器会定时为轮对进行喷油润滑处理，这样便可将轮对和钢轨这两者之间的摩擦阻力降低。具体应用中，如果喷油器出现了严重故障，完全不能喷油，这样的情况仅仅会导致轮对磨耗程度加大，但是并不会引发轮对偏磨问题；但是如果同一轮对两侧喷油器中的一侧喷油器出现了故障，仅仅不能对某一侧进行喷油处理，这一侧的轮缘与钢轨之间的摩擦阻力将会比另一侧轮缘与钢轨之间的摩擦阻力大很多，这样便会引发轮对偏磨问题。

2.5 轮箍硬度不同

SS4B 型机车轮箍的生产厂家有很多，由于不同厂家的产品合金成分存在差异，所以轮箍踏面硬度也会有所不同。如果将不同硬度的轮箍应用在SS4B 型机车统一轮对的两侧，由于轮箍硬度不同，机车运行中，轮对两侧轮缘便会出现不同程度的磨耗，久而久之便会导致偏磨问题产生。

3.SS4B 型机车轮对偏磨问题的主要预防策略分析

3.1 同轴左右轮径差的预防策略

在对本次所研究的某机务段SS4B 型机车出现偏磨的轮对进行尺寸测量的过程中发现，在该机务段中，超过半数的机车轮对偏磨问题的主要原因都是同轴左右轮径存在偏差。由此可见，在对SS4B 型机车轮对偏磨问题进行预防的过程中，一项重要策略便是做好轮径尺寸的控制。在本次所研究的机务段内，因为作业环境不佳，测量工具有限，所以主要借助于轮箍厚度的测量来进行轮对直径计算，其计算公式为轮对直径等于轮辋外径加二倍的轮箍厚度，单位是mm，在该公式中，轮辋外径是一个不确定的值，其变化范围在1065-1070mm 之间。但是在对轮对直径进行计算的过程中，为了计算方便，特将轮辋外径的确定为1070mm，这样的情况就导致轮对直径计算结果和实际值之间存在一定程度的偏差。因此，在后期计算中，为有效避免轮对直径偏差，特将精度足够高的测量工具用来替代以往的轮箍卡尺。通过这样的方式，便可有效控制同轴轮径偏差情况，使其保持在1mm 以内，这样便可有效避免由于同轴轮径偏差所导致的轮对偏磨问题。

3.2 线路条件影响下的轮对偏磨问题预防策略

对于线路条件影响下的SS4B 型机车轮对偏磨问题，其预防策略十分简单，只需要在机车运行了一段时间之后使其反复掉头便可实现。通过这样的方式，便可以让转向架不同的轮对磨耗情况得以轮流进行，避免仅仅对一侧轮缘造成磨损的弊端。在本次所研究的某机务段中，为有效消除弯道对于SS4B 型机车轮对偏磨的影响，特在该机务段内进行了SS4B型机车专用掉头线路的建设，并加强了和SS4B 型机车调度员之间的联系，保障SS4B 型机车每进入到修程时都要从掉头线路中经过一次。通过长时间的观察与分析发现，在增设了掉头线路之后，SS4B 型机车在该机务段中的轮对偏磨情况较之前降低了30%左右。

3.3 左右两侧车轮荷载不同所导致的轮对偏磨问题预防策略

对于因左右两侧车轮荷载不同所导致的轮对偏磨问题，在对SS4B 型机车进行大修的过程中，维修人员应格外重视两侧轴箱中的弹簧刚度，尽最大限度保持其刚度的一致性，避免刚度相差过大所导致的荷载不等情况。特别是在SS4B 型机车运行过程中出现了轴箱弹簧断裂故障之后，维修人员一定要将两侧轴箱中的弹簧同时更换成新的弹簧。因为相比较旧弹簧而言，新弹簧的刚度会更大，所以若只更换断掉的弹簧，势必会导致两侧轴箱中的弹簧刚度差很大，进而增加对轮偏磨问题的发生几率。因此在具体维修中，如果需要更换弹簧，维修人员一定要将同一轮对两侧轴箱中的弹簧同时进行更换，并使其刚度保持一致，这样才可以有效预防由于左右侧车轮承受不同荷载所导致的轮对磨损问题。除此之外，如果机车两侧轴箱上的拉杆弹性部件不具有相同的弹性，轮对也可能发生横移偏磨问题，所以在对状态不好的弹性部件进行更换的过程中，也应该将两侧弹簧一起更换掉，以此来保障其弹性的一致性，预防轮对偏磨问题发生。

3.4 轮轨之间润滑条件不同所导致的轮对偏磨问题预防策略

通过对SS4B 型机车中喷油器故障的检修分析发现，其主要的故障原因是喷头位置有过多的灰尘或油污沉积，在长时间不清理的情况下便会将喷头堵塞住。因此，为有效避免由于轮轨之间润滑条件不同所造成的轮对偏磨问题，在对SS4B 型机车进行维修养护的过程中，维修人员一定要对其喷油器做到足够重视，尤其是对于喷头位置，更应该及时进行清理，避免大量的灰尘和油污堆积。同时，在日常维护中，维修人员一定要做好喷油器的试验检测，如果发现问题，应立即进行修理或更换。通过这样的方式，才可以有效避免单侧喷油器故障所导致的轮轨之间润滑条件不同，预防SS4B 型机车的轮对偏磨问题。

3.5 轮箍硬度不同所导致的轮对偏磨问题预防措施

在SS4B 型机车的具体应用中，为有效预防因轮箍硬度不同所导致的轮对偏磨问题，维修人员应尽量使用机车原生产厂家所生产的轮箍，如果选用了其他生产厂家的产品，则一定要做好轮箍硬度检测，在保障轮箍硬度和其他轮箍硬度偏差不超过允许范围的情况下才可以使用。比如，在本次所研究的某机务段中，SS4B 型机车轮箍的硬度被控制在布氏255-275 之间。通过这样的方式，便有效消除了由于轮箍硬度不同所引起的轮对偏磨情况。

4.结语

综上所述，SS4B 型机车轮轴偏磨问题的主要原因包括同轴左右轮径偏差过大、线路条件影响、左右两侧车轮荷载不同、轮轴之间润滑条件不同和轮箍硬度不同等。具体应用中，要想有效预防轮对偏差情况，维修人员应对这些影响因素加以高度重视，并根据实际情况来采取合理的防治措施。