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2020-12-29
王鑫
(上海鐵路局杭州(zhōu)北車輛段)
【摘 要】鐵路是我國的主要運輸方式之一,是我國國民經濟的動脈。近年來,我國鐵路貨車逐漸向重載、高速的方(fāng)向發展,對鐵路貨(huò)車的檢修要求也越(yuè)來越高(gāo),在鐵路(lù)貨車(chē)檢修中,貨(huò)車輪(lún)對是其中的一個(gè)非常重要的檢查部件,因為它的性能和質量好壞直接影響著鐵路貨(huò)車的速度與運行安全。分析和把握鐵路貨車輪對的常見故障是解決這些問題的關鍵,下(xià)麵筆者從輪對和軸承兩個方麵進行了分析(xī)。
【關鍵詞】 鐵路;貨車輪軸;檢修;常(cháng)見故障(zhàng)
鐵路貨車輪對(duì)的(de)作用主要是(shì)能夠保證貨車(chē)在鋼軌上的運行和轉向,承受來自貨車的所有靜載荷和動載荷(hé),把載荷傳遞給軌道,並(bìng)把因線路不平順產(chǎn)生的載(zǎi)荷傳遞給貨車各零部件。 此外,貨車的(de)製動也是通過輪對起作用的(de)。輪對的主要構(gòu)件包括車軸、車輪(lún)和軸承以及其它附屬件,筆者(zhě)接下來從輪對和軸承兩個較大的方(fāng)麵的(de)常見(jiàn)故障進行(háng)探析。
1 輪對的常見故障分析
輪對故障在日常貨車檢修過程中Z為常見,具體來說有踏麵磨耗(剝離、擦傷(shāng)或局部凹陷)、輪緣(yuán)磨耗及車輪、車(chē)軸裂紋等情況。
1.1 踏麵磨耗、踏(tà)麵剝(bāo)離、踏(tà)麵擦傷或局部凹陷的(de)原因與(yǔ)危害
(1)踏麵磨耗。由於貨車的整(zhěng)個靜動載荷都是通(tōng)過滾動(dòng)的車輪傳遞給鋼軌的,形成(chéng)輪軌之間的長期摩擦導致了車輪踏(tà)麵磨耗。車輪踏麵磨耗後就會加大鋼軌(guǐ)與車輪的接觸麵積(jī),從而導致摩擦變大,形成更大(dà)的運行(háng)阻力;也會(huì)破壞踏麵(miàn)的斜度(dù),使貨(huò)車運行時的頻率變高、波長變小,使車(chē)輛缺乏平衡性;更(gèng)嚴重的還(hái)可能撞擊到(dào)軌道連接螺栓(shuān),導致車輛脫軌事故。(2)踏(tà)麵擦(cā)傷或(huò)局部凹陷。這種故障大多是由於車(chē)輪抱閘滑行不良、製動(dòng)力過強引起的。也有部分是(shì)因(yīn)為材質不好、局部縮孔不足等原因造成的(de)。一旦形(xíng)成這種故(gù)障會使貨(huò)車的車輪滾動圓周不圓,從而(ér)加(jiā)劇衝擊和振動,造成軸承損傷乃至燃軸情況的發生。(3)踏麵剝離。踏麵剝離故障產生的原因是材質不好(hǎo)或者有夾渣,這(zhè)些夾渣在貨車運行中被反複碾壓,久(jiǔ)而久之就容易出現剝落的現象(xiàng),同時,受熱脹冷縮的物理作用影響容(róng)易在剝麵上形成許多細小的裂紋(wén),導致踏麵的金屬也被剝落。這(zhè)種踏麵的情況一旦超過必要限度(dù)就會使車輪的衝擊(jī)力和振動力加劇。
1.2 輪緣磨耗的原因與危害
貨車(chē)車輪在軌道上運行的過程中(zhōng),輪緣的內外側(cè)易(yì)發生衝撞,特別是在曲線運(yùn)動時,衝撞會更加劇烈,也會造成磨(mó)耗加(jiā)劇。輪(lún)緣磨損(sǔn)程度越高,貨車行車(chē)就越不安全除輪緣(yuán)厚度(dù)正常磨耗外,還有輪緣垂直異常磨耗,當這種磨耗超過一定限(xiàn)度時,會造(zào)成輪緣外形與鋼軌內側的形狀相一致,這無疑會增大兩者的接觸麵積,既加大了貨車(chē)的運行阻力,又進而加速輪緣的磨耗,導致貨車脫軌。
1.3 車輪裂紋
車輪裂紋出現的部(bù)位在踏麵、整體輪輪輞與輻板交界處及輻板孔附近以及輪緣根部時必須引起(qǐ)高度的關注。車輪踏麵出現裂紋的原(yuán)因是製動抱閘後部分輪輞厚度太(tài)薄或者過(guò)冷過熱造成的;輪輞與輻板交界(jiè)處和輻板孔附(fù)近出現裂紋的原因是(shì)因為應(yīng)力不夠集中或(huò)者材質問題造成的;輪緣根(gēn)部出現裂紋主要是轉向架的橫向力(lì)太大引起的。不管是那種裂(liè)紋都會對貨車(chē)的運行造成阻礙和危害,嚴重時可能(néng)造(zào)成重大交通事(shì)故。
1.4 車軸裂紋
車軸裂(liè)紋主要原因是由於貨車載重過多導致車軸發生彎曲,使車軸上部產生空隙,下部受到壓迫,這樣就容易形成一些疲勞裂紋。在軸頸和防塵板(bǎn)座銜接的地方產生裂(liè)紋主要是由於圓弧過渡不良引起的。如(rú)果車軸的中央部分出現(xiàn)裂紋就可能是意外打擊以及杠杆磨傷等原因(yīn)造成(chéng)的。車軸的故障還包括軸身磨傷(shāng)、軸身(shēn)碰傷與軸身彎曲等其它損傷。首先,軸身磨(mó)傷主(zhǔ)要是因為(wéi)貨車輪對的(de)車軸和(hé)製動拉杆組裝(zhuāng)不良(liáng)造成的。其次,車軸碰傷在貨車輪對運行過程中,其軸身易被碰到或者打擊到。另外,還有一(yī)種車軸斷裂的情況,就是(shì)滾(gǔn)動軸承的(de)破損和崩裂(liè)所造成的切軸。
2 車輪故障的處理方法
對於在貨車輪對檢修過程中發現的上述車輪故障,在輪對收入時(shí)必須用檢測器具或自動(dòng)測(cè)量設備測量故障程(chéng)度。踏麵(miàn)故障和輪緣(yuán)故障要進行(háng)旋修處理,旋修後各部尺寸和狀態必須符合技術要求方(fāng)可裝車使用;對於輻板孔裂紋故(gù)障,在規定限度之內的可繼續使用,超出限(xiàn)度的須送輪廠處理(lǐ);對(duì)於車軸故障,軸?磕碰傷或磨損小故障可通過打磨,符合技術限度後繼續使用,對於軸身彎曲等嚴重故障(zhàng),需要送輪廠處理或報廢。
3 軸承的常見故障分析
鐵路貨(huò)車故障除了車輪故(gù)障外,Z常見的就(jiù)是軸承故(gù)障,主要有剝離、保持架裂(liè)損等。
3.1 軸承剝離故障產生原因
剝離是軸承零件工作表麵在高接觸應力的循環作用(yòng)下產生的金屬片狀(zhuàng)剝落現象,具有一定(dìng)的(de)深(shēn)度和麵積;表(biǎo)麵呈凹凸不(bú)平鱗狀;具(jù)有尖銳(ruì)的溝角,通常呈現疲勞擴展(zhǎn)特征的海灘狀條紋。剝離形式主要(yào)有條狀剝離(lí)、點狀剝離、片狀剝離、塊狀剝離等。其產生的原因有:(1)滾動接觸疲勞損(sǔn)傷。(2)軸承承受過高的接觸載荷或衝擊載荷(hé)等異常載荷。(3)軸承組件材(cái)料純淨度低或熱處理工藝不當。(4)軸承(chéng)組裝不當、潤滑不良。
3.2 保(bǎo)持架裂損故障產生原因
保持架傷(shāng)損可表現為磕碰傷、變形、磨損、斷裂、熔化等,傷損主要原(yuán)因有:(1)保持架受到頻繁的振動(dòng)和衝擊,造成變形或斷(duàn)裂。(2)保持架受到滾動體的磨摩擦和磨損。(3)軸承溫度過高(gāo),達到保持架軟化點或熔點,引起保持架變形或熔化(huà)。(4)在軸承組裝或軸(zhóu)承清洗過程中保持架受外(wài)力(lì)被損傷。(5)保持架材料中(zhōng)存在雜質,造成強度下降。
在輪軸檢修作業時,尤其是要加強軸承收入盤動檢查,重點檢查判(pàn)斷軸(zhóu)承是否有異音、卡滯的現象,剝離、保持架裂(liè)等軸(zhóu)承內部故(gù)障如不能及(jí)時發現,就會在車輛運行(háng)中(zhōng)造成高溫、熱軸甚(shèn)至可能(néng)演變為熱切軸事故。
4 結語
總之,要想了解貨車(chē)輪軸的常見故(gù)障就要從輪對和(hé)軸承兩個方麵下功夫。我們要想(xiǎng)進一步解決這些故障就必須分析這些故障(zhàng)產生的原因,了解這些故障的危害,才能研究出有針對性的檢修加強措施,才能做到防患於未(wèi)然。
參考(kǎo)文獻:
[1]鐵道科學研究院金屬及化學研(yán)究所編.鐵路貨車輪(lún)軸典型傷損圖冊.北京:中國鐵道出版社,2006(6).
[2]劉吉遠(yuǎn),陳雷編(biān)著.鐵路貨車輪軸技術概(gài)論.北京:中國鐵道出版社,2009(11).
[3]劉文瑞.關於鐵路貨(huò)車(chē)車輛輪對故障(zhàng)及其解決方案的思考[J].科技世界,2013,27:86-87.
[4]中華人民共和國鐵道部編.鐵路貨車輪軸組裝、檢修及管理規則(zé).北京:中國鐵道出版社,2007(6).
來源:《中國科技縱橫》2014年1期
