铁路货车运用中车轮故障的发现和预防.doc

铁路货车运用中车轮故障的发现和预防【摘要】随着中国铁路货车高速重载的发展，万吨列车的开行，对 货车的检修质量的要求越来越高，车轮作为转向架的重要组成部分，是其 主要的受力部分，是保证车辆安全运行的重要保障但近年来，C80万吨 列车车轮故障比较突出，主要表现为踏面擦伤和剥离，这些故障多数发生 在列车制动过程中，对铁路货物的正常运行带来极大的威胁关键词】车轮故障；货车运用；发现办法；预防措施一、车轮的种类（-）弹性车轮弹性车轮是在轮心（轮毂）与轮箍之间安装弹性元件一一橡胶垫，与 整体车轮相比，车轮在空间三维方向上的弹性比较柔软这样的车轮称为 弹性车轮这种车轮的优点是:明显减少了车辆的簧下质量，减少了轮轨 间的作用力，并切换和冲击的效果很好，提高了车辆的运行平稳性，改善 了车轮与车轴的运用条件，减少轮轨之间摩擦，减少了噪音车轮的缺点: 结构复杂，制造检修较难，并且会使车辆运用阻力略有增加二）轮箍轮轮箍轮乂称带箍轮或有箍轮，有轮箍、轮心、和扣环组成这中车轮 就工作性质而言是比较合理的，轮箍轮采用平炉优质钢（化学成分：C含 量为 0. 05%-0. 7%, Mn 含量为 0. 06%-0. 9%, Si 含量为 0. 15%-0. 355, S 和 P含量都不大于0. 005%）压制而成。

优点：他具有强度高，耐磨性好三） 辗钢轮辗钢轮又称辗钢整体轮，是有钢锭经加热碾轧而成，并经过淬火处理 辗钢轮具有强度高、韧性好、自重轻、安全可靠的特点，运用中不会发生 轮箍松动和崩裂故障，适应重载和运行速度高德要求；并且维修费用低， 轮缘磨耗过限后可堆焊，踏面擦伤后可旋削等优点所以是我国铁路的主 型车轮但是辗钢轮制造技术复杂，设备投资大四） 铸造形式车轮铸钢车轮是有钢水在生产线上直接铸造成型与辗钢轮相比省去了铸 锭、截断在加热等诸多程序，因而具有生产工序少、劳动力消耗少、生产 能耗低二、 车轮的各部分名称及作用1. 轮缘：车轮的内侧面边缘凸起的部分，它的作用是防止车轮跑出轨 外，使货车在曲线和直线上运行安全2. 踏面：车轮与钢轨接触的圆周面部分，要求有一定比例的斜度，其 作用是轨面与踏面在摩擦力的作用下滚动运行3. 轮毂：车轮的中心与车轴连接的圆周部分，车轴与车轮采用过盈配 合，以此来保证车轮、车轴同步转动4. 轮耦：车轮踏面的直径方向的厚度部分，它是保证车轮具有足够的 强度部分，同时也是便于后期检修的部分5. 辐板：连接轮毂与轮辎的部分，呈板状的为辐板，它使车轮具有一 定的弹性，使车轮在运动时传递力较为缓和。

三、 车轮运用限度轮对部分常见运用限度表2. 测量时规定如下：（1） 两端宽度不足10颇的，不计算在内2） 长条状剥离其最宽处不足20川川的，不计算在内提速货物列车中的铁路货车，1处W202处（每1处均）W40提速货物列车中的铁路货车，2处（每1处均）W10四、车轮故障的测量方法（-）第四种检查器的结构：由测尺、底板、样板三个部分组成二） 测量车轮踏面圆周磨耗首先推动尺框避开定位块，向左移，再推螺钉带动踏面磨耗测尺和轮 缘厚度测尺移到最上端，然后推动尺框沿导板向右移至定位块挡住，定于 70毫米基线处将第四种检查器置于车轮上，使检查器A点落于轮缘顶点, E边定位角铁靠紧车轮内侧，底板指向车轴中心线，再下推踏面磨耗测尺, 使其尖端与踏面接触，此时，可在测尺（下部刻度与零位线对准处直接读 数，（分度值0.5mm）,或在游标尺上读数，精度可达0. Imni,即为踏面圆 周磨耗值三） 测量踏面擦伤及局部凹下深度将第四种检查器置于车轮上，A点接触轮缘顶点，E边紧靠车轮内侧, 尺身底板指向车轴中心线推动尺框带动踏面测尺，沿导板移至擦伤最深 处，紧固水平紧固螺钉，下移踏面测尺使B点接触擦伤最深处，磨耗型踏 面以零位线为基准，读出踏面测尺与零位线所对准的尺寸（锥型踏面则读 出右侧刻线对应处的尺寸）。

然后将第四种检查器沿同一圆周方向移到末 擦伤处，量出该处圆周磨耗值，用擦伤处的数值减去末擦伤处的圆周磨耗 值即为车轮踏面擦伤深度局部凹下深度测量方法与擦伤深度测量方法 相同）值得指出的是：新型的第四种检查器因取消了零位线，上述尺寸 都从测踏面磨耗游标尺上来确认刻度尺寸四）测量踏面剥离长度用第四种检查器窄边外侧0 — 75mm刻度尺，沿车轮圆周方向（不是 剥离长度方向）测量踏面剥离两边缘之间的长度，为踏面剥离长度列检 测量时先测出剥离长度两端不足lOnini的部分，划出测量线，然后用检查 器窄边刻度尺沿车轮圆周方向测量两线之间的长度，即为踏面剥离长度五、常见车轮故障的分析（―）踏而擦伤磨耗过限1 .故障发现：列车进入，检车员接车时仔细听声，如果发现车轮震动 声音过大或杂乱，应记清车辆位置，停车后详细检查踏面擦伤情况，发现 踏面擦伤有外观象征时，及时用第四种检查尺进行测量确认2. 分析原因：车轮擦伤它与、列车运行速度、制动力、车辆轴重以及 钢轨当时的状态有关，理论上车轮与钢轨的滑行必定擦伤，其主要原因有 这么以下几种：（1）紧急制动造成的车轮擦伤高速行驶中的列车遇到突发意外情 形，司机进行紧急制动，产生的惯性引起车辆与轮对轴重间的变化载荷， 使变化轮对的轴制动率有可能超出并加大粘着条件的限制，从而产生滑行 导致擦伤。

当列车接近有坡道的地段，最明显的是长大坡道，制动时间相对较长，制动力量较大，滑行的距离持续也长，车轮被闸瓦压死，就极容 易造成车轮踏而擦伤而在滑行速度较低，距离也不太长的情形下，轮对 擦伤危害并不明显，有时轻微擦伤经短期运行后可自行沿车轮的几何形状 而消失 （2）因司机操作的原因经制动后，机车的小闸全缓解,也就是列车制动、机车缓解的方式会减少列车每百吨重量的闸瓦制动力（一般情况能减少5%至10%左右），导致制动距离的延长因为操作不当 原因，有时能使列车管压力过大，也会使车辆产生自然制动而引起轮对的 轻微擦伤3） 其它类的紧急制动比如调车时，有些人为的开启折角塞门达 到制动的目的，或者有时列车在运行途中因软管突爆等情况，导致紧急制 动，闸瓦抱死车轮而造成轮对的擦伤4） 道岔的影响道岔上油污过多，当列车减速进站时，车轮的踏 面经过有涂油的道岔，使得轮对与钢轨的粘着系数降低，从而导致车轮在 钢轨面上滑行，也会造成轮对擦伤5） 季节的影响尤其在冬季，霜、雪覆盖过的钢轨表面，产生制 动时，车轮与闸瓦之的剧烈摩擦，产生大量的热量，从而与外界形成强烈 的温度差，使得轮对钢轨之间的粘着系数大大降低，制动力超过粘着力， 从而引起轮对的滑行。

6） 制动缸活塞行程调整不及时活塞行程的长短与制动缸的压力 有着密切的关系，制动缸压力的大小又直接关系到制动力的大小在试风 作业中若不注意调整活塞行程或稍有疏忽，就会造成制动力强弱不一致而 造成车轮擦伤7） 车辆的混编因运输装载的需要，导致各种不同车型的的混编, 有120阀、GK阀以及不常用的103阀，各种阀在施行制动时其灵敏度的不 同，导致活塞行程和制动缶I.压力的不尽相同，制动倍率、制动率也产生差 异，而制动率过高的车辆就会产生轮对的局部擦伤8） 机车、车辆制动机不良这种情况比较多，机车、车辆制动机 有故障，部分配件作用不良如车辆分配阀故障，制动缓解不良，或者有 时安全阀作用不良、机车的给气阀故障或作用不良，从而使得制动管的压 力升高，从而使车辆或机车在制动时制动力加大，还有就是冬季气温原因, 阀类内的油脂粘度下降，从而导致制动机作用不够灵敏，故障明显增多， 所有这些都使用得运行中的车辆制动力、制动距离等都产生变化，加大了 车轮与钢轨间的摩擦，导致了轮对的擦伤3. 防止措施（1）首先从车轮质量方面入手，确保轮对制造质量应不断提高和 完善车轮制造工艺，利用先进的制造技术、设备，以及轮对外部机械加工, 以改进轮对淬火工艺、减少轮对材质的应力集中，提高车轮踏面和轮耦硬 度来提高车轮材料的抗切削能力。

3）其次从相关单位配合入手，来改善道岔实际状态工务部门在 施工作业时，避免将润滑类油脂遗留在钢轨面，不断提高或保持轮对的粘 着状态等5）从防止制动机缓解不良方面入手首先应加强定检基础制动装 置各拉杆、圆销孔、杠杆的检修质量，减少个别别劲、卡死现象，以此来 消除基础制动装置方面的故障其次，制动缸类的检修，严格执行段规要 求，避免出现弹簧折断或过弱、缸体生锈、缺油等故障第三是要求列检 部门应加强制动机缓解不以故障的检查和处理、定检部门加强制动阀类的 检修、试验4）从防止制动机安定性能不良方面入手首先强化定检阀和车辆 的检修和试验质量，严格试验要求，以减少人为因素的影响，杜绝漏检漏 修的或其它简化作业的现象其次，应加强或提高列检列车金部试验的质 量，保证在规定时间内对每辆车的安定性能得到确认或处理2）从加强运用检查方面入手列检作业人员要不断提高检修水平, 严格按《运规》要求，做到列检人员“七字”检查要求，严格作业环节， 不漏检漏修，保证车辆各部运用限度符合要求，不断提升列车质量车轮踏面擦伤、剥离和局部凹下L故障发现：同踏而擦伤磨耗过限，只不过是表象不同2. 分析原因：剥离或局部凹下原因有两种，一种为材质方面的原因， 在制造过程中存在缺陷，比如有硬点、气孔、夹脩等，在运行过程中反复 改变状态而导致剥离，另外一种是运行过程中或制动过程中产生高温，尤 其在冬季，气温的变化导致轮对表面热胀冷缩，反复运行碾压导致剥离脱 落。

3. 防止措施：（1） 加强列车队检查，及时发现车轮踏面擦伤、剥离和局部凹下2） 加强TPDS踏面损伤故障的报警，仔细确认并测量，按规程要求 及时进行处理3）同踏面擦伤磨耗过限，在轮对制造质量方面入手，加强车轮质量六、车轮故障的危害及运用中的检查方法（~）轮缘磨耗1 .危害:（1）轮缘磨耗超限后，其根部断面变薄，强度下降，易在轮 缘根部产生裂纹以至缺损2）轮缘与钢轨间的游间增大，减少车轮安全 搭载量2.检查：列检进行列车技术检查作业时，检车员发现轮缘明显变薄等 异状时，要使用第四种检查器进行轮缘厚度的测量，轮缘厚度磨耗超限时 要进行摘车临修更换轮轴二） 踏面圆周磨耗1 .危害:（1）踏面圆周磨耗深度超限后，破坏了踏面的几何形状，使 得车轮踏面呈圆柱形，增大了车轮和钢轨间的接触面积，使摩擦力增大， 增加了铁路货车路上的运行阻力2）在铁路货车通过曲线时，由于 车轮踏面没有了儿何形状，使车轮产生滑行，而加剧了车轮踏面的磨耗2.检查：列检进行列车技术检查作业时，检车员发现车轮踏面存在异 常磨耗时，要使用第四种检查器进行踏面圆周磨耗的测量，磨耗超限时要 进行摘车临修更换轮轴三） 踏面擦伤1. 危害：（1）车轮踏面擦伤超限后，踏面会出现大小不同的局部平面, 使得轮对不能按圆周滚动，滑动增加，振动冲击增大，故造成滚动轴承内 部配件损坏问题。

例如,轮径840mm,擦伤深为2mm时，其弦长为82mm, 就是有82顺长的平面参与滚动若擦伤深度超过2mni,其弦长更长，车轮 滚动中冲击振动必然加剧2）车轮踏面擦伤深度超限后导致车轮进一步 发生踏面剥离，缩短车轮使用寿命3）车轮踏面擦伤深度超限后，车轮 在运行过程中对钢轨产生剧烈打击，列车运行速度越高，擦伤的危害越严 重2. 检查：列检进行列车技术检查作业时，检车员发现踏面擦伤或局部 凹下故障以及TPDS踏面损伤故障报警时，要使用第四种检查器进行踏面 擦伤及局部凹下深度的测量，超限时要进行摘车临修更换轮轴四） 踏面剥离1 .危害:（1）车轮踏面剥离后，车轮在运行过程中对钢轨进行剧烈打 击，易造成钢轨。