王瑞兵
（集寧車輛段呼和運(yùn)用車間，內(nèi)蒙古呼和浩特，010050）

　　摘　要：輪軸的健康情況極大地影響著鐵路貨車的運(yùn)行安全，輪軸故障檢修是鐵路貨車故障檢修中的關(guān)鍵，本文介紹了鐵路貨車輪軸檢修中的常見故障，主要包括輪對(duì)故障和軸承故障，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討了輪軸故障的解決方案。
　　關(guān)鍵詞：鐵路貨車；輪軸；故障
　　近年來(lái)，我國(guó)鐵路發(fā)展快速推進(jìn)，鐵路貨車運(yùn)輸不斷向大載重、高運(yùn)行速度方向發(fā)展，穩(wěn)步助理國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，這對(duì)鐵路貨車的運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行安全提出了越來(lái)越高的要求。輪軸檢修是鐵路貨車檢修工作中關(guān)鍵一環(huán)，其關(guān)乎著生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，對(duì)輪軸故障檢測(cè)、維修等十分重要^[1]。由于鐵路貨車輪對(duì)和軸承是輪軸上的直接承擔(dān)載荷和扭矩的關(guān)鍵部件，因此，有必要重點(diǎn)研究輪對(duì)和軸承在輪軸檢修時(shí)的常見故障和解決方案。
　　1　鐵路貨車輪軸常見故障
　　貨車輪軸是鐵路貨車主要承力部件，其包括輪對(duì)和軸承兩大部分^[2]。因輪對(duì)和軸承出現(xiàn)的故障不盡相同，因此有必要細(xì)致入微的分析每個(gè)部件的故障模式，為進(jìn)一步提出具有針對(duì)性的改進(jìn)意見打下基礎(chǔ)。
　　1.1輪對(duì)典型故障模式
　　典型的鐵路貨車輪對(duì)故障包括踏面裂紋故障、踏面磨損或擦傷故障、輪緣磨損故障、輻板孔裂紋故障等等。對(duì)各種典型故障進(jìn)行深入分析，總結(jié)出了不同部位不同故障模式的誘發(fā)機(jī)理。輪緣摩擦是指貨車在運(yùn)行過程中，輪對(duì)與軌道側(cè)面接觸摩擦而產(chǎn)生的損耗情況，正常的摩擦不可避免且不會(huì)造成重大影響，當(dāng)輪對(duì)與軌道之間的相對(duì)位置出現(xiàn)偏差時(shí)，一側(cè)輪緣將出現(xiàn)急劇摩擦的情況，這是導(dǎo)致輪緣摩擦損耗的重要誘因，此外轉(zhuǎn)向架變形、轉(zhuǎn)向架固定軸距異常變大、列車長(zhǎng)時(shí)間單向行駛等均是造成輪緣摩擦加劇導(dǎo)致故障的因素之一；踏面磨損或擦傷主要是由閘瓦制動(dòng)摩擦踏面而產(chǎn)生磨耗，踏面與軌道之間反復(fù)擠壓，由于存在剪切作用，容易引發(fā)金屬材料疲勞而導(dǎo)致異常磨損和異常沖擊導(dǎo)致的踏面擦傷。出現(xiàn)異常磨損的誘因除閘瓦制動(dòng)原因外，轉(zhuǎn)向架的異常變化等也是誘因之一；踏面裂紋和輻板孔裂紋故障誘因較多，典型的包括生產(chǎn)工藝未達(dá)標(biāo)和不當(dāng)使用維護(hù)。異物卡滯可導(dǎo)致踏面和輻板孔出現(xiàn)異常的應(yīng)力集中，引發(fā)局部裂紋，如不及時(shí)處置，裂紋擴(kuò)展將嚴(yán)重威脅行車安全。針對(duì)上述輪對(duì)典型故障，在檢測(cè)過程中及時(shí)觀察相關(guān)參數(shù)變化范圍，認(rèn)真查找故障位置，及時(shí)修正輪對(duì)與軌道的相對(duì)位置，判斷輪對(duì)裂紋萌生和發(fā)展趨勢(shì)，合理調(diào)度安排貨車運(yùn)行方向等，及時(shí)排除輪對(duì)故障是保障貨車使用經(jīng)濟(jì)性和安全性的前提條件。
　　1.2輪軸典型故障模式
　　典型的鐵路貨車故障包括軸頸提前到壽、軸身銹蝕、異物卡滯、軸身變形等。軸頸在載重的作用下會(huì)發(fā)生彎曲變形，從而引起軸承旋轉(zhuǎn)各部件表明產(chǎn)生些許相對(duì)位移，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的積累作用下，相對(duì)位移產(chǎn)生的磨損將逐漸降低軸承與軸頸間的預(yù)壓力引起松動(dòng)，降低工作性能。軸頸提前到壽的誘因較多，不當(dāng)使用是主要誘因，包括大載重重心位置超出允許范圍、超速運(yùn)行、不當(dāng)維護(hù)等，軸頸出現(xiàn)較大裂紋或較大變形，導(dǎo)致軸頸提前到壽；軸身腐蝕包括貨罐運(yùn)輸?shù)囊后w滲漏對(duì)軸身進(jìn)行腐蝕、清潔維護(hù)不當(dāng)引發(fā)的腐蝕、噴漆不達(dá)標(biāo)引發(fā)的腐蝕等等。異物卡滯包括潤(rùn)滑不足導(dǎo)致的軸身點(diǎn)狀或條狀剝離，剝離碎屑在運(yùn)行過程中二次傷害其他部位，加速磨損速度，同時(shí)，在軸身承受較高的交變應(yīng)力和沖擊應(yīng)力時(shí)可能引起軸承變形，如滾動(dòng)部件變形造成異物卡滯等等。針對(duì)輪軸故障在檢測(cè)過程中應(yīng)著重注意外觀破損情況、密封失效情況、間隙過大、異常響動(dòng)、擦傷剝離等。采用合適的軸承后檔、穩(wěn)定可靠的密封圈、或密封新技術(shù)（如液力迷宮密封等）、縮短軸頸和配套的軸承設(shè)備等等可顯著降低軸承座的磨損，提高抗彎剛度，提高軸承工作的可靠性。
　　2　故障檢測(cè)改進(jìn)措施
　　從上述典型故障模式的分析可以看出，降低輪軸故障率，提高輪軸故障檢測(cè)手段是保障運(yùn)行安全，提高貨車出勤率和滿足經(jīng)濟(jì)性要求的重要手段。
　　2.1加強(qiáng)車輛設(shè)計(jì)和制造工藝
　　根據(jù)上述典型故障的主要誘發(fā)因素可知，優(yōu)化制動(dòng)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)，提高貨車運(yùn)行過程中的靈敏度和綜合制動(dòng)效果，采用新技術(shù)、新材質(zhì)、新工藝、新手段，有效提高車輛運(yùn)行過程中的抗磨損和抗擦傷能力^[3]。與貨車相配套的軌道材質(zhì)、車輪質(zhì)量和閘瓦質(zhì)量等，在性能和安全指數(shù)方面也要精益求精，Z大限度的提高質(zhì)量把控能力和維修保養(yǎng)能力，認(rèn)真對(duì)待檢修質(zhì)量，提高檢修技術(shù)水平，減少貨車正常運(yùn)行過程中的摩擦損耗和擦傷剝離等情況。
　　2.2應(yīng)用先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)
　　傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)通常是在線檢測(cè)，該檢測(cè)方法數(shù)據(jù)全面，檢測(cè)結(jié)果可信可靠，但費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為提高檢測(cè)效率，應(yīng)積極學(xué)習(xí)新興檢測(cè)技術(shù)，降低檢測(cè)時(shí)間。CCD技術(shù)和激光傳感技術(shù)發(fā)展較快，該技術(shù)均為非接觸式檢測(cè)方式，無(wú)需接觸車輛輪對(duì)就能實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量工作，較傳統(tǒng)的接觸式全面自動(dòng)測(cè)量和便攜式傳感器測(cè)量方法，具有測(cè)量快、無(wú)損和通用性強(qiáng)的特點(diǎn)^[4]。采用新興的非接觸式檢測(cè)方法在日常檢測(cè)過程中大大縮短故障處理用時(shí)，提升技術(shù)檢測(cè)效率，縮短檢測(cè)時(shí)間，提高車輛周轉(zhuǎn)速度和使用率，將進(jìn)一步提高貨車運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，為保障鐵路貨車安全高效運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
　　3　結(jié)語(yǔ)
　　本文分析了典型的鐵路貨車輪軸故障模式，闡述了輪軸故障誘發(fā)因素，提出了故障檢測(cè)和改進(jìn)的建議方法，為進(jìn)一步提高貨運(yùn)車輛運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性提供了基礎(chǔ)技術(shù)支撐。隨著中國(guó)鐵路不斷提高運(yùn)行速度、加大運(yùn)行載重，提升工藝水平，提高使用能力，實(shí)施新的管理運(yùn)行體制，發(fā)展高新檢測(cè)技術(shù)，是保障中國(guó)鐵路貨車運(yùn)行安全的重要抓手，必將進(jìn)一步促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。
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來(lái)源：《中國(guó)科技縱橫》2017年19期