防止車軸冷切的幾點意見

呂　博

摘要：分析車軸容易發(fā)生冷切的部位及原因，對強化車軸探傷，防止車軸冷切提出幾點意見。

關鍵詞：防止 車軸 冷切 意見

0 引言

隨著鐵路運輸事業(yè)的飛速發(fā)展，車輛滾動軸承輪對在貨車上廣泛應用，車輛輪軸運行速度越來越快、承受的載荷也越來越大，因此，對車輛輪軸強度的要求也越來越高，這樣，加強輪軸探傷檢查工作就顯得尤為重要。近年來，鐵路在車軸的探傷檢查上做了大量試驗和探索，以磁懸液復合磁化探傷代替了以往的馬蹄形和環(huán)形探傷器，超聲波實行了自動探傷、多通道探傷人機互控的探傷模式，大大降低了冷切事故的發(fā)生，但仍沒有杜絕。因此，如何面對新形勢，采取多種措施，防止車軸冷切事故的發(fā)生就成為貨車輪軸探傷工作中關鍵問題。

1 調查分析，掌握車軸發(fā)生冷切的主要部位和產生裂紋的主要原因

從2000年以來全路共發(fā)生車軸冷切事故8件，其中軸頸卸荷槽7件、輪座1件，充分說明軸頸卸荷槽是造成車軸冷切的關鍵部位，而且，我們通過分析發(fā)現(xiàn)，冷切事故的車軸，其車軸斷口處均位于RD2軸頸卸荷槽部位，其裂紋源均發(fā)生在腐蝕坑、機械傷或刀痕部，在長期的運行當中逐漸產生疲勞裂紋，由于近次定檢時探傷漏探最終導致車軸軸頸卸荷槽處斷裂，發(fā)生冷切事故。

1.1 例2004年7月26日，在京九線10915次列車機后40位C62A4528204一位輪對一位軸頸卸荷槽處發(fā)生了冷切。原因：斷口處表面存在較深加工刀痕，一定程度的銹蝕和疲勞累積損傷共同作用產生疲勞裂紋。它們同樣由底部產生裂紋，不在同一截面的裂紋經過擴展并相互交匯，形成了多源的宏觀裂紋，裂紋在繼續(xù)擴展中次裂紋受到阻礙，主裂紋在交變應力作用下繼續(xù)擴展，直到斷裂。

1.2 例2008年7月21日，26217次貨物列車在哈爾濱局管內濱綏線牡丹江站機后5輛C64K 4880658四位軸頸卸荷槽處發(fā)生冷切。原因：該車軸斷面處存在60%以上的舊痕，有三處較為明顯的疲勞裂紋，觀察其車軸斷口的側面，即軸頸卸荷槽表面存在一定的腐蝕痕跡，和裂紋源有對應關系，它所引起的疲勞裂紋是導致車軸軸頸卸荷槽斷裂的主要原因。

通過對以上兩起軸頸卸荷槽冷切事故的調查分析可以看到：RD2型車軸軸頸卸荷槽部位由于機械傷、腐蝕和刀痕引起的疲勞裂紋是導致冷切事故的主要原因。

2 防止軸頸卸荷槽部位產生冷切的意見

2.1 防止軸頸卸荷槽腐蝕 在車輛運行中，由于密封罩、后擋處風砂、雨水滲透，加上長期受交變載荷作用，此處極易產生腐蝕溝，從而產生疲勞源，進而發(fā)展為裂紋，從大量退卸軸承的裂紋軸來觀察卸荷槽處90%以上都存在銹痕，作為段修單位，我們要對不退軸承輪對加裝軸承防護套后再進行輪對的沖洗，避免人為因素使水分流入，對于退卸軸承輪對，要嚴格控制輪對沖洗除銹質量，徹底除去各部位銹垢，并在輪對壓裝前，在其軸頸卸荷槽等部位均勻涂抹一層PR-1型鐵道車輛軸頸卸荷槽專用防銹脂。

2.2 防止軸頸卸荷槽機械傷、刀痕 作為我們段修單位一是加強輪廠車軸機加質量，嚴格按照加修標準進行加工，達到粗糙度要求，消除加工刀痕；二是在輪對運搬中、軸承壓裝時，強化作業(yè)過程的監(jiān)督檢查控制，消除輪對軸頸機械拉傷、運搬磕傷現(xiàn)象的發(fā)生，達到消除疲勞裂紋源的目的。

2.3 確立探傷方法，把握軸頸卸荷槽部位探傷質量

2.3.1 探頭角度的選擇 由于不退軸承探傷，探頭角度的選擇十分重要，如果角度偏大，容易引起內環(huán)反射波增多，裂紋波被雜質覆蓋，探傷人員不易識別；如果角度偏小，超聲波主聲束偏離卸荷槽疲勞區(qū)域，造成漏探。通過對RD2軸型進行理論計算中發(fā)現(xiàn)：小角度探頭的度數以10.5°最為有利，主聲束完全可掃查到裂紋區(qū)域內（即距軸端195mm-215mm范圍內），因此我們在卸荷槽探頭角度選擇上應嚴格按鐵運（2007）98號文件規(guī)定要求執(zhí)行，即不退軸承或軸承內圈時，軸頸卸荷槽檢查使用4～5MHz的折射角為23°～25°的小角度縱波探頭。

2.3.2 探頭耦合的選擇 探頭與軸端接觸面耦合是否良好，直接關系到聲能能否大部分進入工作面，過去有些檢修單位使用機油、漿糊或其它潤滑脂，因軸端有鋼印和頂針孔等不平滑原因，會造成能量損失，因此建議各單位嚴格按鐵運（2007）98號文件規(guī)定，對不退軸承的輪對在軸端進行超聲波探傷作業(yè)時，耦合劑應使用鐵路專用軸承脂作耦合劑，并且校驗探傷靈敏度和探傷作業(yè)時，應使用相同的耦合劑。

2.3.3 探頭移動方式的選擇 按鐵運（2007）98號文件規(guī)定：探頭指向中心孔，探頭均勻受力2N-5N，以20mm/s-50mm/s的速度，在中心孔與軸端螺栓孔之間的環(huán)形區(qū)域內做往復移動，并偏轉3°-5°。在實際探傷中，探頭按上述要求運動，主聲束有時會入射到內環(huán)上，引起不必要的雜波，有時探頭超過頂針孔下邊緣，造成探頭懸空一部分，從而使聲能大大降低，不利判傷，經過對比檢驗，鐵科院鑒定的中心定位固定式小角度探頭有效地防止了上述弊端，效果很好，因此還建議各檢修單位均應采用該探頭。

2.4 創(chuàng)造良好環(huán)境，建立一整套超聲波探傷儀的使用、保養(yǎng)和維修制度

2.4.1 大力改善探傷環(huán)境，確保探傷設備正常運轉 要建立單獨、隔離的探傷間，超聲波探傷間與磁粉探傷工作場地應保持適當的距離，以保證磁粉探傷作業(yè)不對超聲波探傷作業(yè)產生影響。超聲波探傷間還應遠離翻砂、鍛打、電焊、潮濕、粉塵場所，探傷設備所用的電源，應與大型機械、動力電源線分開并單獨接線。超聲波探傷間應整潔明亮，照度適中，通風良好，室內溫度有效地控制在10-30℃范圍內。

2.4.2 按規(guī)定對超聲波探傷儀進行校驗、保養(yǎng)和維修，保證使用中的探傷儀處于良好狀態(tài) 超聲波探傷儀要按規(guī)定進行日常性能校驗和季度性能檢查，保證超探儀在各項性能指標符合標準的前提下使用。同時要嚴格按規(guī)定的周期進行小修、中修和大修，并按規(guī)定進行計量檢定，使用中的超探儀應保證狀態(tài)良好，不得超過定檢期。

2.5 不斷總結、交流經驗，提高軸頸卸荷槽裂紋的判斷能力 不退軸承滾動輪對探傷雖然已開展多年，但RD2軸頸卸荷槽裂紋數量較少，所以現(xiàn)場探傷人員經驗積累較少，為此，我們要不斷摸索軸頸卸荷槽處裂紋的有效探測方法，積累傷波波形判斷經驗，并組織集中培訓、研討和交流經驗，不斷提高軸頸卸荷槽裂紋波形的判斷能力。

2.6 不斷提高探傷人員的技術素質和工作責任心 建議有關部門定期組織探傷人員進行實際探傷方面的培訓，并經常性地舉辦探傷技術表演賽，獎優(yōu)罰劣，激發(fā)探傷人員學習技術的積極性。另外，對各級輪軸管理人員也應該進行探傷業(yè)務培訓，把懂得探傷基本知識作為選拔輪軸管理人員的基本條件，以便更好地檢查、指導輪對探傷工作。在提高技術素質的同時，還要對探傷人員進行思想教育，闡明因工作疏忽而造成的嚴重后果，使他們能夠真正意識到探傷工作的重要性和探傷人員所肩負的重大責任，從思想上把探傷工作提到一個新的高度。

2.7 加強管理，嚴格把住探傷作業(yè)質量關 各級管理人員要把探傷工作放在輪軸工作重中之重的位置，要堅持每天深入現(xiàn)場，對輪對探傷工作進行檢查、指導和有效地管理，要充分發(fā)揮探傷檢查員的作用，對探傷的每對輪對進行嚴格把關，杜絕漏判，防止冷切事故的發(fā)生。