鐵路貨車輪軸檢修中常見故障的分析與探討

王鑫

【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、高速的方向發(fā)展，對鐵路貨車的檢修要求也越來越高，在鐵路貨車檢修中，貨車輪對是其中的一個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，下面筆者從輪對和軸承兩個方面進行了分析。

【關鍵詞】 鐵路 貨車輪軸 檢修 常見故障

鐵路貨車輪對的作用主要是能夠保證貨車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，把載荷傳遞給軌道，并把因線路不平順產生的載荷傳遞給貨車各零部件。 此外，貨車的制動也是通過輪對起作用的。輪對的主要構件包括車軸、車輪和軸承以及其它附屬件，筆者接下來從輪對和軸承兩個較大的方面的常見故障進行探析。

1 輪對的常見故障分析

輪對故障在日常貨車檢修過程中最為常見，具體來說有踏面磨耗（剝離、擦傷或局部凹陷）、輪緣磨耗及車輪、車軸裂紋等情況。

1.1 踏面磨耗、踏面剝離、踏面擦傷或局部凹陷的原因與危害

（1）踏面磨耗。由于貨車的整個靜動載荷都是通過滾動的車輪傳遞給鋼軌的，形成輪軌之間的長期摩擦導致了車輪踏面磨耗。車輪踏面磨耗后就會加大鋼軌與車輪的接觸面積，從而導致摩擦變大，形成更大的運行阻力；也會破壞踏面的斜度，使貨車運行時的頻率變高、波長變小，使車輛缺乏平衡性；更嚴重的還可能撞擊到軌道連接螺栓，導致車輛脫軌事故。（2）踏面擦傷或局部凹陷。這種故障大多是由于車輪抱閘滑行不良、制動力過強引起的。也有部分是因為材質不好、局部縮孔不足等原因造成的。一旦形成這種故障會使貨車的車輪滾動圓周不圓，從而加劇沖擊和振動，造成軸承損傷乃至燃軸情況的發(fā)生。（3）踏面剝離。踏面剝離故障產生的原因是材質不好或者有夾渣，這些夾渣在貨車運行中被反復碾壓，久而久之就容易出現(xiàn)剝落的現(xiàn)象，同時，受熱脹冷縮的物理作用影響容易在剝面上形成許多細小的裂紋，導致踏面的金屬也被剝落。這種踏面的情況一旦超過必要限度就會使車輪的沖擊力和振動力加劇。

1.2 輪緣磨耗的原因與危害

貨車車輪在軌道上運行的過程中，輪緣的內外側易發(fā)生沖撞，特別是在曲線運動時，沖撞會更加劇烈，也會造成磨耗加劇。輪緣磨損程度越高，貨車行車就越不安全除輪緣厚度正常磨耗外，還有輪緣垂直異常磨耗，當這種磨耗超過一定限度時，會造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面積，既加大了貨車的運行阻力，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(xiàn)的部位在踏面、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高度的關注。車輪踏面出現(xiàn)裂紋的原因是制動抱閘后部分輪輞厚度太薄或者過冷過熱造成的；輪輞與輻板交界處和輻板孔附近出現(xiàn)裂紋的原因是因為應力不夠集中或者材質問題造成的；輪緣根部出現(xiàn)裂紋主要是轉向架的橫向力太大引起的。不管是那種裂紋都會對貨車的運行造成阻礙和危害，嚴重時可能造成重大交通事故。

1.4 車軸裂紋

車軸裂紋主要原因是由于貨車載重過多導致車軸發(fā)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。在軸頸和防塵板座銜接的地方產生裂紋主要是由于圓弧過渡不良引起的。如果車軸的中央部分出現(xiàn)裂紋就可能是意外打擊以及杠桿磨傷等原因造成的。車軸的故障還包括軸身磨傷、軸身碰傷與軸身彎曲等其它損傷。首先，軸身磨傷主要是因為貨車輪對的車軸和制動拉桿組裝不良造成的。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，還有一種車軸斷裂的情況，就是滾動軸承的破損和崩裂所造成的切軸。

2 車輪故障的處理方法

對于在貨車輪對檢修過程中發(fā)現(xiàn)的上述車輪故障，在輪對收入時必須用檢測器具或自動測量設備測量故障程度。踏面故障和輪緣故障要進行旋修處理，旋修后各部尺寸和狀態(tài)必須符合技術要求方可裝車使用；對于輻板孔裂紋故障，在規(guī)定限度之內的可繼續(xù)使用，超出限度的須送輪廠處理；對于車軸故障，軸身磕碰傷或磨損小故障可通過打磨，符合技術限度后繼續(xù)使用，對于軸身彎曲等嚴重故障，需要送輪廠處理或報廢。

3 軸承的常見故障分析

鐵路貨車故障除了車輪故障外，最常見的就是軸承故障，主要有剝離、保持架裂損等。

3.1 軸承剝離故障產生原因

剝離是軸承零件工作表面在高接觸應力的循環(huán)作用下產生的金屬片狀剝落現(xiàn)象，具有一定的深度和面積；表面呈凹凸不平鱗狀；具有尖銳的溝角，通常呈現(xiàn)疲勞擴展特征的海灘狀條紋。剝離形式主要有條狀剝離、點狀剝離、片狀剝離、塊狀剝離等。其產生的原因有：（1）滾動接觸疲勞損傷。（2）軸承承受過高的接觸載荷或沖擊載荷等異常載荷。（3）軸承組件材料純凈度低或熱處理工藝不當。（4）軸承組裝不當、潤滑不良。

3.2 保持架裂損故障產生原因

保持架傷損可表現(xiàn)為磕碰傷、變形、磨損、斷裂、熔化等，傷損主要原因有：（1）保持架受到頻繁的振動和沖擊，造成變形或斷裂。（2）保持架受到滾動體的磨摩擦和磨損。（3）軸承溫度過高，達到保持架軟化點或熔點，引起保持架變形或熔化。（4）在軸承組裝或軸承清洗過程中保持架受外力被損傷。（5）保持架材料中存在雜質，造成強度下降。

在輪軸檢修作業(yè)時，尤其是要加強軸承收入盤動檢查，重點檢查判斷軸承是否有異音、卡滯的現(xiàn)象，剝離、保持架裂等軸承內部故障如不能及時發(fā)現(xiàn)，就會在車輛運行中造成高溫、熱軸甚至可能演變?yōu)闊崆休S事故。

4 結語

總之，要想了解貨車輪軸的常見故障就要從輪對和軸承兩個方面下功夫。我們要想進一步解決這些故障就必須分析這些故障產生的原因，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，才能做到防患于未然。

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